吃过无籽瓜、无籽葡萄吧?无刺鱼也正向餐桌游来。
近日,华中农业年夜学水产学院高泽霞传授团队流露了关于无刺鱼的最新研讨进展:他们应用已获得的第一代杂合体(F0代)少刺鱼,颠末牝牡交配繁育出完整没有肌间刺的武昌鱼(团头鲂)苗种(F1代),正进一步开展无刺鱼遗传稳固繁育工作。按正常法式,新种质性状稳固后,再取得国度相干认证,便可年夜范围推广。
将来,吃鱼不挑刺或成饮食标配。
若何让鱼不再长刺,鱼刺往哪儿了?无刺鱼口胃是否一如既往,除了武昌鱼,这项研讨结果可否在其他大批淡水鱼利用?
找刺,探讨鱼财产“洽商”困难
团头鲂别名武昌鱼,是我国重要养殖的大批淡水鱼之一,肉质鲜美,而其肌间刺(鱼肉里的小刺)较多是最年夜的美中不足。
“团队良多教员和同窗,包含我本人,都有过吃武昌鱼被卡喉咙的阅历,个体人还往病院拔刺。”高泽霞说,早在2008年,她地点团队便开展团头鲂遗传选育工作,最初是存眷发展、抗病和耐低氧性状。
2012年开端存眷肌间刺,萌发了转变团头鲂肌间刺性状的设法。
不仅如斯,肌间刺的存在必定水平上限制团头鲂种业和财产高质量成长。在团头鲂选育进程中,高泽霞团队多方收集材料,懂得到肌间刺对团头鲂,甚至国表里多种重要养殖的有刺鱼类的食用平安、出产加工价值发生较年夜影响。
高泽霞说,她和团队盼望经由过程解决鱼刺“洽商”这个“小题目”,助力进步我国有刺鱼的种业成长质量。
同时,无刺团头鲂育种研讨可为我国甚至世界人们食用加工优质水产卵白源发生积极感化,让大师可以平安吃鱼、安心吃鱼、高兴吃鱼。
刺从哪里来,分歧时光段长势若何?找刺,成为高泽霞团队必需弄清楚的第一个题目。
随后,高泽霞团队应用整体骨骼染色、形态学剖解和X光透射的方式,明白团头鲂体长约为1.33厘米时(约出膜后20天)开端呈现肌间刺,并从尾至头依次长出。这是无肌间刺团头鲂选育研讨的开始。
高泽霞说,团队在比拟分歧泅水模式的鱼类时,发明团头鲂肌间刺的骨化次序并非偶尔。成果表白,泅水模式和肌间刺呈现次序、肌间刺类型庞杂水平存在必定接洽。接着,该团队经由过程多种组织学方式断定肌间刺的骨化方法为膜内骨化,不阅历软骨阶段。
该团队经由过程提取肌间刺组织高质量RNA,采取高通量测序技巧,开展团头鲂肌间刺产生发育分歧时代的转录组、小RNA组、卵白组等多组学剖析、肌间刺组织与其他骨骼组织的基因表达和卵白表达差别性剖析,明白BMP、Wnt、Fgf等旌旗灯号通路基因在肌间刺产生发育进程中的调控感化,筛选判定一批调控肌间刺产生发育的要害候选基因。
高泽霞团队揭示鱼类肌间刺骨化纪律,为切磋团头鲂及鱼类肌间刺产生发育的分子机制供给更明白标的目的。
挑刺,断定鱼刺性状变更的影响基因
开初,高泽霞团队采取分子标志帮助育种和基因编纂育种两种现代分子育种技巧,来开展团头鲂的肌间刺性状遗传改进。
没有判定到调控鱼类肌间刺产生发育要害基因时,该团队盼望用分子标志帮助育种技巧计划选育肌间刺数量少的品种。
研讨团队在选育群体中,发明团头鲂个别起码有84根刺,最多有146根刺。并初次评估鱼类肌间刺数量性状的遗传力,筛选与团头鲂肌间刺数量几多明显相干的SNP位点。
“采取CRISPR/Cas9基因编纂技巧剖析60多个候选基因对斑马鱼肌间刺产生发育的调控感化,发明3个基因在分歧水平上调控了鱼类肌间刺的产生发育。”高泽霞先容。
此中,scxa、bmp6基因功效缺掉均能导致肌间刺的数量明显削减,但也存在缺点题目。
之后,高泽霞团队判定到runx2b突变,斑马鱼肌间刺完整缺掉,且其个别发展、其它骨骼单位形成、肌肉脂肪酸和氨基酸含量等性状均未受到明显影响。
runx2b突变斑马鱼品系遗传性状很是稳固,儿女都表示为稳固的肌间刺完整缺掉的表型。“我们随即将分子育种-基因编纂技巧系统利用到团头鲂上。”高泽霞说。
2020年,该团队探索出团头鲂CRISPR/Cas9基因编纂技巧;2021年正式开展团头鲂runx2b基因编纂试验,获得F0代基因编纂团头鲂;本年,进一步拔取F0代有突变的牝牡个别交配繁育出F1代群体,筛选到完整没有肌间刺的团头鲂个别。
今朝,无肌间刺团头鲂发展性状杰出,5月龄无刺团头鲂均匀体重在50克以上。从外不雅看,无刺武昌鱼和同长度有刺武昌鱼,几乎没有任何差别,而在X光片中,可以显明看到有刺武昌鱼身材里一排排横向发展的肌间小刺,无刺武昌鱼身材里则阴影一片,完整看不到。
“工作前期,团头鲂高质量肌间刺RNA的提取是一个比拟令人印象深入的题目。”高泽霞先容,转录组测序要基于样品RNA开展,所以高质量RNA提取尤为主要。然而那时没有提取肌间刺这类骨组织的方式,团队测验考试了很多其他方式后仍没有胜利。为此,该团队决议自立研发提取骨组织RNA的方式,经数个月测验考试,胜利提取到肌间刺的高质量RNA,并胜利申请授权国度发现专利。
无刺,吃鱼“新风气”仍需养成时光
近十年来,我国团头鲂的养殖产量基础在70万至80万吨之间。固然有一些发展快、成活率高的新品种推广利用,但总产量都没有表示年夜幅度增加和削减。
“逆水行船,不进则退,当前要想推进团头鲂种业和养殖财产进一步成长,经由过程科技手腕改进其肌间刺性状,进步食用和加工价值,值得测验考试也十分有意义。”高泽霞团队以为。
高泽霞先容,假如后期培养的无肌间刺团头鲂能经由过程国度核定,他们盼望可以与系统实验站、处所水产技巧推广站、团头鲂苗种繁育场、团头鲂养殖合作社等合作,一路推进团头鲂种业和养殖业转型进级。
今朝,高泽霞团队研讨的无刺团头鲂还没有年夜范围养殖。
“出产性推广前需颠末严厉的实验性养殖评估,对每一代无肌间刺团头鲂发展指标、肌肉品德等指标也需进行过细评估,这些工作正在开展。”高泽霞说,此外,还需等国度对于基因编纂培养新品种的相干轨制树立和公布实行,才干斟酌进行出产性推广。
在高泽霞团队看来,无刺团头鲂从试验室游上餐桌,仍需进行多方面研讨。
同时,开展无肌间刺团头鲂新种质的养殖模式、养分需求等方面研讨,构建工场化轮回水养殖等现代化养殖模式;结合其他感爱好的科研团队或企业,在其他有刺鱼类上开展无肌间刺新种质培养合作研讨。
这项技巧让武昌鱼离别“刺多多”,在其他多刺鱼类身上是否也可行?
“青草鲢鳙鲤鲫鲂等鲤科鱼类具有雷同类型、雷同形成方法的肌间刺,且鲤科鱼类基因组序列类似性高,理论上可行。”高泽霞说。
今朝,高泽霞团队在草鱼上已获得F0代突变体,鲢种质资本与品种改进都在开展合作研讨,在草鱼、银鲫和鲢的肌间刺性状改进方面均取得杰出进展。