[发明专利]规模化获得XX/XY性别决定的伪雄鱼亲本的育种方法及其应用

说明书

本发明提供一种规模化获得XX/XY性别决定的伪雄鱼亲本的育种方法及应用。该方法通过利用CRISPR/Cas9系统特异性切割鱼类的cyp17a1基因，获得有效突变的F1代cyp17a1杂合子鱼(cyp17a1+/‑)，并进行自交，通过性别标记筛选出XX性别遗传型的cyp17a1纯合子(cyp17a1‑/‑XX)的伪雄鱼，并将其与杂合子雌鱼(cyp17a1+/‑XX)进行杂交，获得群体中伪雄鱼(cyp17a1‑/‑XX)数量占比高达50％，从而达到大规模扩大伪雄鱼亲本种群数量的效果。本发明提供的育种方法有效实现了伪雄鱼种群数量扩繁和简易筛选，提升了性别决定控制育种的生产效率，为后续获得全雌鱼提供更多后备亲本。该方法具有很强的应用性，在水产养殖经济鱼类中有广泛的适应性和扩展性，大大扩展了该方法在鱼类性别决定育种领域中的应用范围。

技术领域

本发明涉及基因编辑技术领域，还涉及鱼类性别控制育种技术领域，尤其涉及一种规模化获得XX/XY性别决定的伪雄鱼亲本的育种方法及其应用。

背景技术

水产业的发展已经成为世界不可或缺的一部分，我国淡水鱼产量与日俱增。水产鱼类中广泛存在个体大小和外部形态、颜色特征的两性差异，称为鱼类的两性异形或者性别二态性。许多鱼类在个体大小等重要生产性状上表现出显著的两性异形，如黄河鲤雌性生长显著快于雄性，而这种生产性状的经济价值与性别密切相关。因此，开发鱼类的单性育种技术在鱼类养殖产业上具有重要意义。

在XX/XY性别决定且两性异形的水产养殖鱼类中，单一性别的群体的获得可以大大提高养殖产量，例如全雌鲤、全雌鳜等。在制作全雌鲤、全雌鳜的传统的方法中，往往需要使用激素(例如甲基睾丸酮)进行处理，从而诱使XX性别遗传型雌鱼逆转为生理雄鱼(伪雄鱼)。例如：申请号为 CN201911147886.1的发明专利公开了一种全雌黄姑鱼的规模化培育方法。该方法如下：(1)黄姑鱼雌核发育二倍体的诱导；(2)伪雄鱼的诱导和鉴定； (3)伪雄鱼与正常雌鱼交配规模化生产全雌鱼。该方法基于黄姑鱼雌核发育技术的基础上，采用芳香化酶抑制剂来曲唑诱导伪雄鱼的产生，再利用伪雄鱼和正常雌鱼交配获得全雌黄姑鱼鱼苗。但上述方法中，激素关联物的使用往往会造成水体污染、鱼体的残留、药物诱导的亲鱼性别发育不稳定、且受限于规模化应用等，因此，很难在扩繁的生产实践中得到推广，这给单性育种带来了阻碍。

有鉴于此，有必要研发针对XX/XY性别决定的水产养殖鱼类研发可以大规模高比例获得伪雄鱼的方法，这对水产鱼类的性别控制育种和单性群体的养殖有着重要的价值和生产意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种规模化获得XX/XY性别决定的伪雄鱼亲本的育种方法及其应用。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种规模化获得XX/XY性别决定的伪雄鱼亲本的育种方法，采用基因编辑技术敲除鱼类的性类固醇激素合成通路的催化酶编码基因，用以阻断鱼类的性类固醇激素合成通路，并筛选获得有效突变的杂合子雌鱼和XX性别遗传型的伪雄鱼，再将所述伪雄鱼与所述杂合子雌鱼进行杂交，由此得到高伪雄群体，规模化扩大伪雄鱼亲本种群的数量。

作为本发明的进一步改进，所述性类固醇激素合成通路的催化酶编码基因包括但不限于为cyp17a1、cyp19a1、hsd17b等关键催化酶编码基因中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述方法包括如下步骤：

S1，利用基因编辑技术敲除鱼类中的cyp17a1基因，获得F0代；

S2，将F0代雄鱼与野生型雌鱼进行杂交，获得有效突变的F1代cyp17a1 杂合子鱼，其基因型为cyp17a1+/-；

S3，将所述F1代cyp17a1杂合子鱼进行自交，获得F2代；

S4，在所述F2代中，筛选获得无雄性标记的、XX性别遗传型的的cyp17a1 纯合子鱼，其表现为生理雄性，记为伪雄鱼，基因型为cyp17a1-/-XX；