中國水產門戶網報道

 

生活中常有這樣的煩惱

鯽魚好吃，刺太多

鳊魚肉嫩，易卡喉

近日

華中農業大學水產學院

高澤霞教授團隊

找到了控制魚刺的基因

吃魚不挑刺將成為現實



高澤霞教授在試驗中。

你了解魚刺嗎？

魚刺學名叫肌間骨，是由肌膈中的肌腱骨化而來。從形成來源上看，魚長刺其實就和人類長骨刺一個道理。魚刺除了在食用時的麻煩，也是大規模機械化加工的重要障礙。

拔刺分為4個步驟






1“挑刺”三個月

篩出近50個候選基因

12月18日，記者在華中農業大學基因樓采訪了高澤霞教授，聽她談起以“無刺魚”為攻關課題的來龍去脈。

2012年，博士畢業不久的高澤霞面臨的一個課題“轉型”便是如何讓鳊魚不僅高產提質，在魚塘里受歡迎，還能在餐桌上受青睞。她選擇了讓鳊魚有刺變無刺。她說：“很多人都有被魚刺卡喉的經歷，所以我想培育出無刺魚，這可能是將來大宗魚類產業發展的一個方向。”

有的魚有刺，有的沒刺，有的刺多，有的刺少，在于有一個或幾個關鍵基因調控著它們。所以“創制”無刺魚的關鍵就是找到調控魚刺生長起主要作用的基因（主效基因）。

這是一個全新的領域。之前研究魚刺，大多是從形態、表型方面關注，遺傳、分子調控方面幾乎是空白。

高澤霞教授向記者描述了尋找魚刺基因分子表達的情形：他們將每一根細刺從鳊魚身上小心翼翼挑出來，剔掉結締組織，在降解之前，快速放進液氮保存，再快速提取RNA，快速進行基因表達。說是快速，將魚刺一根根從魚身上挑出，再到基因表達完畢，整個團隊足足花了三個月時間才提出了高質量的魚刺RNA。他們最終篩定出候選的近50個基因。

正因為這次“挑刺”的程序非常專業、準確，改進了提取RNA的方法，也實現了世界上第一次全面魚刺基因表達，高澤霞就此申請了魚刺研究中的國內第一個專利。

2苦尋7年、鬧過“烏龍”

兩次錯過無刺鳊魚

他們將從鳊魚身上找到的近50個基因放到標準模式魚斑馬魚身上做驗證，驗證的過程有點像拆盲盒，利用基因編輯技術，一個一個依次敲掉這些基因，看魚刺的生長有無變化、怎樣變化。斑馬魚三四個月就可以繁殖一代，能有效加快試驗進度，即使如此，驗證的過程一干就是7年。    

如今已經是國家研究武昌魚崗位專家的高澤霞沒有過多敘述中間的曲折、單調和重復，倒是對一次“烏龍事件”忍俊不禁。

一次敲掉了斑馬魚的一個基因后，真的發現了一條無刺魚，整個實驗室沸騰了，大家都有一種“終于找到了”的感覺，可是再去驗證，發現和這條無刺魚同批次的其他魚魚刺依然故我，證實了這次發現只是個美麗的錯誤。高澤霞笑著說，到現在都沒弄明白，為什么會有一條無刺魚混雜在有刺魚中間，可能是自然的基因突變吧。科學就是這么曲折，不斷試錯是常態。

她又講起一直關注研究進展的中科院水生所桂建芳院士的一則故事，桂院士有兩次吃鳊魚時真的吃到了無刺的鳊魚，可惜吃的時候才發現，遺傳基因沒有留下來。


高澤霞和年輕的科研團隊。

3魚刺變了，魚肉不變

這次“烏龍”讓高澤霞更加謹慎。他們編輯了大約40個基因，終于在2018年找到了一個“有效”基因，能減少70%的魚刺，只有尾部還保留一點點，背部的刺都沒有了。

“有效”是否就是“主效”？高澤霞有些拿不準。這時，從遙遠的巴西傳來了一個令人驚喜的消息，在亞馬孫流域偶然發現了自然突變的十幾條無刺“大蓋巨脂鯉”，不是少刺，是完全無刺。雖然這一發現對她的研究沒有實質幫助，卻像黑暗中的一絲亮光，她明白了那個能少70%刺的基因肯定還不是主效基因，還要找。這給了他們一根定海神針，有了目標有了路徑，他們繼續拆基因盲盒。

2019年底的一天，用高澤霞的話說，“突然一下子”，主效基因出現了，這次真的是無刺斑馬魚。幾百條魚無刺的表型非常穩定，再經過幾代繁育，后代斑馬魚也都是無刺魚。可以確定找到的就是主效基因，這是一個所有有刺魚類都含有的共通基因。

經過測定，雖然魚刺變化了，可魚肉中的氨基酸、脂肪酸含量和普通有刺魚沒有顯著差異，肉質不變。

4真正無刺魚

有望端上市民餐桌

找到主效基因后，高澤霞團隊一方面進一步正向驗證，將這個基因移植回無刺魚身上，看它們是否又長出刺來，更確證這個基因的作用；另一方面，將發現的減刺70%的基因和減刺100%的基因都申請獲批了國家授權發明專利，作為公開信息向國內各個研究組推廣，力爭將這個基因運用到不同的魚類身上。

目前，高澤霞團隊和中科院水生所桂建芳院士團隊已經分別在鳊魚、草魚和銀鯽身上試驗了敲除調控魚刺生長的主效基因，獲得的第一代雜合體（F0代）的少刺魚生長良好，形態正常，習性和普通有刺魚沒有差異。

武漢的鳊魚兩年一成熟，鯽魚一年一成熟，再將這些成熟的雜合體少刺魚經過純化繁殖一代，到第三代（F2代）就可以獲得純合體的遺傳性狀穩定的真正無刺魚。

同時，無刺鳊魚的游動能力、營養等還需要科研工作者開展細致的研究。

“相信無刺家魚將會是大宗淡水魚產業、家庭飲食結構的一次升級。”高澤霞自信地說。

 

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“有效”是否就是“主效”？高澤霞有些拿不準。這時，從遙遠的巴西傳來了一個令人驚喜的消息，在亞馬孫流域偶然發現了自然突變的十幾條無刺“大蓋巨脂鯉”，不是少刺，是完全無刺。雖然這一發現對她的研究沒有實質幫助，卻像黑暗中的一絲亮光，她明白了那個能少70%刺的基因肯定還不是主效基因，還要找。這給了他們一根定海神針，有了目標有了路徑，他們繼續拆基因盲盒。

2019年底的一天，用高澤霞的話說，“突然一下子”，主效基因出現了，這次真的是無刺斑馬魚。幾百條魚無刺的表型非常穩定，再經過幾代繁育，后代斑馬魚也都是無刺魚。可以確定找到的就是主效基因，這是一個所有有刺魚類都含有的共通基因。

經過測定，雖然魚刺變化了，可魚肉中的氨基酸、脂肪酸含量和普通有刺魚沒有顯著差異，肉質不變。

4真正無刺魚

有望端上市民餐桌

找到主效基因后，高澤霞團隊一方面進一步正向驗證，將這個基因移植回無刺魚身上，看它們是否又長出刺來，更確證這個基因的作用；另一方面，將發現的減刺70%的基因和減刺100%的基因都申請獲批了國家授權發明專利，作為公開信息向國內各個研究組推廣，力爭將這個基因運用到不同的魚類身上。

目前，高澤霞團隊和中科院水生所桂建芳院士團隊已經分別在鳊魚、草魚和銀鯽身上試驗了敲除調控魚刺生長的主效基因，獲得的第一代雜合體（F0代）的少刺魚生長良好，形態正常，習性和普通有刺魚沒有差異。

武漢的鳊魚兩年一成熟，鯽魚一年一成熟，再將這些成熟的雜合體少刺魚經過純化繁殖一代，到第三代（F2代）就可以獲得純合體的遺傳性狀穩定的真正無刺魚。

同時，無刺鳊魚的游動能力、營養等還需要科研工作者開展細致的研究。

“相信無刺家魚將會是大宗淡水魚產業、家庭飲食結構的一次升級。”高澤霞自信地說。