中科院水生所培育出无刺鲫鱼,去掉了80多根刺。具体原理是什么?

日期:2023-02-04 16:42:46 / 人气:207


在普通餐桌上,吃的鱼主要分为两类,淡水鱼和海鱼。在生活中,我们会发现“四大鱼”中的草鱼或鲤鱼身上有很多刺。在饭桌上挑刺的时候,你会看到两种刺,一种是大刺,一种是容易扎人的小刺。
这种小刺的学名是肌间骨,也叫肌间刺。肌骨,顾名思义,就是长在鱼的肌肉缝隙里的骨头,主要起到支撑鱼的作用。
暗黑色的部分是肌间骨。图片来源:Patterson C,Johnson G. D .电讯鱼的肌间骨和韧带[J].史密森尼对动物学的贡献,1995,559: 1-85。
在大多数淡水鱼和海鱼中,或多或少都有肌间骨。肌间骨的主要作用是支撑鱼的形状。在淡水鱼和海鱼的进化中,由于生存需要不同,肌间骨的数量也不同。海鱼面临的“生存压力”很大,每天需要大量游泳,所以它的肌肉比较紧实,也就是大家常吃的蒜瓣,不需要太多肌间骨的支撑。淡水鱼的肉质通常较软,因为淡水鱼通常过滤浮游动物和沉积物,肌肉不发达,需要肌间骨的支撑。
创造刺参变异种质是近年来鱼类遗传育种的一个热点。异育银鲫以其肉质细嫩鲜美而受到消费者的青睐,但其体内80多条细小的肌间刺却给消费者带来了不少麻烦。近两年,中科院院士、中科院水生生物研究所研究员桂通过基因组分析揭示了鲫鱼是二倍体,即含有两套三倍体基因组,从而发展和完善了通过基因编辑在三倍体鲫鱼和二倍体金鱼中快速创建关键基因突变体的方法。
在这些突破的基础上,团队创建了多倍体鱼类的精确育种技术,并与华中农业大学教授高合作,在斑马鱼中鉴定出runx2b为肌间棘的主效基因,在三倍体鲫鱼中创建了没有肌间棘突变体的新种质。最近,相关的研究成果在线发表在《水产养殖》杂志上,题目是通过编辑两个重复的Run X2b同源基因在双三倍体银鲫中创造肌间无骨突变体。
研究人员发现,三倍体鲫鱼runx2b有两个部分同源的基因(Cgrunx2b-A和Cgrunx2b-B),每个部分同源的基因有三个序列一致性很高的等位基因。他们跟踪了肌间棘的骨化过程,发现孵化后14天左右,鱼的肌间棘从尾部开始向头部骨化。单独敲除CgRunx2b-A或CgRunx2b-B不影响鲫鱼肌间棘的发育,但同时敲除CgRunx2b-A和CgRunx2b-B的所有等位基因会导致肌间棘的完全缺失。通过以上研究,获得了291个鲫鱼突变体。
本研究揭示了CgRunx2b-A和CgRunx2b-B协同调节鲫鱼肌间棘的发育。创建了无肌间棘突变体和少肌间棘突变体,为培育无肌间棘异育银鲫新品系奠定了基础。下一步,研究人员将通过雌核发育建立一个没有肌间棘的鲫鱼克隆,并在相同的饲养条件下,与主要品种的异育银鲫进行生长等经济性状的评估。
本研究得到了中国科学院战略性先导科技项目、国家重点R&D计划项目、湖北洪山实验室、中国科学院特别研究助理项目的支持。
鲫鱼Cgrunx2b-A和Cgrunx2b-B突变体肌间棘的表型和基因型。

作者:优游国际平台




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