鯉科魚(yú)類無(wú)肌間刺選育是國(guó)際性的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)肌間刺性狀遺傳力低，傳統(tǒng)育種技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)肌間刺選育目標(biāo)的難題，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所鯉科魚(yú)類基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)于2020年成功創(chuàng)制出世界首例無(wú)肌間刺鯽新種質(zhì)，2022年培育出無(wú)肌間刺第三代群體，無(wú)刺比例100%，首次證實(shí)了無(wú)肌間刺性狀可穩(wěn)定遺傳。近日，相關(guān)成果以“Generate a new crucian carp (Carassius auratus) strain without intermuscular bones by knocking outbmp6”為題在線發(fā)表于水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域國(guó)際知名期刊Aquaculture。

自2009年起，團(tuán)隊(duì)從解析肌間刺形成和發(fā)育的遺傳機(jī)制入手，通過(guò)基因組尺度關(guān)聯(lián)分析和多組學(xué)手段，鑒定到調(diào)控肌間刺發(fā)育的關(guān)鍵基因bmp6，并揭示出bmp6基因調(diào)控肌間刺形成的分子機(jī)制。根據(jù)鯽經(jīng)歷過(guò)第4輪基因組復(fù)制的特征，設(shè)計(jì)了一種多基因敲除快速創(chuàng)制新種質(zhì)的策略，極大地縮短了多基因敲除純合系構(gòu)建的周期。通過(guò)同時(shí)敲除鯽基因組的bmp6a和bmp6b，于2020年獲得35尾F1代無(wú)肌間刺突變體，在此基礎(chǔ)上，2022年培育出無(wú)肌間刺第三代群體2萬(wàn)余尾，無(wú)刺比例100%，首次證實(shí)了魚(yú)類無(wú)肌間刺性狀可穩(wěn)定遺傳。

該研究還比較分析了無(wú)肌間刺鯽第三代群體與野生型鯽在生長(zhǎng)、繁殖、肌肉品質(zhì)等特征的差異。結(jié)果顯示，第三代群體在4月齡時(shí)生長(zhǎng)速度優(yōu)于野生型二倍體鯽，其繁殖性能、肌肉營(yíng)養(yǎng)成分、肌肉質(zhì)地結(jié)構(gòu)與野生型鯽無(wú)顯著差異。代謝組學(xué)分析表明，第三代群體肌肉組織中富集多種對(duì)人體有益的代謝物，如β-煙酰胺單核苷酸等。

黑龍江所匡友誼研究員、鄭先虎研究員等為主要完成人，孫效文研究員為最后通訊作者。本研究得到科技部“863”計(jì)劃、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“藍(lán)色糧倉(cāng)科技創(chuàng)新”重點(diǎn)專項(xiàng)、院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水水產(chǎn)生物技術(shù)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的持續(xù)資助和支持。

全文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.739407