鱼类基因工程

汪亚平带头的基因工程

鱼类基因工程包括经济鱼类的基因工程育种及以鱼为模式系统的发育生物学研究。中国本学科组自创立以来，已取得的令人瞩目的成就并继续进一步开展工作。

研究人员

学科带头人　汪亚平

学科组成员

朱作言汪亚平胡炜陈尚萍孙永华

研究内容

主要成绩和正在开展的主要研究：

在鱼类的基因工程育种方面

(1)已取得的成绩如下：

1．于上世纪80年代中期率先建立鱼类转基因技术，获得具快速生长效应的转基因鱼；

2．以转生长激素基因鲤鱼为研究对象，系统阐述了外源基因在鱼体基因组中整合的动力学过程，提出了外源基因的镶嵌性整合及三种整合模式（沉默整合、毒性整合、有效整合）理论；

3．生物能量学研究深入分析了转基因鱼在不同饵料蛋白水平时快速生长的生物学机制；

4．首次提出“全鱼”重组基因的概念，克隆并构建了来源于鲤科鱼类的“全鱼”生长激素基因构建体；

5．完成了快速生长转“全鱼”生长激素基因鱼的中试研究，建立了快速生长转基因鱼高效、安全的集约化养殖模式。

(2)正在进行的研究如下：

1．转基因鱼全面的安全性评价：包括在模拟自然水域环境中的生态安全评价，转基因鱼体内的激素水平分析等；

2．育性可控的转基因鱼研制：包括以反义RNA技术介导的育性可逆的转基因鱼研究和以cre-loxP系统介导的性腺中自消除转植基因的转基因鱼研究。

在以鱼为模式系统的发育生物学研究方面

(1)已取得的成绩如下：

1．建立了重要模式动物斑马鱼的核移植技术；

2．获得转基因鲤鱼细胞核和金鱼细胞质配合以及金鱼细胞核和鲤鱼细胞质配合的属间克隆鱼，证实了属间克隆鱼的核基因组来源于供体物种，线粒体基因组来源于受体物种，观察到受体金鱼细胞质对克隆鱼发育和性状决定的重要影响；

3．分别以转植基因MThGH和内源重要基因ntl和gsc在克隆胚和正常胚中转录图式的比较分析，探讨了鱼类克隆过程中的再程序化问题；

4．分别构建了斑马鱼正常胚和体细胞克隆胚在合子型基因激活时期的Smart cDNA文库及差减杂交文库，筛选获得4个差异基因片断。

(2)正在进行和开拓的研究如下：

1．以差减技术、噬菌体展示技术、DNA芯片技术等克隆获得与斑马鱼胚胎发育重要时段相关的基因；

2．以转基因、RNAi、morpholino、胚胎原位杂交等技术进行这些基因的功能研究；

3．结合鱼类异种克隆中卵细胞质对克隆鱼发育和性状决定的影响，力图阐明卵细胞质影响种间克隆鱼发育和性状决定的关键因子及其影响的途径；

4．鱼类生长和尺寸决定的关键基因克隆及其功能分析。

本实验室尚开展其它方面的研究

1．转基因鱼的定点整合研究：利用荧光蛋白基因作为筛选标记，分别构建正向和正负筛选载体，在鱼类培养细胞和受精胚中进行基因打靶的研究；

2．以鱼为模型的转基因高效生物反应器研究；

3．具重要生物学和经济学价值的蛋白在原核和真核系统中的高效表达研究。总之，鱼类基因工程学科组以鱼类的转基因研究为发端，以推动具重要经济性状的转基因鱼产业化为重要目标之一，其研究内容横跨从分子生物学、个体行为学、种群遗传学到群落生态学的各个生物学研究领域，研究手段和研究方法亦相应涉及各研究领域中最前沿的概念和技术。

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