Page 23 - 《水产学报》2023年第1期

陈松林，等
2020 年建立了团头鲂 CRISPR 基因组编辑技
术，2021 年进行了团头鲂 runx2b 基因编辑研究，
获得了 F 基因组编辑鱼。团头鲂突变鱼的肌间刺
0
明显减少，部分个体肌间刺数量减少 30% 以上，
表明 runx2b 基因对团头鲂肌间刺形成亦具有重要
调控作用。2022 年，选取 F 有突变的雌雄个体交
0
配繁育出了 F 群体。在 F 群体中，他们获得了
1
1
没有肌间刺的团头鲂个体。由此培育出基因组编
②
辑的无肌间刺团头鲂新种质 。
4 鱼类基因组编辑育种中存在的主要问
题和发展建议
4.1 目标基因挖掘不够
目标基因挖掘不够影响了基因组编辑育种研
究的进程，亟待加强重要性状关键基因的鉴定和
功能验证。迄今为止，尽管我国完成了
殖鱼类全基因组测序和精细图谱绘制，发掘了海
量基因资源，但基因组精细图谱及基因注释仍存
在不足，鉴定出的重要性状调控关键基因还很少，
特别是通过基因组编辑验证了基因功能，可以用
于基因组编辑育种的基因更少，目前主要包括半
滑舌鳎 dmrt1 和罗非鱼 amhy 等性别决定基因，斑
马鱼等鲤科鱼类肌间刺形成关键基因等，但有关
鱼类致病基因、病原微生物易感基因、温度耐受
基因等则未见报道，满足不了基因组编辑育种的
需要，限制了鱼类基因组编辑育种的研究进程。
建议我国今后要加强鱼类基因组精细图谱的
绘制、加强鱼类病原微生物易感基因、病毒受体
基因、生长抑制基因、温度敏感基因等重要性状
负调控关键基因的发掘和功能研究，寻找适合进
行基因组编辑的靶标基因，为基因组编辑育种提
供基因资源。
4.2 显微注射胚胎成活率低
显微注射胚胎成活率低成为海水鱼类基因组
编辑育种的瓶颈，加强非显微注射基因组编辑技
术研究成为今后的重要研究方向。
尽管显微注射技术在淡水鱼类上成功建立并
在基因组编辑中广泛应用，但显微注射技术在海
水养殖鱼类上的难度比淡水养殖鱼类上大很多，
目前成功建立显微注射技术的海水养殖鱼类不多。
主要原因是海水养殖鱼类受精卵的膜较硬难以注
射，受精卵浮在水面上难以固定，注射后受精卵
② 高泽霞. 团头鲂肌间刺性状遗传选育最新研究进展.科学养鱼微信公众号
https://www.china-fishery.cn
水产学报, 2023, 47(1): 019102
容易死亡等。尽管黄海水产研究所突破了半滑舌
鳎胚胎显微注射技术难关，建立了基因组编辑育
种技术，研制出基因组编辑 F 成鱼，但是显微注
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射后胚胎成活率很低，从显微注射的胚胎到成鱼
的成活率约为 1/5 000。这严重影响了基因组编辑
技术在其他海水鱼类上的应用。因此，基于非显
微注射的高效基因组编辑技术的缺乏成为限制海
水养殖鱼类基因组编辑育种发展的重要问题。
建议加快非显微注射的海水鱼类胚胎基因组
编辑技术的研究，探索建立基因组编辑元件的纳
米递送和电穿孔等技术，提高海水鱼类基因组编
辑胚胎成活率，推动基因组编辑育种技术在更多
海水鱼类上应用。
4.3 抗病基因组编辑育种技术研究落后
鱼类抗病基因组编辑育种技术研究落后，满
50 多种养
足不了抗病良种培育的需要，亟待加强基因组编
辑技术在鱼类抗病良种培育中的应用研究。
迄今，基因组编辑技术主要用于快速生长罗
非鱼、半滑舌鳎，无肌间刺鲫和团头鲂，以及背
厚肉多真鲷和红鳍东方鲀的种质创制，但有关基
因组编辑抗病鱼类种质创制目前还未见报道，主
要原因是目前尚未找到合适的靶标基因。例如，
鱼类病毒结合受体基因、细菌结合蛋白基因，抗
病免疫信号通路中的负调控基因等的缺乏限制了
基因组编辑技术在鱼类抗病种质创制中的应用。
建议今后加强鱼类病毒-宿主、细菌-宿主相
互作用机制的研究，鉴定病毒和细菌的受体和/或
结合蛋白基因，寻找可以用于基因组编辑抗病育
种的靶标基因，为基因组编辑抗病良种创制提供
基因资源和技术手段。
4.4 基因组编辑原创性技术的缺乏
鱼类基因组编辑原创性技术的缺乏影响了我
国基因组编辑育种研究进程。目前，我国鱼类基
因组编辑研究中所用的基因组编辑技术和专利基
本都是国外原创，而我国自己研发的原创技术很
少，影响了我国鱼类基因组编辑育种技术的商业
化应用，限制了我国鱼类基因组编辑育种技术的
推广和新品种的培育。
建议今后加强鱼类基因组编辑技术的原创性
研究，研发出具有自主知识产权的高效、精准基
因组编辑育种技术，为我国鱼类基因组编辑良种
https://mp.weixin.qq.com/s/xBn6Pc5f1nF70a0bfuQJJg.
中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
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