魚類體細(xì)胞育種

體細(xì)胞育種取決于體細(xì)胞系能否發(fā)育成性成熟的魚。有人將體外培養(yǎng)的成蛙的皮膚、肝、心、肺、淋巴等細(xì)胞的細(xì)胞核植入去核的成熟蛙卵中，結(jié)果僅能獲得攝食期前后的蝌蚪。因此認(rèn)為，成體化的體細(xì)胞核發(fā)生了某些不可逆轉(zhuǎn)的變化，只具有遺傳的多能性；有些基因不可能表達(dá)，遺傳上不具全能性。20世紀(jì)70年代，英國(guó)戈登（Gurdon）將爪蟾經(jīng)培養(yǎng)的攝食蝌蚪的腸上皮細(xì)胞核移植入爪蟾的去核成熟卵中，獲得成熟個(gè)體。因此，有些學(xué)者又認(rèn)為，體細(xì)胞核具有遺傳的全能性，細(xì)胞分化并未發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的變化。80年代初，中國(guó)用鯽囊胚細(xì)胞的繼代培養(yǎng)細(xì)胞、短期培養(yǎng)腎細(xì)胞及尾鰭細(xì)胞的細(xì)胞核連續(xù)移植獲得了成魚。證明魚類已分化的體細(xì)胞核具有發(fā)育的全能性。為在細(xì)胞水平上進(jìn)行各種遺傳操作與加工、篩選、分離各種突變體細(xì)胞進(jìn)行育種提供了依據(jù)。

魚類細(xì)胞融合是魚類細(xì)胞工程的一個(gè)重要組成部分。它可以把兩個(gè)遺傳特性各異的體細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，從而建立一個(gè)具有特異性狀的細(xì)胞系；也可以借助融合的方法獲得多倍體的細(xì)胞系。

早期，哺乳類的細(xì)胞融合都采用仙臺(tái)病毒作為融合劑?，F(xiàn)代大多采用分子量為400～1000左右的聚乙二醇（PEG）。二甲亞礬（DMSO）能顯著提高聚乙二醇誘導(dǎo)魚類細(xì)胞的融合效率。在45%PEG-400中加入最終濃度為10%的DMSO，融合率可提高22%；在45%PEG-1000中，最終濃度為10%的DMSO可提高融合率14%。電脈沖引起細(xì)胞膜破裂進(jìn)而誘發(fā)細(xì)胞融合的方法已在植物及動(dòng)物細(xì)胞中獲得成功。這種電融合的方法也可能成為魚類細(xì)胞融合的重要手段。激光誘導(dǎo)魚類卵細(xì)胞融合也有成功的報(bào)道。

用單細(xì)胞顯微操作法把單個(gè)細(xì)胞分別接種于96孔或24孔的微量培養(yǎng)板的培養(yǎng)孔內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，每個(gè)微孔生長(zhǎng)出的細(xì)胞稱為一個(gè)細(xì)胞克隆。因是由單個(gè)細(xì)胞分裂繁殖而來，同一個(gè)克隆的所有細(xì)胞的遺傳特性是高度同一的。把一個(gè)細(xì)胞克隆再進(jìn)行培養(yǎng)的細(xì)胞就稱為亞克隆或次級(jí)克隆。

克隆培養(yǎng)液為加有“三抗”和20%小牛血清的TC-199。在TC-199培養(yǎng)液中加入谷氨酰胺或維生素B6后，克隆率可提高到20%；加入條件培養(yǎng)液或用小鼠脾細(xì)胞作飼養(yǎng)層后，克隆率可高達(dá)30%左右。采用非鯽細(xì)胞作飼養(yǎng)層，一般可使克隆率達(dá)到50%以上，最高可達(dá)92%。

有了大量的細(xì)胞克隆，即可對(duì)其進(jìn)行誘變處理，同時(shí)可對(duì)這些克隆進(jìn)行遺傳分析和篩選出具有目的基因（如抗性基因等）的細(xì)胞克隆，作為體細(xì)胞育種的原始材料。

或稱細(xì)胞工程魚。由于作為供體的體細(xì)胞首先是在試管或微孔培養(yǎng)板中培養(yǎng)的，因此由這種體細(xì)胞核發(fā)育出來的魚就稱為試管魚。世界上第一尾試管魚是1980年中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所研究人員用囊胚細(xì)胞的繼代培養(yǎng)細(xì)胞（53～59代）發(fā)育而成的鯽。繼后1982年和1984年又分別獲得鯽腎培養(yǎng)細(xì)胞和金魚腎培養(yǎng)細(xì)胞的試管魚。試管魚的培養(yǎng)成功，為在細(xì)胞水平上進(jìn)行遺傳操作與加工，為魚類體細(xì)胞育種開辟了一條新途徑，也為縮短育種周期創(chuàng)造了條件。