对于许多美食爱好者而言,鲫鱼肉质细嫩、味道鲜美,但其鱼肉中密布的肌间刺(俗称“小刺”)却让人望而却步,尤其给老人和小孩的食用带来不便与风险。近期,中国科学家成功培育出“不用挑刺”的鲫鱼,这一成果引起了广泛关注。
这种“无刺鲫鱼”的诞生,得益于现代基因编辑技术的精准应用。其核心原理是找到并“关闭”控制肌间刺生长的关键基因。整个研发过程可以看作是一场产学研的接力。华中农业大学高泽霞教授团队通过对模式生物斑马鱼的研究,率先发现了调控鱼类肌间刺发育的关键基因——runx2b。他们发现,当这个基因被敲除后,斑马鱼便不再长出肌间刺,且其生长、运动等其他生理功能几乎不受影响。

这一突破性发现为培育无刺鲫鱼奠定了基础。随后,中国科学院水生生物研究所的桂建芳院士团队与高泽霞团队合作,将这项技术应用到了更具挑战性的异育银鲫上。相较于基因组简单的斑马鱼,作为我国主要养殖品种的异育银鲫基因组非常复杂,其控制肌间刺生长的基因(runx2b)有两个功能相似的部分同源基因,并且每个基因都有三个等位基因,总计需要同时编辑6个基因位点。研究人员发现,必须将这6个等位基因全部敲除,才能完全阻止肌间刺的生长。

为此,科研团队利用被称为“分子剪刀”的CRISPR/Cas9基因编辑技术,向导RNA(sgRNA)作为“导航”,引导Cas9蛋白精准地找到这6个基因位点进行切割,并利用细胞自身的修复机制使基因失效,从而从源头上阻止了鲫鱼体内约80多根肌间刺的形成。最终培育出的新品系鲫鱼,仅保留了脊椎等主骨,口感和肉质则与普通鲫鱼没有变化。
值得一提的是,这项研究还充分考虑了生态安全问题。通过生物技术手段,培育出的无刺银鲫是可控不育的,这相当于为其安装了一把“生物安全锁”,可以避免其进入自然水域后无序繁殖,从而保护生态环境。
关于这种鱼离我们餐桌还有多远的问题,目前,“无刺鲫鱼”已经完成了实验室阶段的研发和多代繁育,并已进入规模化人工繁殖的阶段。这意味着,这项科研成果正在从实验室走向实际应用。
与此同时,桂建芳院士团队还利用另一套名为“基因组重构”的技术,培育出了兼具高产、抗病、节粮等优势性状的异育银鲫候选新品种“中科6号”。该品种相比其前代,生长速度、养殖存活率和饲料利用率均有显著提升,特别是对一种危害鲫鱼养殖的疱疹病毒具有很强的耐受性。虽然“无刺”技术和“中科6号”的培育是两条并行的技术路线,但团队的最终目标是将这些优良性状整合在一起,创造出既无刺、又高产抗病的“超级鲫鱼”。
虽然“无刺鲫鱼”大规模上市还没有明确的时间表,但随着规模化繁殖的推进,这种让人们可以“吃鱼自由”的鲫鱼,正离我们的餐桌越来越近。