Page 17 - 《水产学报》2023年第1期

陈松林，等 水产学报, 2023, 47(1): 019102

靶标基因筛选、鉴定与功能分析
the screening, identification and functional
analysis of target gene

基因组编辑载体构建及向受精卵的转移
the construction of genome editing vector
transferred to fertilized eggs
基因组编辑鱼苗的培育与突变检测
the breeding and mutation detection of genome-edited fry
基因突变鱼的养殖与表型性状测量
the breeding and phenotypic traits measurement of genome-edited fish

基因组编辑鱼食用安全性评价 基因组编辑鱼的繁育与养殖示范 基因组编辑鱼生态安全性评价
the food safety evaluation of the breeding and demonstration the ecological safety evalution of
genome-edited fish farming of genome-edited fish genome-edited fish

基因组编辑鱼生产许可证申报与审批
the application and approval of production licenses in genome-edited fish

基因组编辑鱼的商业化生产
the commercial production of genome-edited fish

图 1 鱼类基因组编辑育种流程
Fig. 1 The genome editing breeding process in fish

导的基因组编辑操作，利用 cyp17a1 敲除后形成 非鱼体色形成的关键基因，解析了体色形成的遗
的 XX 伪雄鲤与 XX 野生型雌鱼繁殖，成功构建 传基础，并通过基因组编辑技术创制出金色、银
了全雌鲤群体 。发现了鲤科鱼类肌间刺发育关 白色、白化、灰色和灰体黑尾的罗非鱼。肌肉生
[39]
键基因 runx2b ，利用基因组编辑技术获得了无 长抑制素 myostatin(mstn) 是保守的调控肌肉生长
[40]
肌间刺的团头鲂 (Megalobrama amblycephala)。 的抑制因子，通过基因组编辑技术突变 mstn 创制
3.1 罗非鱼基因组编辑育种研究进展 出生长快的罗非鱼。因此，通过基因组编辑在罗
非鱼实现了性别、体色、生长性状的人工操作。
靶标基因的挖掘与功能分析 性别决定
所用的基因组编辑方法简介 建立了罗
是鱼类生殖、生理和遗传育种等领域的研究热点
非鱼 TALEN 和 CRISPR/Cas9 两种基因组编辑技
和难点。为此，西南大学在国内率先开展了罗非
术，实现了靶标基因的高效突变，利用 DNA 双链
鱼基因组编辑性控育种的研究。采用基因组测序
断裂和随机修复导致的靶标基因移码突变，进而
和重测序、转录组测序等方法，挖掘了多个雌、雄 获得缺失功能突变体。利用双靶点 gRNA 实现了
通路的关键基因，如雌性通路的 foxl2/3、cyp19a1a、 非编码序列如 microRNA 和启动子的大片段删除。

esr2a/2b 和雄性通路的 amhr2、dmrt1、gsdf 等 [36, 41] 。 通过利用 Cas9-Vasa-3'UTR 载体实现了生殖细胞
采用性别特异分子标记在构建的罗非鱼微阵列 的高效突变与传递，目前已在罗非鱼构建了 100

Fosmid 基因组文库筛选到 2 个分别含 X 和 Y 染色 多个纯合突变系，表现出性逆转、配子发生缺陷、
体特异片段的克隆。通过测序、组装和精细比对， 不育、体色改变以及生长快等表型，使其成为当
[24]
图位克隆了尼罗罗非鱼性别决定基因 amhy ，发 前通过基因组编辑建立突变系最多的养殖鱼类。
现 amhy 通过与 II 型受体 amhr2 结合招募 I 型受 基因突变鱼的检测与基因组编辑鱼的繁育
体 alk2/3/6 并磷酸化 smad1/5/8 从而抑制 cyp19a1a 突变体罗非鱼检测主要采用限制性内切酶酶
的表达和雌激素的合成决定雄性性别，初步揭示 切法、T7 核酸内切酶 I (T7 Endonuclease I，T7EI)
了 amhy 决定鱼类性别的信号传导途径与分子机 酶切法、PAGE(polyacrylamide gel electrophoresis)
制 。此外，基于斑马鱼和青鳉体色形成的保守 电泳法及 DNA 序列测定法。限制性内切酶酶切法
[42]
性，挖掘了 tyrb、hps4、pmela/b、csf1ra等多个罗 需要在靶点处具有合适的酶切位点。采用 PCR 扩

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