2014年，珠江水產(chǎn)研究所草魚研究團隊從日本東京海洋大學引進一名博士后開展草魚生殖細胞移植研究，擬將草魚的生殖細胞移植到生殖周期短的魚類，探索縮短草魚繁殖周期、加快新品種培育進程的可行性。她，便是王俊杰。
王俊杰，中國水產(chǎn)科學研究院珠江水產(chǎn)研所副研究員，曾留學日本6年，日本長崎大學博士，日本東京海洋大學博士后。
魚也可“借腹生子”？這不是開玩笑，而是確有其事。近日，記者采訪了珠江水產(chǎn)研究所副研究員王俊杰，為您揭開魚類“借腹生子”的神秘面紗。
“采用雜交等傳統(tǒng)的育種方法，對繁殖周期長或者資源稀缺型魚類的產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常不利。”王俊杰告訴記者，由她領(lǐng)銜的科研團隊正在實施一項科研項目——在國內(nèi)首次運用借腹生子技術(shù)（即魚類生殖細胞移植技術(shù)），開展魚類的優(yōu)化育種，對稀缺型魚類進行資源保護。據(jù)悉，此項技術(shù)有望率先在淡水魚育種中得到應(yīng)用。
魚類“借腹生子”育種技術(shù)
所謂的魚類“借腹生子”，其實是一個通俗講法，是為了讓公眾更加形象地認知這一生物技術(shù)。據(jù)王俊杰介紹，學術(shù)上該技術(shù)也被稱為代理親魚技術(shù)，它的核心技術(shù)為魚類生殖干細胞移植。魚類生殖干細胞移植技術(shù)作為細胞工程育種的一個分支，近年來是該領(lǐng)域的國際熱點之一。相比哺乳動物，干細胞移植技術(shù)的研究在水產(chǎn)動物中發(fā)展較為緩慢，且相較于國外，國內(nèi)研究仍為空白。
魚類生殖干細胞移植，即通過顯微注射的方法，將供體魚的生殖干細胞注射到宿主魚的腹腔中，移植后的細胞通過偽足遷移至生殖腺中進行發(fā)育，進而形成生殖細胞。而最終移植成功后，宿主中的卵子和精子的產(chǎn)生是由宿主決定的。經(jīng)過實驗探索發(fā)現(xiàn)，精原細胞A型是最有利的干細胞移植時期。
據(jù)王俊杰介紹，魚類“借腹生子”技術(shù)中的顯微注射和后期的精、卵子的來源鑒定技術(shù)是兩項很關(guān)鍵的技術(shù)。顯微注射時需注意兩點：一，由于成魚階段組織間排斥性過強，不易成功，所以宿主須處于仔魚階段；二，注射時宜直接將干細胞注入宿主腹腔而非局限于生殖腺，這樣可大大降低操作難度，且增強了精原細胞在宿主中的適應(yīng)能力，提高成活率。魚類“借腹生子”技術(shù)成功與否的判定標準，是看宿主最終產(chǎn)生的精子、卵子是否由供主提供。而此項鑒定技術(shù)，借鑒了當今人類的親子鑒定技術(shù)，現(xiàn)已采用微衛(wèi)星標記代替轉(zhuǎn)綠色蛋白vasa基因，根據(jù)其能夠在細胞中進行特異性表達來進行檢測，可以鑒別子一代與宿主或供體的匹配程度，最終鑒定“借腹生子”成功與否。
干細胞移植過程
淡水魚有望率先“借腹生子”
“借腹生子”在生產(chǎn)實踐中具體有哪些應(yīng)用呢？王俊杰告訴記者，目前該項技術(shù)廣泛用于瀕危物種保護和魚類基因資源的貯存。據(jù)悉，借腹生子技術(shù)最初被提出是為了保護瀕危的太平洋藍鰭金槍魚。當初設(shè)想，是否可以用體型較小、生殖周期短、易養(yǎng)殖的青花魚來生產(chǎn)藍鰭金槍魚的仔魚。盡管該項目仍處于研究實施階段，但其核心技術(shù)已經(jīng)成功地在提高牙鲆多樣性中得到應(yīng)用。將具有不同優(yōu)良性狀的供體牙鲆的生殖干細胞移植入同一宿主體內(nèi)，宿主產(chǎn)生的精子、卵子進行交配后發(fā)育成新的仔魚，這些具有供體優(yōu)良性狀的仔魚長大后被放流，增加了自然界牙鲆物種的多樣性。
王俊杰告訴記者，接下來的重點研究方向，是利用宿主魚的優(yōu)勢繁育所需的供體子一代苗種，即利用體型小的代理親本生產(chǎn)體型大的供體魚子一代、性成熟周期短的代理親本生產(chǎn)性成熟周期長的供體魚子一代、性控育種（生產(chǎn)全雄魚）等。
草魚作為我國養(yǎng)殖淡水四大家魚之一，其產(chǎn)量在淡水養(yǎng)殖魚類中一直居于前列，是我國淡水漁業(yè)中最重要的養(yǎng)殖品種之一。“雖然近年為了加快育種進程采用了分子標記輔助育種，但是由于草魚的性成熟周期長，其性腺成熟需要4~5年，選育一個新品種需要大約20年，因此迄今仍未選育出真正意義上的良種。性成熟周期長嚴重制約了草魚良種的選育。”王俊杰所在科研小組已成功申請了水科院及農(nóng)業(yè)部的科研項目，開展草魚精原細胞的研究，為精原細胞移植技術(shù)在縮短草魚性成熟周期的發(fā)展作出探索。提取不同年齡（1齡草魚及2齡草魚）的草魚精原細胞，分別進行種內(nèi)和種間移植。種內(nèi)移植以金草魚為宿主，移植不同濃度草魚生殖細胞到金草魚的仔魚中。種間移值則以赤眼鱒為宿主，移植草魚精原細胞到赤眼鱒的仔魚中。
“此次研究，通過草魚種內(nèi)、種間精原細胞的移植與研發(fā)，可在國內(nèi)首次建立魚類精原細胞移植技術(shù)研究平臺。”王俊杰告訴記者，該技術(shù)可以將生殖周期長，繁育困難的魚類品種的生殖細胞移植到生殖周期短，繁育容易的代理親本的體內(nèi)，從而縮短供體魚類的性成熟周期，加速育種進程，降低養(yǎng)殖成本，提高養(yǎng)殖效益。
延伸閱讀
魚類生殖干細胞移植技術(shù)發(fā)展簡史
20世紀90年代，生殖細胞移植技術(shù)首先在雞和小鼠中建立。至今在各種類型的動物中包括山羊、綿羊、豬、牛和靈長目動物等都已被廣泛應(yīng)用，但魚類中應(yīng)用較少。
2004年，日本東京海洋大學吉崎悟朗率領(lǐng)的研究小組首創(chuàng)魚類的“借腹生子”技術(shù)，實現(xiàn)“隔種”動物原生生殖細胞的首次成功移植，帶來水產(chǎn)界生命繁殖史上的歷史性革命。此次試驗中大批早夭的魚苗都表現(xiàn)為大馬哈魚與虹鱒魚的“雜種”特征，且這種混合導致了魚苗的大量死亡。
2007年，為解決大馬哈魚自身生殖細胞的干擾，進行技術(shù)改良，Okutsu等人成功培育出三倍體大馬哈魚，并將虹鱒魚的生殖細胞注射到其體內(nèi)，通過熒光標記發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生后代100%為虹鱒子一代。巨大的生物學意義及其飛速的研究進展,使生殖細胞日益成為科學研究的熱點, 此成果作為特別議題出現(xiàn)在Science雜志2007年4月20日第5823期的封面上。
此外，國外一些主要水產(chǎn)經(jīng)濟魚類如虹鱒、大馬哈魚、羅非魚、黃條鰤、黃姑魚、虎河豚、草河豚、日本鯖等已經(jīng)進行了種內(nèi)及種間的移植的研究。Lacerda等進行了尼羅羅非魚成魚的生殖細胞的移植，將提取的生殖細胞移植到處理過的不孕不育的成魚的生殖孔中，也獲得了移植成功。2012年Hamazaki等利用性成熟1年的草河豚生產(chǎn)了性成熟周期2~3年的紅鰭東方鲀方鲀，獲得了成功，用1年的時間得到了紅鰭東方鲀的仔魚。
【關(guān)鍵字】：水產(chǎn)養(yǎng)殖，漁業(yè)，魚類，細胞移植
中國鰻魚網(wǎng)(hzqizhen.com)所刊登的所有內(nèi)容，包括但不限于圖片、文字及多媒體形式的新聞、信息等，未經(jīng)著作權(quán)人合法授權(quán)，禁止一切形式的下載、轉(zhuǎn)載使用或者建立鏡像。獲得合法授權(quán)的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，必須為作者署名并注明“來源：中國鰻魚網(wǎng)”字樣。違反上述聲明者，本網(wǎng)將依法追究其相關(guān)法律責任。
