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水生所突破金鱼高效繁育技术并创世界纪录

  金鱼(Carassius auratus)是世界上最流行的观赏鱼之一,起源于中国,有“国粹”之称。金鱼除颜色外,其眼睛、鳍条、鳞片、鼻膜、体型、头瘤等诸多部位发生突变,后经杂交重组和人工选择,形成如今300多个金鱼品种。达尔文形容金鱼有着无限多样的颜色和非凡的表型结构变化。这些外形结构的突变使得金鱼成为研究发育生物学、遗传学和进化生物学的良好模型。早在上世纪初,中国科学院学部委员(院士)、动物学家、遗传学家陈桢先生就以金鱼为研究对象,对其起源、遗传与变异进行了长期而系统的研究,并首次证明鱼类的孟德尔氏遗传。

  中国科学院水生生物研究所桂建芳院士团队对鲫进行了四十年的研究,金鱼为四倍体鲫的突变体。上世纪八十年代,桂建芳院士在金鱼的原始品种草金中发现了体色透明的突变体(图1A),将这条突变体和红鲫杂交,获得的后代体色透明,内脏和骨骼清晰可见,且分布有不同彩色花斑,因而被称为“水晶彩鲫”(图1B)。1986年,桂建芳院士团队用静水压的方法对“水晶彩鲫”进行多倍化诱导,创制出染色体加倍后仍保持有透明和鲜艳体色的人工合成六倍体“水晶彩鲫”(图1D)。

1  中科院水生所创制的人工合成六倍体金鱼“水晶彩鲫 

  (图A为彩鲫透明鳞突变体,图B为“水晶彩鲫”,图C为桂建芳院士等人操作静水压机,图D为六倍体“水晶彩鲫”) 

  最近,桂建芳院士团队的余鹏博士又在金鱼高效繁殖技术上取得了突破。通过对金鱼进行精心地饲养和研究,最终实现金鱼雄鱼在3个多月时能够挤出精液,雌鱼在4个多月开始产卵,5个多月开始批量产卵,一条雌鱼能够产卵数十次。其中有一条黑色百褶裙泰狮金鱼在215天内累计产卵42次,产卵间隔5.2±2.0天,平均产卵量8900±3300粒。该技术为金鱼基因功能研究、分子设计育种、雌核生殖、核移植等依赖鱼卵的研究奠定了基础。同时,该产卵次数也创下了“产卵次数最多的金鱼”世界纪录(https://www.forbesrecords.com/worldrd/032GG2021.html)(图2)。

2 产卵42次的黑百褶裙泰狮金鱼及世界纪录证书