利用基因編輯技術(shù)敲盡80余根魚身細刺 院士團隊巧斗喜頭魚“魚刺”
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2023-02-03 11:38
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利用基因編輯技術(shù)敲盡80余根魚身細刺 院士團隊巧斗喜頭魚“魚刺” 來源： 長江日報 CT顯示，后者橫向斜長的肌間刺幾乎消失了。 武漢人愛吃魚，喜頭魚（鯽魚）肉質(zhì)細嫩鮮美，是武漢人的最愛之一。但喜頭魚細刺多易卡喉，讓人不勝其煩。日前，中科院水生所桂建芳院士團隊發(fā)布最新研究成果，經(jīng)一年多的努力，他們根據(jù)基因編輯技術(shù)，利用魚類精準育種技術(shù)培育出了無刺喜頭魚。 這里說的無刺是指無肌間小刺，并非無骨。肌間小刺位于魚類椎骨兩側(cè)肌間隔中，是一種膜性硬骨小刺。平常吃魚，大家的經(jīng)驗都是魚骨好剔、魚刺難除。常說喜頭魚細刺多，就是其體內(nèi)這種肌間刺多達80余根。 近年來，無肌間刺魚突變體種質(zhì)的創(chuàng)制一直是魚類遺傳育種學研究的熱點。讓老百姓吃魚不卡刺，在漢科學家們在無肌間刺魚的道路上一直深入探索。去年，華中農(nóng)業(yè)大學高澤霞教授團隊就培育出了無刺武昌魚。 此次，桂建芳院士團隊培育無刺喜頭魚（異育銀鯽）與高澤霞教授團隊培育無刺武昌魚依據(jù)的是同一基因（runx2b）。桂建芳院士團隊在全基因組解析銀鯽雙三倍體的基礎(chǔ)上，開拓完善了“雙三倍體銀鯽”和“雙二倍體金魚”快速創(chuàng)制關(guān)鍵基因突變體的方法。他們與高澤霞教授團隊合作，發(fā)現(xiàn)了雙三倍體銀鯽的兩個部分同源基因（Cgrunx2b－A和Cgrunx2b－B），并追蹤了肌間刺的產(chǎn)生、骨化過程。他們觀察發(fā)現(xiàn)，肌間刺是在銀鯽孵化后14天左右開始從魚體尾部朝頭部骨化。 桂建芳院士團隊研究人員甘瑞海博士說，不同于武昌魚的二倍體，銀鯽是雙三倍體，每個部分同源基因都具有3個序列高度一致的等位基因。他們以基因編輯技術(shù)單獨和同時敲除了銀鯽的CgRunx2b－A和CgRunx2b－B兩個部分同源基因及其等位基因。實驗結(jié)果顯示，這兩個部分同源基因就如同銀鯽遺傳信號的“并聯(lián)電路”，單獨敲除任一部分同源基因都不影響銀鯽肌間刺發(fā)育，只有同時敲除所有等位基因才會導致肌間刺完全缺失。 目前，通過精準育種技術(shù)，完全敲除主效基因，桂建芳院士團隊已快速培育出291尾完全缺失肌間刺的銀鯽突變體，就是完全沒了細刺的喜頭魚。這些突變體將為后續(xù)培育無肌間刺異育銀鯽新品系奠定基礎(chǔ)。2月2日，記者見到數(shù)尾這種被敲盡肌間刺的“新銀鯽”在水中靈動游弋，外觀和行動與一般喜頭魚無甚差別。 敲光了肌間刺，會不會影響魚的生長和肉質(zhì)？甘瑞海介紹，下一步，研究人員將通過雌核生殖建立銀鯽無肌間刺克隆系，并在相同飼養(yǎng)條件下，與異育銀鯽主養(yǎng)品種進行生長發(fā)育、游泳能力、骨密度、肌肉營養(yǎng)含量、抗病能力等詳細的生物學和經(jīng)濟性狀評價對比�？诟腥绾巍a(chǎn)量如何、生長周期怎樣，將是他們后續(xù)重點關(guān)注的。 據(jù)悉，一個新品種魚類從培育到市場化生產(chǎn)、養(yǎng)殖、上市，還需要經(jīng)過嚴格的試驗性評估，對于每一代無肌間刺魚生長指標、肌肉品質(zhì)等指標也都要進行細致觀測。此外，還要等待國家有關(guān)部門按照相關(guān)制度進行嚴格審批。只有完成了這些之后，才能考慮進行生產(chǎn)性推廣。 【新聞背景】 2018年，華中農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院高澤霞教授團隊通過斑馬魚的基因編輯技術(shù)，找到了一個“有效”基因，能減少70％的魚刺，只有尾部還保留一點點刺，背部的刺都沒有了。 2019年底，高澤霞教授團隊找到了斑馬魚無刺主效基因，并且證明這是一個所有有刺魚類都含有的共通基因。同時，他們測定了無刺斑馬魚肉質(zhì)中的氨基酸、脂肪酸含量，和普通有刺魚沒有顯著差異。 同時，他們將發(fā)現(xiàn)的減刺70％的基因和減刺100％的基因都申請獲批了國家授權(quán)發(fā)明專利，作為公開信息向國內(nèi)各個研究組推廣，力爭將這個基因運用到不同的魚類身上。 2021年，高澤霞教授團隊和中科院水生所桂建芳院士團隊分別在鳊魚、草魚和銀鯽身上試驗了敲除調(diào)控魚刺生長的主效基因而獲得第一代雜合體（F0代）的少刺魚，生長良好，形態(tài)正常，習性與普通有刺魚沒有差異。 2022年，高澤霞教授團隊利用已獲得的第一代雜合體（F0代）少刺魚，經(jīng)過雌雄交配繁育出了完全沒有肌間刺的武昌魚（團頭魴）苗種（F1代），且長勢良好，計劃2023年進一步開展無刺魚遺傳穩(wěn)定繁育工作。
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發(fā)表于 2023-2-4 21:10:02
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