Page 102 - 《水产学报》2023年第1期
P. 102
陶彬彬,等 水产学报, 2023, 47(1): 019107
Tg(CMV: GFP; CMV: gal4) 纯合家系 Tg(CMV: RFP; 5XUAS: as/dnd) 纯合家系
homozygous lines homozygous lines
杂交 cross
原始生殖细胞正常发育 原始生殖细胞剔除 原始生殖细胞正常发育
normal PGC development elimination of PGC normal PGC development
可育鱼 不育鱼 可育鱼
fertile fish infertile fish fertile fish
图 2 鱼类生殖开关控制策略示意图
Fig. 2 Schematic representation of fish on-off reproductive containment strategy
殖”技术。目前生殖细胞移植使用的供体生殖干细 应用技术仍有诸多问题难以克服,首先,卵裂球
胞包括两类:原始生殖细胞和精原干细胞 (sper- 移植获得生殖系嵌合个体的成功率较低;其次,
matogonial stem cell, SSC),移植受体包括囊胚期 卵裂球移植通量低,耗时耗力,另外,卵裂球移
胚胎、初孵仔鱼和成鱼各个发育阶段的个体 (图 3)。 植一般仅能在种内或者亲缘关系很近的种间获得
鱼类生殖细胞移植作为新兴生物技术,在鱼类高 成功,因为卵裂球移植形成的嵌合体除了生殖系
效繁育技术开发及保存鱼类种质资源等方面极具 发生嵌合外,通常有大量的体细胞也是嵌合的,
发展潜力。 亲缘关系稍远的嵌合体鱼很难正常发育。因此需
早在 30 年前,Lin 等 [82] 通过不同品系间斑马 要对原始生殖细胞进行特异的活体标记并分离后
鱼囊胚卵裂球移植实验,获得生殖系嵌合的斑马 再进行移植。
鱼,并产生源自供体鱼的成熟配子,表明供体鱼 Takeuchi 等 [84] 通过构建 vasa 启动子驱动绿色
的原始生殖细胞成功定植到受体鱼,并在性腺处 荧光蛋白的转基因虹鳟,成功特异标记了原始生
完成细胞增殖、分化和减数分裂等生物学过程, 殖细胞,将荧光标记的原始生殖细胞移植到孵化
这是鱼类中最早的原始生殖细胞移植研究。随后 后的虹鳟幼鱼,发现原始生殖细胞可以成功定植
在青鳉、虹鳟和泥鳅中利用类似的方法同样可以 到受体鱼性腺原基,并增殖、分化进而产生成熟
获得生殖系嵌合的受体鱼。Yamaha 等 [83] 对此方 的精子或卵子。2004 年,Nature 以简讯的形式报
法进行改进,将三倍体鲫 (C. auratus) 的囊胚的下 道了移植绿色荧光标记的虹鳟原始生殖细胞至马
层细胞移植到二倍体金鱼囊胚的中间层,形成一 苏大麻哈鱼 (Oncorhynchus masou),并利用生殖系
种类似“三明治”的嵌合胚,首次获得了不同鱼种 嵌合的樱鳟生产虹鳟成熟配子和子代,不同种间
间的生殖系嵌合可育个体。卵裂球移植的方法在 原始生殖细胞的成功移植标志着鱼类生殖干细胞
多种鱼中成功获得生殖系嵌合鱼,但若作为水产 移植技术获得重要突破 [85] 。Saito 等 [86] 通过注射
https://www.china-fishery.cn 中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
6