近日，上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院教授趙金良、陳曉武團(tuán)隊(duì)在羅非魚生殖發(fā)育調(diào)控分子機(jī)制研究方面獲進(jìn)展，相關(guān)成果在《細(xì)胞》旗下iScience發(fā)表。

羅非魚（Tilapia）原產(chǎn)非洲，因生長(zhǎng)快、食性雜、耐受性強(qiáng)、易繁殖等優(yōu)點(diǎn)，上世紀(jì)70年代，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦為世界性養(yǎng)殖種類。我國(guó)于1957年首次引進(jìn)羅非魚，目前年養(yǎng)殖產(chǎn)量150萬噸，成為世界養(yǎng)殖與加工第一大國(guó)。

羅非魚生長(zhǎng)具有明顯的 “雌雄異型”特點(diǎn)，雄魚生長(zhǎng)比雌魚快30%以上，因此，單（雄）性羅非魚魚苗為養(yǎng)殖者偏好。羅非魚性別機(jī)制復(fù)雜，除受遺傳調(diào)控外，環(huán)境溫度也能誘導(dǎo)性別分化。性別分化階段，魚苗在36℃水溫中培育一定天數(shù)后，就能誘導(dǎo)出高雄性比例的后代。因此，深入研究羅非魚生殖發(fā)育調(diào)控機(jī)制，實(shí)現(xiàn)羅非魚性別的精準(zhǔn)控制，對(duì)提高魚苗種雄性個(gè)體的比例，促進(jìn)羅非魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展有積極意義。

發(fā)現(xiàn)新基因。上海海洋大學(xué)供圖

該研究以上海海洋大學(xué)選育的“新吉富”羅非魚為研究對(duì)象，在羅非魚全基因組DNA甲基化測(cè)序的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)hsf5和rnf43基因發(fā)生了基因融合，從而形成一個(gè)新基因hsf5-rnf43。該融合基因在羅非魚精巢中特異性表達(dá)，可促進(jìn)精巢的發(fā)育。

研究還發(fā)現(xiàn)，在羅非魚生殖腺早期發(fā)育中，基因組DNA甲基化調(diào)控了融合基因hsf5-rnf43的性別差異性表達(dá)，并且在羅非魚生殖腺分化的溫度敏感期受到高溫的影響。hsf5基因?qū)儆跓嵝菘说鞍邹D(zhuǎn)錄因子家族，而rnf43基因具有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)分裂的功能。二者的融合可能是溫度調(diào)控羅非魚生殖細(xì)胞發(fā)育、性別分化的重要機(jī)制之一。

據(jù)悉，上海海洋大學(xué)羅非魚種質(zhì)資源與遺傳育種團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力、深耕羅非魚品種改良。1994年，上海海洋大學(xué)李思發(fā)教授引進(jìn)尼羅羅非魚“GIFT”品系，經(jīng)3年評(píng)估，1997年全國(guó)水產(chǎn)原種和良種審定委員會(huì)審定為引進(jìn)水產(chǎn)品種，命名為“吉富品系尼羅羅非魚”。為了培育出適合我國(guó)國(guó)情的優(yōu)良品種，1997年起李思發(fā)教授團(tuán)隊(duì)以其為基礎(chǔ)群體，經(jīng)在珠江、長(zhǎng)江及黃河三大農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)同步9代選育，培育了“新吉富羅非魚”，這是我國(guó)近百種引進(jìn)魚類中首例具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的選育品種。此外，利用新吉富羅非魚為雜交親本，還培育了耐鹽性強(qiáng)、雄性率高的水產(chǎn)新品種“吉麗羅非魚”“吉奧羅非魚。最近，又一個(gè)選育品種——”羅非魚鹽堿1號(hào)”已完成生產(chǎn)中試，正在申報(bào)水產(chǎn)新品種。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.108284