[发明专利]养殖经济鱼类无肌间刺种质创制方法及应用

说明书

本发明属于水产生物育种领域，具体涉及养殖经济鱼类无肌间刺种质创制方法及应用，以runx2b基因为靶基因对经济鱼类团头鲂进行基因编辑，挑选有突变的F0代小鱼培养成亲本鱼，通过F0代突变体雌雄性亲本交配繁育产生F1代，筛选出无肌间刺的团头鲂F1培养至成鱼，用于培育无肌间刺团头鲂新种质。本发明利用基因突变方法获得无肌间刺养殖经济鱼类团头鲂新种质，为解决我国青草鲢鳙鲤鲫鲂等重要养殖经济鱼类因肌肉中肌间刺存在而显著影响食用和加工提供了改良方法，也为后续研究肌间刺的分子形成机制提供基础，具有重要的科学研究价值和产业应用价值。

技术领域

本发明属于水产生物育种领域，具体涉及养殖经济鱼类无肌间刺种质创制方法及应用，以本发明提供的序列为靶序列进行基因突变，可获得无肌间刺的经济鱼类养殖经济鱼类新种质。

背景技术

鱼类肌间刺(intermuscular bone)是一种小且硬的硬骨小刺，由肌膈间的肌腱骨化而来(Patterson and Johnson,1995；Nie et al.,2021)。我国主要养殖鱼类基本都含有一定数量的肌间刺，如青鱼(Mylopharyngodon piceus)、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)、鲢(Hypoph thalmichthys molitrix)、鳙(H.nobilis)、团头鲂(Megalobramaamblycephala)等鲤科鱼类，对鲜鱼的食用和鱼糜制品的加工带来极大不便，严重影响了这些鱼类种业和养殖业的高质量发展(马良骁等，2012；Nie et al.,2020)。因此，若能够培育出无刺的淡水鱼类，对我国水产养殖种业的发展将起到重要的推动作用。

基因编辑技术(Gene Editing)能够让人类对物种的目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、敲入等操作(王峰等，2018)。Nie et al.(2021)通过CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了scxa基因突变斑马鱼，突变体与野生型斑马鱼相比背部无肌间刺，仅尾部含有少量肌间刺，总数较野生型减少约70％。Xu et al.(2022)通过基因编辑编辑获得了bmp6的斑马鱼突变品系，肌间刺表现为完全缺失，其专利“发育正常无肌间刺鱼类新品种培育方法”获得国家发明专利授权(专利授权号：ZL202011352379.4)。Nie et al.(2022)构建了斑马鱼runx2b基因突变品系，突变体肌间刺完全缺失，且其生长、游动能力、肌肉中氨基酸和脂肪酸含量等与野生型无显著差异。以上这些在肌间刺性状方面取得显著改良效果的研究都还仅限于模式鱼类斑马鱼上。此外，基因编辑的有效性与基因突变位置密切相关，突变位置或序列变化不同，产生的表型也会存在显著的差异(Xu et al.,2022)，甚至出现没有表型的情况。

在重要养殖经济鱼类肌间刺性状改良方面，研究人员采用选择育种、杂交育种、多倍体和雌核发育育种等方法进行了一些研究(王旭东等，2021)，但效果不是很显著。在基因编辑育种方面，Zhong et al.(2016)使用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除鲤sp7a基因，结果表明sp7a^-/-突变体存在明显的肌间刺变短的现象。鲍宝龙等(发明专利申请号：CN202010451893.7,CN202010451894.1,CN202010451275.2,CN202010451274.8)采用基因编辑对翘嘴红鲌、团头鲂、草鱼等鱼类的mstn基因进行了敲除，建立了这些鱼类肌间刺变粗的分子育种方法，但肌间刺变粗了，其还是存在于鱼类肌肉中，不利于食用和加工。目前，在经济鱼类上，通过遗传改良获得完全无肌间刺新品种的方法还未见正式报道。

发明内容

本发明的目的在于构建一种养殖经济鱼类无肌间刺新种质创制方法，所述方法是将养殖经济鱼类的runx2b基因进行突变。

本发明的另一个目的在于殖经济鱼类无肌间刺新种质创制方法的应用，利用该方法进行无肌间刺经济鱼类的育种。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术措施：