生活中常有這樣的煩惱

鯽魚(yú)好吃，刺太多

鳊魚(yú)肉嫩，易卡喉

近日

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院

高澤霞教授團(tuán)隊(duì)

找到了控制魚(yú)刺的基因

吃魚(yú)不挑刺將成為現(xiàn)實(shí)

高澤霞教授在試驗(yàn)中。

你了解魚(yú)刺嗎?

魚(yú)刺學(xué)名叫肌間骨，是由肌膈中的肌腱骨化而來(lái)。從形成來(lái)源上看，魚(yú)長(zhǎng)刺其實(shí)就和人類長(zhǎng)骨刺一個(gè)道理。魚(yú)刺除了在食用時(shí)的麻煩，也是大規(guī)模機(jī)械化加工的重要障礙。

拔刺分為4個(gè)步驟

1

“挑刺”三個(gè)月

篩出近50個(gè)候選基因

12月18日，長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)基因樓采訪了高澤霞教授，聽(tīng)她談起以“無(wú)刺魚(yú)”為攻關(guān)課題的來(lái)龍去脈。

2012年，博士畢業(yè)不久的高澤霞面臨的一個(gè)課題“轉(zhuǎn)型”便是如何讓鳊魚(yú)不僅高產(chǎn)提質(zhì)，在魚(yú)塘里受歡迎，還能在餐桌上受青睞。她選擇了讓鳊魚(yú)有刺變無(wú)刺。她說(shuō)：“很多人都有被魚(yú)刺卡喉的經(jīng)歷，所以我想培育出無(wú)刺魚(yú)，這可能是將來(lái)大宗魚(yú)類產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。”

有的魚(yú)有刺，有的沒(méi)刺，有的刺多，有的刺少，在于有一個(gè)或幾個(gè)關(guān)鍵基因調(diào)控著它們。所以“創(chuàng)制”無(wú)刺魚(yú)的關(guān)鍵就是找到調(diào)控魚(yú)刺生長(zhǎng)起主要作用的基因(主效基因)。

這是一個(gè)全新的領(lǐng)域。之前研究魚(yú)刺，大多是從形態(tài)、表型方面關(guān)注，遺傳、分子調(diào)控方面幾乎是空白。

高澤霞教授向記者描述了尋找魚(yú)刺基因分子表達(dá)的情形：他們將每一根細(xì)刺從鳊魚(yú)身上小心翼翼挑出來(lái)，剔掉結(jié)締組織，在降解之前，快速放進(jìn)液氮保存，再快速提取RNA，快速進(jìn)行基因表達(dá)。說(shuō)是快速，將魚(yú)刺一根根從魚(yú)身上挑出，再到基因表達(dá)完畢，整個(gè)團(tuán)隊(duì)足足花了三個(gè)月時(shí)間才提出了高質(zhì)量的魚(yú)刺RNA。他們最終篩定出候選的近50個(gè)基因。

正因?yàn)檫@次“挑刺”的程序非常專業(yè)、準(zhǔn)確，改進(jìn)了提取RNA的方法，也實(shí)現(xiàn)了世界上第一次全面魚(yú)刺基因表達(dá)，高澤霞就此申請(qǐng)了魚(yú)刺研究中的國(guó)內(nèi)第一個(gè)專利。

2

苦尋7年、鬧過(guò)“烏龍”

兩次錯(cuò)過(guò)無(wú)刺鳊魚(yú)

他們將從鳊魚(yú)身上找到的近50個(gè)基因放到標(biāo)準(zhǔn)模式魚(yú)斑馬魚(yú)身上做驗(yàn)證，驗(yàn)證的過(guò)程有點(diǎn)像拆盲盒，利用基因編輯技術(shù)，一個(gè)一個(gè)依次敲掉這些基因，看魚(yú)刺的生長(zhǎng)有無(wú)變化、怎樣變化。斑馬魚(yú)三四個(gè)月就可以繁殖一代，能有效加快試驗(yàn)進(jìn)度，即使如此，驗(yàn)證的過(guò)程一干就是7年。

如今已經(jīng)是國(guó)家研究武昌魚(yú)崗位專家的高澤霞沒(méi)有過(guò)多敘述中間的曲折、單調(diào)和重復(fù)，倒是對(duì)一次“烏龍事件”忍俊不禁。

一次敲掉了斑馬魚(yú)的一個(gè)基因后，真的發(fā)現(xiàn)了一條無(wú)刺魚(yú)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室沸騰了，大家都有一種“終于找到了”的感覺(jué)，可是再去驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)和這條無(wú)刺魚(yú)同批次的其他魚(yú)魚(yú)刺依然故我，證實(shí)了這次發(fā)現(xiàn)只是個(gè)美麗的錯(cuò)誤。高澤霞笑著說(shuō)，到現(xiàn)在都沒(méi)弄明白，為什么會(huì)有一條無(wú)刺魚(yú)混雜在有刺魚(yú)中間，可能是自然的基因突變吧。科學(xué)就是這么曲折，不斷試錯(cuò)是常態(tài)。

她又講起一直關(guān)注研究進(jìn)展的中科院水生所桂建芳院士的一則故事，桂院士有兩次吃鳊魚(yú)時(shí)真的吃到了無(wú)刺的鳊魚(yú)，可惜吃的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)，遺傳基因沒(méi)有留下來(lái)。

高澤霞和年輕的科研團(tuán)隊(duì)。

3

魚(yú)刺變了，魚(yú)肉不變

這次“烏龍”讓高澤霞更加謹(jǐn)慎。他們編輯了大約40個(gè)基因，終于在2018年找到了一個(gè)“有效”基因，能減少70%的魚(yú)刺，只有尾部還保留一點(diǎn)點(diǎn)，背部的刺都沒(méi)有了。

“有效”是否就是“主效”?高澤霞有些拿不準(zhǔn)。這時(shí)，從遙遠(yuǎn)的巴西傳來(lái)了一個(gè)令人驚喜的消息，在亞馬孫流域偶然發(fā)現(xiàn)了自然突變的十幾條無(wú)刺“大蓋巨脂鯉”，不是少刺，是完全無(wú)刺。雖然這一發(fā)現(xiàn)對(duì)她的研究沒(méi)有實(shí)質(zhì)幫助，卻像黑暗中的一絲亮光，她明白了那個(gè)能少70%刺的基因肯定還不是主效基因，還要找。這給了他們一根定海神針，有了目標(biāo)有了路徑，他們繼續(xù)拆基因盲盒。

2019年底的一天，用高澤霞的話說(shuō)，“突然一下子”，主效基因出現(xiàn)了，這次真的是無(wú)刺斑馬魚(yú)。幾百條魚(yú)無(wú)刺的表型非常穩(wěn)定，再經(jīng)過(guò)幾代繁育，后代斑馬魚(yú)也都是無(wú)刺魚(yú)。可以確定找到的就是主效基因，這是一個(gè)所有有刺魚(yú)類都含有的共通基因。

經(jīng)過(guò)測(cè)定，雖然魚(yú)刺變化了，可魚(yú)肉中的氨基酸、脂肪酸含量和普通有刺魚(yú)沒(méi)有顯著差異，肉質(zhì)不變。

4

真正無(wú)刺魚(yú)

有望端上市民餐桌

找到主效基因后，高澤霞團(tuán)隊(duì)一方面進(jìn)一步正向驗(yàn)證，將這個(gè)基因移植回?zé)o刺魚(yú)身上，看它們是否又長(zhǎng)出刺來(lái)，更確證這個(gè)基因的作用;另一方面，將發(fā)現(xiàn)的減刺70%的基因和減刺100%的基因都申請(qǐng)獲批了國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利，作為公開(kāi)信息向國(guó)內(nèi)各個(gè)研究組推廣，力爭(zhēng)將這個(gè)基因運(yùn)用到不同的魚(yú)類身上。

目前，高澤霞團(tuán)隊(duì)和中科院水生所桂建芳院士團(tuán)隊(duì)已經(jīng)分別在鳊魚(yú)、草魚(yú)和銀鯽身上試驗(yàn)了敲除調(diào)控魚(yú)刺生長(zhǎng)的主效基因，獲得的第一代雜合體(F0代)的少刺魚(yú)生長(zhǎng)良好，形態(tài)正常，習(xí)性和普通有刺魚(yú)沒(méi)有差異。

武漢的鳊魚(yú)兩年一成熟，鯽魚(yú)一年一成熟，再將這些成熟的雜合體少刺魚(yú)經(jīng)過(guò)純化繁殖一代，到第三代(F2代)就可以獲得純合體的遺傳性狀穩(wěn)定的真正無(wú)刺魚(yú)。

同時(shí)，無(wú)刺鳊魚(yú)的游動(dòng)能力、營(yíng)養(yǎng)等還需要科研工作者開(kāi)展細(xì)致的研究。

“相信無(wú)刺家魚(yú)將會(huì)是大宗淡水魚(yú)產(chǎn)業(yè)、家庭飲食結(jié)構(gòu)的一次升級(jí)。”高澤霞自信地說(shuō)。

關(guān)鍵詞： 市民 餐桌 端上 無(wú)刺魚(yú)