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罗非鱼性别可从基因层面上实现人工控制

 

近日,西南大学、美国马里兰大学和日本爱媛大学科研人员联合发布,他们率先建立起罗非鱼室内人工繁殖技术体系,实现了鱼性别的人工控制,可大幅提高水产养殖收益。

罗非鱼被誉为“不需要蛋白质的蛋白源”,是联合国粮农组织向世界各国推荐的优良养殖对象。长久以来,人工养殖罗非鱼存在两个技术问题:雄鱼比雌鱼生长快50%,养殖户都希望养雄鱼;雌鱼性成熟后,14天左右产一次卵,一口塘只要有一条母鱼,经自然繁殖就会造成塘中鱼大小混杂,影响同批次鱼的商品性,还浪费养殖资源。

淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室主任、西南大学生命科学学院院长、博士生导师王德寿教授16年前就开始研究罗非鱼。他与美国马里兰大学、日本爱媛大学合作,采用RAPD、AFLP和PCR随机扩增性别决定区间三种方法,筛选到5个X或Y染色体特异的分子标记,确定LG23所对应的染色体就是其性染色体,并发现Marker-5与性别决定基因的距离最近。

之后,王教授团队采用筛选获得的分子标记(Marker-5),结合构建的尼罗罗非鱼微阵列Fosmid基因组文库,首次图位克隆了尼罗罗非鱼性别决定基因amhy,amhy仅在XY(雄鱼)性腺表达。采用CRISPR/Cas9技术敲除XY个体中的amhy,性腺会发育为卵巢;在XY个体敲除amhrII,也会发生完全性逆转。

这一研究成果发表在美国遗传学权威期刊《PLoS Genetics》后,即被《Scientific Reports》、《Biology of Reproduction》等期刊引用20余次,引起学界广泛关注。

王教授团队成员李明辉博士表示,该研究成果通俗讲,就是先对雄鱼(XY)进行雌激素诱导,使其雌性化,产出鱼卵,再用普通雄鱼使其受精,选育出“超雄鱼”(YY),后用超雄鱼对雌鱼(XX)受精,就得到全雄鱼(XY)。这意味着罗非鱼性别将可人工控制。

据悉,性别决定基因的克隆是涉及遗传学、发育生物学、动物繁殖生物学和水产基础生物学等领域研究的热点和难点问题。世界上现存的近5万种脊椎动物中,仅发现了不到10个性别决定基因(罗非鱼的amhy是其中之一)。研究人员从进化地位较低等、种类数目最丰富的硬骨鱼类中,分离更多性别决定基因并研究其功能,对阐明脊椎动物性别决定基因的进化模式与特点至关重要。

目前,这一成果已被应用到广东一渔场,它采用的是分子标记辅助育种技术,对罗非鱼的生物特性改变不大,并且真正上市销售的已是第三代鱼,食品安全有保障。

 

                                                                                             实验室办公室

                                                                                           二〇一七年一月十五日