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桂建芳:鱼类精准育种五条路径

发表时间:2024/01/26 18:06:05  浏览次数:503  
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为解决水产良种率低等水产种业短板问题,需要建立一套成熟的、共性强的育种理论和技术体系,同时发展和完善精准、定向、高效的育种技术以缩短育种周期。


一、基于基因编辑技术途径导入有益基因或移除不利基因,例如培育无肌间刺鱼。目前,华中农业大学水产学院高泽霞教授团队已在斑马鱼中鉴定出决定肌间刺发生的主效基因,通过基因编辑技术敲除该基因,已经获得了无肌间刺的斑马鱼。与此同时,培育无肌间刺或者少肌间刺的遗传育种工作也已经在团头鲂和银鲫等养殖鱼类中启动,吃鱼不挑刺有望成为现实。


二、很多养殖鱼类雌雄之间都存在生长速率和个体大小的显著差异,基于性别特异标记技术可以培育单性群体,目前已有不少成功范例。例如黄颡鱼雄鱼个大肉多,雌鱼个小肉少,利用性别特异标记技术,通过人工操控就可以培育出全雄鱼,其他还有全雌鲤、全雌鳜和全雄乌鳢等。


三、基于可控原始生殖细胞开关技术生产不育子代。由于鱼类性腺发育有时会对部分经济性状产生影响,这些影响包括转移生长所需能量,降低生长速率,以及肉质退化等,因此培育不育鱼具有广阔的应用前景。科研人员通过精准调控原始生殖细胞发生或者迁移相关基因的表达,扰乱原始生殖细胞的发育,例如中科院水生所胡炜团队和国际专家已在斑马鱼和大西洋鲑中进行了成功尝试。


四、基于借腹生殖技术提升育种速率。有些鱼类的性成熟周期为几年甚至十几年,育种周期很长,因此通过借腹生殖技术将这些鱼类的生殖细胞移植到繁殖周期短的鱼类中,可以缩短育种周期,提升育种效率。目前已经实现了跨亚科物种间的借腹生殖,例如中科院水生所孙永华团队将供体稀有鮈鲫的精原干细胞植入受体斑马鱼鱼苗性腺中,使斑马鱼产出稀有鮈鲫精子,并能与稀有鮈鲫卵进行受精。


五、基于基因组整合及有性生殖重新创制人工合成多倍体。多倍体鱼类通常展现出较快的生长速率、广泛的环境适应性,以及较强的病害抵抗力等,多倍体育种是水产养殖中的重要育种技术。例如,将六倍体银鲫与四倍体鲫进行基因组整合,获得可有性生殖的人工合成八倍体,随后将该八倍体与四倍体回交,获得新的人工合成六倍体,为遗传育种提供了重要的遗传资源和生殖操控策略。


(《瞭望》访段)

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