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工作動態(tài)

水生所等在水生實驗動物研究方面取得新進展

發(fā)表日期:2022-02-08曹宏來源:水生生物研究所放大 縮小

   稀有鮈鯽(Gobiocypris rarus)是我國特有的一種小型鯉科魚類,于上個世紀80年代被我國的魚類學工作者在四川發(fā)現并鑒定。稀有鮈鯽具有生活周期短、繁殖性能優(yōu)越、卵大且透明等諸多特點。與傳統(tǒng)的水生模式動物斑馬魚相比較,稀有鮈鯽對環(huán)境溫度具有更廣泛的適應性,對環(huán)境污染物(如重金屬等)的靈敏度更高,對草魚出血病病毒的感染敏感性也高于斑馬魚。因此,稀有鮈鯽是開展病理學、免疫學、基礎生物學、環(huán)境毒理學和遺傳學研究的良好實驗材料。稀有鮈鯽已作為推薦的供試生物列入《國家環(huán)境保護局合格實驗室準則(1996)》、《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)、以及《化學品測試方法》等行業(yè)標準中。 

  中國科學院水生生物研究所曹宏研究員團隊與西北工業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院任彥棟博士等科技工作者合作攻關,通過對稀有鮈鯽組學數據及實驗數據的整合分析,在Science Advances上發(fā)表了題為“Genomic deciphering of sex determination and unique immune system of a potential model species rare minnow (Gobiocypris rarus)”的研究論文,對稀有鮈鯽的性別決定機制及其獨特的免疫機制進行了深入解析,回答了稀有鮈鯽對重金屬脅迫及草魚出血病病毒敏感的科學問題。相關工作得到了國家自然科學基金項目的支持。 

  研究團隊通過多組學數據聯合分析,得到了高質量稀有鮈鯽基因組。通過對所有染色體的系統(tǒng)分析,鑒定出稀有鮈鯽性別決定方式為ZZ/ZW型,并對性染色體的結構、序列及性別決定基因等方面進行了比較分析。該研究揭示了稀有鮈鯽與其他常見魚類相比,其獨特免疫系統(tǒng)的遺傳基礎。 

  在此基礎上,研究人員通過基因編輯技術敲除了鑒定到的關鍵基因,發(fā)現突變型相比于野生型對鉛離子(Pb2+)的耐受性發(fā)生了顯著變化。此外,通過攻毒實驗發(fā)現了稀有鮈鯽比斑馬魚對草魚出血病病毒敏感性更高的遺傳基礎。顯示在草魚出血病的防治研究以及重金屬污染環(huán)境監(jiān)測等方面,稀有鮈鯽是非常重要的模式生物。 

  該研究對于推行新的環(huán)境監(jiān)測物種及實驗動物具有重要意義。長期以來,水生實驗動物基本依賴于斑馬魚、青鳉、劍尾魚等國外的模式生物。稀有鮈鯽完全由我國學者發(fā)現,并通過相關研究后提出的重要水生實驗動物,將有效地應用于生態(tài)環(huán)境和人體健康保護。 

稀有鮈鯽基因組染色體及性染色體特異性研究

重金屬敏感性相關基因敲除實驗

稀有鮈鯽及斑馬魚對草魚出血病病毒敏感性差異

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