鲤科鱼类无肌间刺选育是国际性的研究热点和难点。针对肌间刺性状遗传力低，传统育种技术无法实现无肌间刺选育目标的难题，中国水产科学研究院黑龙江水产研究所鲤科鱼类基因组学创新团队利用基因编辑技术于2020年成功创制出世界首例无肌间刺鲫新种质，2022年培育出无肌间刺第三代群体，无刺比例100%，首次证实了无肌间刺性状可稳定遗传。近日，相关成果以“Generate a new crucian carp (Carassius auratus) strain without intermuscular bones by knocking outbmp6”为题在线发表于水产养殖领域国际知名期刊Aquaculture。
自2009年起，团队从解析肌间刺形成和发育的遗传机制入手，通过基因组尺度关联分析和多组学手段，鉴定到调控肌间刺发育的关键基因bmp6，并揭示出bmp6基因调控肌间刺形成的分子机制。根据鲫经历过第4轮基因组复制的特征，设计了一种多基因敲除快速创制新种质的策略，极大地缩短了多基因敲除纯合系构建的周期。通过同时敲除鲫基因组的bmp6a和bmp6b，于2020年获得35尾F1代无肌间刺突变体，在此基础上，2022年培育出无肌间刺第三代群体2万余尾，无刺比例100%，首次证实了鱼类无肌间刺性状可稳定遗传。

该研究还比较分析了无肌间刺鲫第三代群体与野生型鲫在生长、繁殖、肌肉品质等特征的差异。结果显示，第三代群体在4月龄时生长速度优于野生型二倍体鲫，其繁殖性能、肌肉营养成分、肌肉质地结构与野生型鲫无显著差异。代谢组学分析表明，第三代群体肌肉组织中富集多种对人体有益的代谢物，如β-烟酰胺单核苷酸等。

黑龙江所匡友谊研究员、郑先虎研究员等为主要完成人，孙效文研究员为最后通讯作者。本研究得到科技部“863”计划、国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项、院所基本科研业务费专项、农业农村部淡水水产生物技术与遗传育种重点实验室等的持续资助和支持。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2023.739407