無(wú)肌間刺魚(yú)突變體種質(zhì)的創(chuàng)制是近年來(lái)魚(yú)類遺傳育種學(xué)研究的熱點(diǎn)。異育銀鯽以其肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美深受消費(fèi)者青睞，但其體內(nèi)具有的80多根細(xì)小的肌間刺給食用者帶來(lái)了不少麻煩。近兩年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所桂建芳院士團(tuán)隊(duì)經(jīng)全基因組解析揭示銀鯽為雙三倍體，即包含有兩套三倍體基因組并由此開(kāi)拓完善了在雙三倍體銀鯽和雙二倍體金魚(yú)中通過(guò)基因編輯快速創(chuàng)制關(guān)鍵基因突變體的方法。 

　　基于這些突破，桂建芳院士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了多倍體魚(yú)類精準(zhǔn)育種技術(shù)，并與已在斑馬魚(yú)中鑒定出runx2b為肌間刺主效基因的華中農(nóng)業(yè)大學(xué)高澤霞教授合作，經(jīng)一年多的努力，在雙三倍體銀鯽中創(chuàng)制出無(wú)肌間刺突變體的新種質(zhì)。近日，相關(guān)研究成果以“Creation of intermuscular bone-free mutants in amphitriploid gibel carp by editing two duplicated runx2b homeologs”為題在線發(fā)表于Aquaculture。 

　　研究人員首先發(fā)現(xiàn)雙三倍體銀鯽runx2b具有兩個(gè)部分同源基因（Cgrunx2b-A和Cgrunx2b-B），且每個(gè)部分同源基因具有3個(gè)序列高度一致的等位基因。接著追蹤了肌間刺的骨化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)肌間刺在孵化后14天左右開(kāi)始從魚(yú)體的尾部朝頭部骨化，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)敲除CgRunx2b-A或CgRunx2b-B不影響銀鯽肌間刺發(fā)育，但同時(shí)敲除CgRunx2b-A和CgRunx2b-B的所有等位基因會(huì)導(dǎo)致肌間刺完全缺失。通過(guò)上述的研究，已獲得291尾完全缺失肌間刺的銀鯽突變體。 

　　該研究揭示了CgRunx2b-A和CgRunx2b-B協(xié)同調(diào)節(jié)銀鯽肌間刺發(fā)育。重要的是，創(chuàng)制的銀鯽無(wú)肌間刺突變體和少肌間刺突變體（圖1）為培育無(wú)肌間刺異育銀鯽新品系奠定了基礎(chǔ)。下一步，研究人員將通過(guò)雌核生殖建立銀鯽無(wú)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(jìn)行生長(zhǎng)等經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)。 

　　水生所甘瑞海博士為該論文的第一作者，桂建芳院士和周莉研究員以及華中農(nóng)業(yè)大學(xué)高澤霞教授為共同通訊作者。該研究得到中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA024030104）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD0901202)、湖北洪山實(shí)驗(yàn)室（2021hszd001）、中科院特別研究助理資助項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。 

　　論文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.739300 

圖1. 銀鯽Cgrunx2b-A和Cgrunx2b-B突變體的肌間刺表型和基因型