吳純新

最近，華中農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院高澤霞教授團隊透露了關(guān)于無刺魚的最新研究進展：利用已獲得的第一代雜合體少刺魚，經(jīng)過雌雄交配，繁育出完全沒有肌間刺的團頭魴（又名“武昌魚”）苗種，并且正在進一步開展無肌間刺魚（以下簡稱“無刺魚”）遺傳的穩(wěn)定繁育工作。

如何讓魚不再長刺？無刺魚的魚刺都去哪兒了？無刺魚的口味與有刺魚又有何不同？

找刺，揭示魚類肌間刺骨化規(guī)律

團頭魴是我國主要養(yǎng)殖的大宗淡水魚之一，肉質(zhì)鮮美，風味十足。早在2008年，高澤霞所在團隊便開展了團頭魴遺傳選育工作。那時，團隊主要關(guān)注生長、抗病和耐低氧等相關(guān)性狀。2012年開始，團隊開始關(guān)注肌間刺，并萌發(fā)了改變團頭魴肌間刺性狀的想法。

團頭魴的肌間刺較多，在食用時帶來了很大的不便。不僅如此，肌間刺的存在一定程度上限制了團頭魴種業(yè)和產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。在團頭魴選育過程中，高澤霞團隊多方收集資料，了解到肌間刺對團頭魴乃至國內(nèi)外多種主要養(yǎng)殖的有刺魚類的食用安全、生產(chǎn)加工價值均產(chǎn)生了較大的影響。

“團隊中包括我在內(nèi)的很多成員，都有過吃魚被魚刺卡喉嚨的經(jīng)歷?！备邼上颊f，“團隊希望通過解決魚刺卡喉嚨這個小問題，助力提高我國有刺魚的種業(yè)發(fā)展質(zhì)量。通過無刺團頭魴育種研究，讓大家安全吃魚、放心吃魚、開心吃魚?！?/p>

刺從哪里來？刺在不同時間段的長勢如何？找刺，成為高澤霞團隊必須弄明白的第一個問題。

高澤霞團隊通過整體骨骼染色、形態(tài)學解剖和X光透射的方法，明確團頭魴在體長約為1.33厘米時，即約出膜后20天時開始出現(xiàn)肌間刺，肌間刺從尾至頭依次長出。這是無肌間刺團頭魴選育研究的開端。

科研人員在比較不同游泳模式的魚類時，發(fā)現(xiàn)團頭魴肌間刺的骨化順序并非偶然。團隊研究結(jié)果表明，游泳模式和肌間刺的出現(xiàn)順序、肌間刺類型的復雜程度均存在著一定聯(lián)系。團隊利用多種組織學方法，確定肌間刺的骨化方式為膜內(nèi)骨化，不會經(jīng)歷軟骨階段。

科研人員提取了團頭魴肌間刺組織的高質(zhì)量核糖核酸（RNA），采用高通量測序技術(shù)，開展了團頭魴肌間刺發(fā)生發(fā)育不同時期的轉(zhuǎn)錄組、小RNA組、蛋白組等多組學分析，篩選鑒定出一批調(diào)控肌間刺發(fā)生發(fā)育的關(guān)鍵候選基因。

挑刺，確定性狀變化的重要影響基因

起初，高澤霞團隊采用分子標記輔助和基因編輯兩種現(xiàn)代分子育種技術(shù)，來開展團頭魴的肌間刺性狀遺傳改良。

在沒有鑒定出調(diào)控魚類肌間刺發(fā)生發(fā)育關(guān)鍵基因時，高澤霞團隊希望采用分子標記輔助育種技術(shù)方案選育肌間刺數(shù)目少的品種。

高澤霞團隊在選育群體中，發(fā)現(xiàn)團頭魴個體最少有84根刺，最多有146根刺，并首次評估了魚類肌間刺數(shù)目性狀的遺傳力。

起初他們從斑馬魚出發(fā)，采用了多種基因編輯技術(shù)，共分析了60多個候選基因?qū)Π唏R魚肌間刺發(fā)生發(fā)育的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)3個基因在不同程度上調(diào)控了魚類肌間刺的發(fā)生發(fā)育。后來，該團隊將分子育種—基因編輯技術(shù)體系應用到團頭魴上，正式邁出了探索無刺魚的第一步。

2020年，該團隊摸索出團頭魴CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)；2021年，該團隊正式開展團頭魴runx2b基因編輯實驗，獲得F0代基因編輯團頭魴；2022年，該團隊進一步選取F0代有突變的雌雄個體交配繁育出F1代群體，篩選到完全沒有肌間刺的團頭魴個體。

目前，無肌間刺團頭魴生長性狀良好，5月齡無刺團頭魴平均體重在50克以上。用肉眼觀察，無刺團頭魴和同長度有刺團頭魴的外觀幾乎沒有區(qū)別。在X光片中，有刺團頭魴身體里長著一排排橫向生長的肌間小刺，無刺團頭魴身體里則暗影一片，完全看不到魚刺。

無刺，吃魚“新風尚”仍需要養(yǎng)成時間

近十年來，我國團頭魴的養(yǎng)殖產(chǎn)量在70萬～80萬噸。

高澤霞團隊認為，要推動團頭魴種業(yè)和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展，通過科技手段改良其肌間刺性狀、提高其食用和加工價值，既值得嘗試，也十分有意義。

目前，高澤霞團隊研究的無刺團頭魴尚未進入大規(guī)模養(yǎng)殖階段。生產(chǎn)性推廣前需要經(jīng)過嚴格的試驗性養(yǎng)殖評估。而對每一代無肌間刺團頭魴的生長指標、肌肉品質(zhì)等指標也要進行細致評估。此外，還要建立和頒布實施相關(guān)種質(zhì)資源制度，才能考慮進行生產(chǎn)性推廣。無刺魚從實驗室“游”上餐桌，仍要進行多方面研究。

通過這項技術(shù)讓團頭魴告別“刺多多”，在其他多刺魚類身上是否也可行？高澤霞團隊希望通過開展無肌間刺團頭魴新種質(zhì)的養(yǎng)殖模式、營養(yǎng)需求等方面研究，構(gòu)建工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖等現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式，聯(lián)合其他感興趣的科研團隊或企業(yè)，在其他有刺魚類中開展無肌間刺新種質(zhì)培育合作研究。

團頭魴本身是一種鯉科魚類。高澤霞團隊認為，青、草、鰱、鳙、鯉、鯽、魴等鯉科魚類與團頭魴具有相同類型、相同形成方式的肌間刺，且同為鯉科魚類，與團頭魴在基因組序列上的相似性高。因此，從理論上來說，培育這些鯉科魚類的無肌間刺品種是可行的。

稿件來源：《科技日報》

（責任編輯：嵇刊）