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早在2021年12月，就有"有刺魚變無刺魚有重大突破"的報(bào)道。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院高澤霞教授高校團(tuán)隊(duì)找到控制魚刺基因，吃魚不挑刺將成為現(xiàn)實(shí)。
找到控制魚刺基因有刺魚變無刺魚
2021年12月18日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院高澤霞教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)找到了控制魚刺的基因，并且成功培育出了第一代無刺魚。
以往對(duì)魚刺的研究都是從形態(tài)方面出發(fā)，但是并沒有實(shí)際的使用價(jià)值，而高澤霞卻找到了一項(xiàng)研究空白，通過遺傳和分子調(diào)控來改變魚刺的有無。關(guān)鍵就是找到能夠調(diào)控魚刺生長(zhǎng)的基因（主效基因），只要找到了這個(gè)基因也就找到了控制魚類長(zhǎng)刺的開關(guān)。
高澤霞教授描述了尋找魚刺基因分子表達(dá)的情形：他們將每一根細(xì)刺從鳊魚身上小心翼翼地挑出來，剔掉結(jié)締組織，在降解之前，快速放進(jìn)液氮保存，再快速提取RNA，快速進(jìn)行基因表達(dá)。
接下來就是逐個(gè)驗(yàn)證這50個(gè)基因，哪個(gè)才是真正的“魚刺基因”了。由于鳊魚生長(zhǎng)速度比較慢，科研團(tuán)隊(duì)決定將這些基因放到斑馬魚的身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。利用基因編輯技術(shù)，一個(gè)一個(gè)依次敲掉這些基因，看魚刺的生長(zhǎng)有沒有發(fā)生變化。而這個(gè)驗(yàn)證又耗費(fèi)了7年時(shí)間。
直到2019年底的時(shí)候，在淘汰了40多個(gè)基因以后，主效基因總算出現(xiàn)了，幾百條無刺斑馬魚的生長(zhǎng)狀態(tài)非常良好。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這些無刺魚的基因穩(wěn)定性，又再經(jīng)過幾代繁育，高澤霞教授發(fā)現(xiàn)后代斑馬魚也都是無刺魚。這才總算可以確定找到的就是主效基因。
現(xiàn)在，高澤霞團(tuán)隊(duì)和中科院水生所的桂建芳院士團(tuán)隊(duì)已經(jīng)分別在鳊魚、草魚和鯽魚身上敲除了這一基因，獲得的第一代雜合體的無刺魚生長(zhǎng)狀況良好。科學(xué)家們確定所有種類的有刺魚，只要敲除了“魚刺基因”，都可以得到相應(yīng)的無刺魚。
世界首例鯉科魚類無肌間刺基因編輯新種質(zhì)
1月14日，由中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所桂建芳院士、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所陳松林院士領(lǐng)銜的專家組，對(duì)黑龍江水產(chǎn)研究所鯉科魚類基因組學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)創(chuàng)制的無肌間刺鯽新種質(zhì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。經(jīng)查新，此為世界首例鯉科魚類無肌間刺基因編輯新種質(zhì)。
鯽魚肉質(zhì)細(xì)嫩、味道鮮美，但因小細(xì)刺太多影響食用和加工。如今，一種去除小細(xì)刺的鯽魚在中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所問世！肌間刺就是那些令人望鯽魚卻步的小細(xì)刺，這種無肌間刺鯽魚讓人們吃魚不再有細(xì)刺“卡嗓子”的擔(dān)憂。
早在“十五”期間，黑龍江水產(chǎn)研究所首席科學(xué)家孫效文研究員就提出了“肌間刺是影響鯉科魚類品質(zhì)提升”的重大問題，并于2009年在農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)中設(shè)立鯉科魚類肌間刺研究課題，自此魚類肌間刺的難題攻堅(jiān)行動(dòng)正式啟動(dòng)。之后在孫效文研究員指導(dǎo)下，在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、“863”計(jì)劃、農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)、院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目資助下，該團(tuán)隊(duì)專業(yè)方向帶頭人匡友誼帶領(lǐng)課題組成員開始了漫長(zhǎng)的魚類肌間刺發(fā)育機(jī)制研究。
團(tuán)隊(duì)從肌間刺發(fā)育相關(guān)的1600多個(gè)候選基因中鑒定到1個(gè)調(diào)控肌間刺發(fā)育的關(guān)鍵基因，進(jìn)一步利用建立的無肌間刺鯽基因編輯技術(shù)于2019年構(gòu)建了鯽F0代肌間刺突變?nèi)后w，2020年獲得F1代無肌間刺鯽突變體，2021年獲得正常發(fā)育的無肌間刺鯽F2代可遺傳群體。無肌間刺鯽生長(zhǎng)良好，形態(tài)發(fā)育正常，與正常鯽魚無差異。
專家組認(rèn)為黑龍江水產(chǎn)研究所在“無肌間刺鯽新種質(zhì)創(chuàng)制”研究中取得的重要進(jìn)展，為魚類肌間刺性狀的遺傳改良提供了典范，是鯉科魚類品質(zhì)改良的重大突破，將有望破解食用大宗淡水魚的“卡嗓子”問題，也會(huì)對(duì)未來水產(chǎn)品的終端消費(fèi)形式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。專家組希望團(tuán)隊(duì)繼續(xù)開展基礎(chǔ)研究，完善無肌間刺鯽新種質(zhì)并形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，讓吃魚不挑刺真正成為現(xiàn)實(shí)。
"吃魚不挑刺"的展望
本次科學(xué)研究，強(qiáng)行將魚刺較多的武昌魚變成無刺魚，利用基因編輯將有刺變無刺，很有可能會(huì)影響武昌魚和基因編輯魚的成長(zhǎng)。它們長(zhǎng)期以來依靠魚刺進(jìn)行高速游動(dòng)，缺失了魚刺的魚類要么只能減少游動(dòng)，要么就需要努力學(xué)會(huì)用肌肉控制身體進(jìn)行游動(dòng)。
好在它們不需要到自然界去競(jìng)爭(zhēng)食物，在人工養(yǎng)殖的環(huán)境下，衣食無憂的魚類減少了運(yùn)動(dòng)，或許可以增加產(chǎn)量，但是肉質(zhì)或許會(huì)有所下降。
最關(guān)鍵的一點(diǎn)在于，無刺魚是基因編輯的產(chǎn)物，在全球范圍內(nèi)，人們對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)和轉(zhuǎn)基因食品仍然存有爭(zhēng)議。雖然袁隆平院士曾經(jīng)說過，“轉(zhuǎn)基因是未來的發(fā)展方向”，但是他也說過“人民不是小白鼠，不能用那么多人的健康和生命安全做實(shí)驗(yàn)來冒險(xiǎn)”。所以說轉(zhuǎn)基因這個(gè)問題目前是說不清楚的，只有通過實(shí)踐來證明。
但是在實(shí)踐的結(jié)果出來以前，很多人的擔(dān)憂也是合情合理的。2018年Nature旗下的食品刊物就專門調(diào)查了中國(guó)消費(fèi)者對(duì)待轉(zhuǎn)基因食品的態(tài)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)支持者非常少，只占到10%左右，而反對(duì)者則高達(dá)40%以上。但無刺魚并不是純粹的基因技術(shù)，而是基因的編輯敲出，所以，無刺魚想要推向市場(chǎng)還需要等待時(shí)間的驗(yàn)證。
小知識(shí)：肌間刺
魚刺相當(dāng)于魚的骨骼，缺少了“骨骼”的無刺魚會(huì)發(fā)生什么變化呢？
事實(shí)上，魚刺和魚骨頭還是有區(qū)別的。魚骨頭是魚類的骨架，沒有骨架它就不是魚類了，而是軟體動(dòng)物。本次研究中的魚刺，是指魚肉中細(xì)密的小刺，也是我們吃魚時(shí)最討厭的部分，被叫做肌間刺。
對(duì)于肌間刺的作用目前還沒有定論，大部分科學(xué)家推測(cè)它的主要作用是支撐肌肉，一些肉質(zhì)比較疏松的魚類，不僅肌間刺數(shù)目相對(duì)較多，而且肌間刺上的分枝也較多，比如鰱魚和鳙魚，甚至出現(xiàn)了復(fù)雜的樹狀分枝。白鰱能夠跳躍很高，就是有最多肌間刺的緣故。
肌間刺的另一個(gè)作用是肌肉力量的傳導(dǎo)。簡(jiǎn)單地說，低級(jí)魚類之所以擁有肌間刺，主要是因?yàn)樗旧砜刂撇涣松眢w，就需要借助貫穿全身的魚刺來控制肌肉擺動(dòng)身體，從而加快游動(dòng)速度。而一些高級(jí)魚類已經(jīng)可以充分利用強(qiáng)大的肌肉力量快速移動(dòng)了。
既然肌間刺和魚類的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，那么肌間刺的數(shù)目也就與肌肉中蛋白質(zhì)的含量有一定的關(guān)系了。這也就是海水魚相比淡水魚肌肉彈性更好的原因。
科學(xué)家依據(jù)這一點(diǎn)認(rèn)為，肌間刺是低等真骨魚類所特有的一種結(jié)構(gòu)，這些魚刺的數(shù)量會(huì)隨著魚類的演化逐漸減少，直至進(jìn)化到某一階段以后才會(huì)完全消失。
其中鯉形目的魚類魚刺普遍較多，包括我們熟悉的鯉魚、鰱魚、鯽魚、鳙魚、草魚、青魚等；而魚刺較少或沒有魚刺的大部分是鱸形目，包括鱸魚、鱖魚、帶魚、黃花魚、石斑魚、羅非魚等。
(來源：科技日?qǐng)?bào) 長(zhǎng)江日?qǐng)?bào) 綜合：西南漁業(yè)網(wǎng))
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