转基因鱼生态风险评价及其对策研究进展

遗传改良的转基因鱼具有许多优良经济性状, 但转基因鱼迄今尚未进行商业化养殖, 主要原因之一在于对转基因鱼逃逸或放流到自然水体中可能产生的生态风险的担忧. 本文以具有快速生长特性的转生长激素(GH)基因鱼为对象, 分析了转基因鱼潜在生态风险的实质, 简要综述了通过单因子表型与适合度分析、数学模型推演研究转基因鱼生态风险的现状, 阐述了利用人工模拟生态系统开展转基因鱼生态风险评价的新思路及最新研究成果, 同时评述了采用三倍体途径控制转基因鱼生态风险的策略及原理; 在此基础上, 提出生态风险评价与生态风险防范策略是转基因鱼育种研究体系中不可或缺的重要组成、必须与育种研究同步进行的观点, 以期为转基因鱼育种及生态风险评价和对策研究提供启示.     

我国转基因鱼研制的历史回顾与展望

中国自从诞生了首例转基因鱼以来,在后续30多年里取得了一系列重要研究进展。全球范围的转基因鱼研究包括多种养殖鱼类,目标性状涉及快速生长、抗病抗逆和品质改良。现在已经初步建成转基因鱼育种技术体系和安全评估体系,为转基因鱼产业化奠定了重要基础。本文以转基因黄河鲤育种研究为主线,简要回顾了转基因鱼研究的发展历程,并对转基因鱼育种面临的问题和发展前景进行了分析和展望。     

转生长激素基因鱼的生物能量学研究进展

1985年,世界上第一批转基因鱼的诞生,开辟了鱼类遗传育种的新领域,同时也揭开了转基因鱼研究的序幕1。过去的20余年,转基因鱼研究取得了长足发展。目前,世界上已经有超过35种的鱼用于转基因研究,绝大多数鱼类的转基因研究以培育具有优良生产性状的新品系为目的2。其中,生长激素转基因鱼由于具有生长速度快、饵料转化效率高等特点而备受关注。       

食物供应量对转红色荧光蛋白基因唐鱼 生存和生长的影响

选取雄性杂合子转红色荧光蛋白基因唐鱼(Tanichthys albonubes)(简称:转基因唐鱼)与雌性非转基因唐鱼交配产卵,出膜7d后,在水温(25.0 ±2.0)℃条件下,选择健康仔鱼进行饱食(食物供应量高)、半饥饿(食物供应量中)和饥俄(食物供应量低)3种处理,结果显示:(1)出膜后7～72 d的唐鱼饱食组与半...     

转基因鱼的研究进展与商业化前景

转基因技术为鱼类育种开辟了新的途径。目前已培育出转生长激素基因鲤、鲑和罗非鱼,转荧光蛋白基因斑马鱼与唐鱼等可稳定遗传的转基因鱼品系,其中快长转生长激素基因鱼的获得对于提高水产养殖的产量与养殖效益具有十分重要的意义。文章简要综述了转基因鱼应用研究的成就、相关技术及生态安全方面的研究进展。显微注射仍是目前基因转植的常用方法,应用转座酶或巨核酸酶介导的转基因新技术可提高基因转植效率与整合率。转基因元件的选择应尽量考虑"全鱼"基因或"自源"基因,以减少转基因鱼食用安全方面的顾虑同时也有利于转植基因的表达与生理功效的发挥。生态安全是转基因鱼商用化面临的最大问题。虽然有研究显示转基因鱼与传统的选育鱼类相比适合度较差,但由于环境与基因型间的相互作用,根据实验室获得的转基因鱼对生态影响的结果,难以预测转基因鱼一旦逃逸会对自然水生态环境产生怎样的影响。因此应建立高度自然化的环境以获得可靠的数据客观评价生态风险,有效的物理拦截、不育化处理等生物学控制策略仍是保证转基因鱼安全应用的关键措施。     

抗草鱼出血病病毒转基因稀有鮈鲫的初步研究

研究采用草鱼H1基因启动子,以草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)外衣壳蛋白VP7基因为靶基因,以增强型绿色荧光蛋白(eGFP)为报告基因,构建了3个小发卡RNA(shRNA)表达载体pH1siGCRV(x)-CMVeGFP。CIK细胞感染实验表明,pH1siGCRV2-CMVeGFP具有较高的病毒抑制作用。通过显微注射将pH1siGCRV2-CMVeGFP导入稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)受精卵,获得转基因稀有鮈鲫P0代群体。转基因稀有鮈鲫攻毒实验显示,转基因稀有鮈鲫死亡率为30%,抗草鱼出血病能力显著提高。进一步的实时荧光定量PCR检测证实,转基因稀有鮈鲫脾脏、后肠和肝脏中GCRV的含量显著低于对照鱼,并随着时间的延续逐渐减少,转基因稀有鮈鲫体内GCRV的复制受到有效抑制。研究为抗草鱼出血病转基因鱼育种奠定重要基础。       

转基因鱼品系的纯化

外源基因(双链DNA)作为外显子可能整合在一条染色体上的不同DNA链上,转基因鱼的第1代为嵌合体。三杂交纯化过程方可获得转基因鱼纯合体:嵌合体与纯系个体2次回交,获得杂合子单一的杂合体;第2代杂合体自交可以获得纯合体。     

荧光异彩观赏鱼

历史回眸1985年,我国科学家朱作言先生通过显微注射方法,将人的生长激素基因和小鼠重金属螯合蛋白启动子相结合,注入鲫鱼受精卵,成功构建了世界上首例转基因鱼,掀起了世界各国对转基因鱼的研究热潮。此后,转基因鱼研究有了长足     

外源生长激素基因在蓝太阳鱼中的整合、表达和遗传

通过基因重组, 将石斑鱼生长激素基因编码序列克隆到鲤鱼βactin基因启动子下游, 构建了“全鱼”生长激素基因表达载体pCAecGHc。采用显微注射法, 研制出转“全鱼”生长激素基因蓝太阳鱼。经过PCR、PCR Southern杂交、RT PCR等技术对转植基因在转基因蓝太阳鱼中的整合和表达情况进行了检测。结果表明:转植基因在两批次P0 转基因蓝太阳鱼中的整合率为5 .60%和12. 26%, 并在转基因鱼中得到了正确表达, 表现为嵌合性表达。对转基因蓝太阳实验鱼进行了对照养殖实验, 初步显示转基因蓝太阳鱼具有较快的生长表型效应, 比对照组生长速度快20%-40%左右。应用近交策略培育出了两个转基因蓝太阳鱼F1 品系, 检测表明, 转植基因在两个品系的整合率分别为22 .03%和40 .8%。结果表明: 转植基因通过性腺传递给了子代, 同时也证实转基因P0 代的生殖腺为转植基因的嵌合体。     

独龙江流域(鱼匽)(鱼兆)鱼类分布特征及其体长与体重的关系

(鱼匽)(鱼兆)鱼类主要分布于青藏高原周边, 是一群适合于急流生活的(鱼兆)科鱼类. 在独龙江流域7个点共采集271号(鱼匽)(鱼兆)鱼类标本(隶属(鱼兆)属、(鱼匽)属和异齿(鱼匽)属), 结合各采集点数据绘制大鳍异齿(鱼匽)、藏(鱼匽)和扁头(鱼兆)的分布直方图, 结果显示, 藏(鱼匽)(E. labiatum)在流速较快的独龙江下游各采集点的种群数量较上游高, 更适应急流生境. 同时研究了这3种(鱼匽)(鱼兆)鱼类的体长与体重的关系, 参数b(W=aLb)的范围在2.8201和3.0131之间, 均为异速生长;藏(鱼匽)的生长类型最接近等速生长.     

鱼类基因工程研究的现状和展望

动物基因工程是七十年代开展起来的一门新兴遗传育种高技术。1982年,美国科学家Palmiter等人首次将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵中,获得了个体比对照鼠大一倍的转基因“超级鼠”,这一开拓性的工作为动物基因工程定向育种研究领域显示了希望的曙光。继转基因超级鼠研制成功之后,转基因猪,兔,羊等也相继问世。鱼类是人们的主要蛋白质食物来源之一,但目前整个世界的鱼产品产量尚不能满足人们的这种需要,特     

线粒体DNA序列变异显示鸭绿江茴鱼为黑龙江茴鱼同物异名

经测序获得北极茴鱼鸭绿江亚种Thymallus arcticus yaluensis和黑龙江茴鱼T.grubii共26尾的线粒体DNA控制区基因全序列,以下游黑龙江茴鱼T.tugarinae、北极茴鱼指名亚种T.a.arcticus和欧洲茴鱼T.thymallus作外群,构建了茴鱼属部分种分子系统发育树,以探讨北极茴鱼鸭绿江亚种分类地位的有效性。结果显示,鸭绿江茴鱼与黑龙江茴鱼的4个地理种群(呼玛河、甘河、牡丹江、松花江)间的Kimura 2-parameter遗传距离仅为0·007~0·015,处于黑龙江茴鱼不同地理种群间的变异范围之内(0·004~0·015),明显小于属内种间的遗传距离(0·046~0·062)。以邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建的茴鱼属部分种系统发育树表明,鸭绿江茴鱼未构成独立的单系群,也未与北极茴鱼T.a.arcticus形成亚种关系,而是聚到黑龙江茴鱼种群内部,共同构为一个单系群。研究表明,鸭绿江茴鱼T.a.yaluensis并非有效种,应为黑龙江茴鱼T.grubii的同物异名,可视为黑龙江茴鱼的一个地理生态种群。     

精子作载体的转基因鱼研究

本文报道了以精子为载体将美洲拟蝶抗冻蛋白基因导入罗非鱼卵,构建转基因鱼的方法,此法简单易行。斑点杂文和ＳｏｕｔｈｅｒｎＢｌｏｔ杂交结果表明,外源基因的整合率为１８．１％,与其它方法构建转基因鱼的外源基因整合率相近。     

用直接注射法生产转基因鱼

本文报道了对鲤鱼、鲫鱼受精卵不加任何去膜处理,用显微操作器把外源基因直接注射到卵核附近,构建转基因鱼的方法。本法操作方便,孵化条件简单,成活率高。斑点杂交和Southern Blot杂交结果表明,外源基因的整合率与其它方法构建的转基因鱼的外源基因的整合率相近。从1988年至今,本组运用这个方法生产转基因鲤鱼、鲫鱼一万余尾。     

转基因鱼离市场还有多远

根据本实验室转基因鱼育种研究的现状,讨论了“转基因鱼离市场还有多远”这一令人关注的问题。转草鱼生长激素重组基因（ＣＡｇｃＧＨ）鲤鱼具有明显的快速生长和饵料节省效应,鱼体有高干物质含量及高蛋白低脂肪的生化组成,是一种优质食用鱼。把一种鱼的基因转移到另一种鱼,即转“全鱼”基因后,受体鱼基因组改变的程度,仅相当于两种杂交的１０万分之一左右,因而它对水生态系统的胁迫作用轻微的,充其量可视为与相应杂交鱼实质     

两种不同终止子在转基因鲤鱼中的促生长效应

转基因构建体中启动子的选择会直接影响转植基因的活性, 近年来有研究表明转基因构建体中终止子的选择会一定程度地影响转植基因的活性。为了更好地筛选转基因构建体和培育快速生长的转“全鱼”生长激素(Growth hormone, GH)基因鱼, 文章用鲤鱼β-actin基因终止子和生长激素基因终止子分别构建了转基因构建体, 显微注射得到转“全鱼”GH基因鱼P0代养殖群体, 比较两种不同终止子构建体的活性。统计分析发现, 生长激素基因终止子构建体的养殖群体的体重频率呈正态分布且平均体重显著高于β-actin基因终止子构建体的养殖群体, β-actin基因终止子构建体的养殖群体的体重频率呈右倾趋势的非正态分布。值得一提的是在混合养殖组中得到一条生长最为快速的鲤鱼证实为转基因阳性且为生长激素基因终止子构建体的转基因鲤鱼。该结果表明转“全鱼”生长激素基因鲤鱼可快速生长, 并能将转植基因向下代遗传。实验结果提示生长激素基因终止子构建体比β-actin基因终止子构建体表现的促生长活性要强。     

转基因鱼构建模式的研究 I．cMT—sGH全鱼基因鱼的构建与检测

转基因鱼工作的开展被用于水产科学基础与应用研究的各个领域。应用方面的一顶重要研究利用转生长激素基因来提高鱼的增长速度。需要解决两个问题：一是转基因鱼所使用的基因元件;二是外源基因的高整和率与高表达,已有许多报道认为：不同种动物的生长激素不一定相互促进生长。我们通过显微注射,将鲤鱼金属硫蛋白启动子（cMT）与大巴哈鱼生长激素基因（sGH）的融合基因（cMT-sGH)导入鲤鱼半日细胞后期的早期胚胎,构建了全鱼基因鲤鱼。通过斑点杂交、Southern blot结合PCR－Southern blot,对外源sGH的整和进行了精确的检测和分析。实验选取性成熟鲤鱼,收集卵子和精子,湿法受精获得受精卵。经过转基因注射,孵化后的鱼苗放入水族。待鱼平游,提取总DNA进行检测。以PstI酶切质粒pcMTsGH(Fig.4)分离3．4KbsGH片段,用随机引物标记,作为杂交探针。同时,设计并合成sGH基因的PCR特异引物。Fig.1的斑点杂交结果与Fig.2的PCR－Southern结果相比较（Table1),说明斑眯杂交存在着高的假阳性。而PCR－Southen将PCR的快速、方便与Southern的准确性相结合,排除了PCR本身可能的非特异,大大提高了检测效率,同时也检验了引物的设计是否成功。Table1的结果表明：我们所构建的基因鱼达到了37．7％的高整和率,且稳定性好。高整和率的原因与所使用的基因元件有很大关系。Fig.3基因组的Southern行为－PstI和BglII酶切的杂交信号条带多、共迁移,说明基因的整和方式为多拷贝,可能伴有碱基修饰。这可能是表达率降低的重要原因。     

转基因鱼

本文综述了转基因鱼研究的进展,并介绍了目的基因的选择及其导入的主要方法。此外,还对转基因鱼研究中尚存的一些问题作了说明。 自从八十年代中期开始鱼类基因转移研究以来,进展非常迅速。1985年Zhu等成功地将带有小鼠重金属结合蛋白(mMT)启动子的人生长激素(hGH)基因导入鲫鱼受精卵,并获得生长速度快的子代鱼。随后,世界一些国家开展了鱼类基因转移的研究,并取得很大成就。本文拟对转基因鱼研究现状及尚存的问题作一概述,供研究者参考。     

蛇(鱼句)感染多子小瓜虫病一例

2003年6月18日从长江重庆木洞段购回十几条活泼蛇(鱼句)Saurogobio dabryi Bleeker.均由罾网捕捞,健康无损伤.放在室外水泥池饲养.室外水温白天26℃左右 ,夜晚24℃左右, 6月26日在常规检查时又发现蛇(鱼句)身上出现小白点,病鱼体色发黑、消瘦、反应迟钝、体表粘液增多、浮头、体表和鳃遍布小白点;感染后期表皮有脱落现象.取病鱼体表一个白点镜检,可见虫体全身密布短而均匀的纤毛;大核呈马蹄形,确定为多子小瓜虫Ichthyophthirius multifiliis Fouquet.感染小瓜虫病的蛇(鱼句)7月6日死亡.蛇(鱼句)是否能大面积发病还有待进一步研究.     

基于线粒体Cyt b基因序列变异的克孜河塔里木裂腹鱼和斑重唇鱼遗传多样性

采用线粒体细胞色素b基因(Cyt b)序列,分析了采自新疆克孜河3个群体(斯木哈纳SM、牙师YS、卡拉贝利KL)的塔里木裂腹鱼(Schizothorax biddulphi)41尾个体及1个斑重唇鱼(Diptychus maculates)群体(斯木哈纳)23尾个体的种群遗传多样性和遗传结构.结果显示,塔里木裂腹鱼检测到6个碱基变异位点,定义了4种单倍型,平均单倍型多样性指数及核苷酸多样性指数分别为0.525 4和0.001 16.分子变异分析(AMOVA)结果提示,塔里木裂腹鱼的遗传变异全部发生于群体内部;群体间Kimura-2-parameter遗传距离、分化指数(F<,st><0.085 25)和基因流(N<,m>>3.18)都显示3个群体没有种群分化,属于单一种群.斑重唇鱼检测出7个变异位点,定义了8个单倍型,平均单倍型多样性指数与核苷酸多样性指数分别为0.830 1和0.001 13.研究表明,克孜河的塔里木裂腹鱼和斑重唇鱼均处于很低的遗传多样性水平,物种维持力较弱.