長江日報(bào)武漢客戶端11月30日消息(記者朱麥通訊員孫慧)最近在理論和實(shí)踐上同時(shí)證明了中科院水生所團(tuán)隊(duì)魚類“跨界腹育”的科學(xué)和技術(shù)突破。

這項(xiàng)科技稱為“類跨亞科物種基因編輯配子的‘借腹生殖’”。在實(shí)驗(yàn)中，水生所孫永華學(xué)科組將稀有鮈鯽的生殖細(xì)胞利用“基因魔剪”技術(shù)進(jìn)行靶向基因編輯，再分離純化其中的精原干細(xì)胞，將其植入到精準(zhǔn)剔除了內(nèi)源生殖細(xì)胞的斑馬魚魚苗性腺中，借助斑馬魚“空殼性腺”這個(gè)“產(chǎn)房”，產(chǎn)出稀有鮈鯽的基因編輯配子及其后代魚苗。不出所料，這個(gè)后代完全就是帶有基因魔剪痕跡的稀有鮈鯽，孫永華在采訪時(shí)開了一個(gè)玩笑式的比喻，就好比讓“一只貓生出一只定制品種的狗”。

稀有鮈鯽是鯉科鮈亞科，斑馬魚是鯉科[魚丹]亞科，兩者之間跨越了種、屬、亞科三級。在此之前，實(shí)現(xiàn)遺傳距離較大（跨亞科及以上）的不同物種間“借腹生殖”是一個(gè)經(jīng)典難題。這次孫永華團(tuán)隊(duì)不僅實(shí)現(xiàn)了跨亞科的精原干細(xì)胞移植“借腹生殖”，而且也是頭一回跨物種“基因編輯+借腹生殖”，并且做到了全過程追蹤，可謂是三個(gè)“世界首次”。

魚肉是人類最重要的蛋白質(zhì)來源之一，湖北人又以愛吃魚出名。不過，世界上有20000多種淡水魚，而我們能吃到的只有400多種。不是剩余的不能吃，而是人工繁殖和育種跟不上。實(shí)現(xiàn)特定魚種的人工繁殖需要長期系統(tǒng)的研究和探索，而經(jīng)濟(jì)魚類育種最大的挑戰(zhàn)還在于時(shí)間，一個(gè)新品魚的人工繁殖與育種至少需要三代以上，少則數(shù)年多則數(shù)十年。斑馬魚則具有性成熟快、繁殖周期短、繁殖可控等特性，3個(gè)月就可以更迭一代，一對魚隔一周就可以再次“生寶寶”。就拿我們常見的草魚對比，同屬鯉科，草魚成熟需要5年，一個(gè)草魚新品種定型以三代計(jì)，最少需要15年，而利用“借腹生殖”斑馬魚則只需9個(gè)月。

孫永華介紹，這個(gè)課題的最初動(dòng)機(jī)正是想利用跨物種基因編輯“借腹生殖”，突破魚類遺傳育種的“空間瓶頸”和“時(shí)間瓶頸”。斑馬魚是一種水生研究的優(yōu)良模式動(dòng)物，是開展胚胎和組織器官發(fā)育分子機(jī)制研究的絕佳工具，而且和其他魚類基因甚至是人類基因具有極大的相通性，因此在斑馬魚上“借腹生殖”的成功就有了建立通用模式的意義，安全性也得以保證。

好的研究課題往往能帶來一系列新的困惑和謎題，伴隨著“跨界借腹生殖”突破的同時(shí)，斑馬魚“空殼性腺”是如何接納并調(diào)控稀有鮈鯽生殖細(xì)胞生長發(fā)育的，“借腹生殖”產(chǎn)生的稀有鮈鯽精子在形態(tài)和游動(dòng)行為上又為何與斑馬魚精子接近？帶著這些疑問，孫永華課題組如同打開了一個(gè)新領(lǐng)域的大門，他們決心在更基本的科學(xué)原理上進(jìn)一步。

該課題的研究成果論文，孫永華為通訊作者，他的博士生張峰華為第一作者，發(fā)表在最近一期的《中國科學(xué)：生命科學(xué)》(英文版)上。

【編輯：戴容】

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