[發(fā)明專利]規(guī)模化獲得XX/XY性別決定的偽雄魚親本的育種方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110274222.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113817779B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷戰(zhàn);翟剛;舒婷婷;婁氣永;賀江燕;姜冬火;錢雪橋;石闖;黃建飛;賈景怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所
• 主分類號(hào): C12N15/89
• 分類號(hào): C12N15/89;C12N15/55;C12N15/53;A01K67/027
• 代理公司: 武漢卓越志誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 胡婷婷

本發(fā)明提供一種規(guī)模化獲得XX/XY性別決定的偽雄魚親本的育種方法及應(yīng)用。該方法通過(guò)利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)特異性切割魚類的cyp17a1基因，獲得有效突變的F1代cyp17a1雜合子魚(cyp17a1+/?)，并進(jìn)行自交，通過(guò)性別標(biāo)記篩選出XX性別遺傳型的cyp17a1純合子(cyp17a1?/?XX)的偽雄魚，并將其與雜合子雌魚(cyp17a1+/?XX)進(jìn)行雜交，獲得群體中偽雄魚(cyp17a1?/?XX)數(shù)量占比高達(dá)50％，從而達(dá)到大規(guī)模擴(kuò)大偽雄魚親本種群數(shù)量的效果。本發(fā)明提供的育種方法有效實(shí)現(xiàn)了偽雄魚種群數(shù)量擴(kuò)繁和簡(jiǎn)易篩選，提升了性別決定控制育種的生產(chǎn)效率，為后續(xù)獲得全雌魚提供更多后備親本。該方法具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，在水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚類中有廣泛的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，大大擴(kuò)展了該方法在魚類性別決定育種領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因編輯技術(shù)領(lǐng)域，還涉及魚類性別控制育種技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種規(guī)模化獲得XX/XY性別決定的偽雄魚親本的育種方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)成為世界不可或缺的一部分，我國(guó)淡水魚產(chǎn)量與日俱增。水產(chǎn)魚類中廣泛存在個(gè)體大小和外部形態(tài)、顏色特征的兩性差異，稱為魚類的兩性異形或者性別二態(tài)性。許多魚類在個(gè)體大小等重要生產(chǎn)性狀上表現(xiàn)出顯著的兩性異形，如黃河鯉雌性生長(zhǎng)顯著快于雄性，而這種生產(chǎn)性狀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與性別密切相關(guān)。因此，開(kāi)發(fā)魚類的單性育種技術(shù)在魚類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)上具有重要意義。

在XX/XY性別決定且兩性異形的水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類中，單一性別的群體的獲得可以大大提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，例如全雌鯉、全雌鱖等。在制作全雌鯉、全雌鱖的傳統(tǒng)的方法中，往往需要使用激素(例如甲基睪丸酮)進(jìn)行處理，從而誘使XX性別遺傳型雌魚逆轉(zhuǎn)為生理雄魚(偽雄魚)。例如：申請(qǐng)?zhí)枮?CN201911147886.1的發(fā)明專利公開(kāi)了一種全雌黃姑魚的規(guī)模化培育方法。該方法如下：(1)黃姑魚雌核發(fā)育二倍體的誘導(dǎo)；(2)偽雄魚的誘導(dǎo)和鑒定；?(3)偽雄魚與正常雌魚交配規(guī)模化生產(chǎn)全雌魚。該方法基于黃姑魚雌核發(fā)育技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用芳香化酶抑制劑來(lái)曲唑誘導(dǎo)偽雄魚的產(chǎn)生，再利用偽雄魚和正常雌魚交配獲得全雌黃姑魚魚苗。但上述方法中，激素關(guān)聯(lián)物的使用往往會(huì)造成水體污染、魚體的殘留、藥物誘導(dǎo)的親魚性別發(fā)育不穩(wěn)定、且受限于規(guī)模化應(yīng)用等，因此，很難在擴(kuò)繁的生產(chǎn)實(shí)踐中得到推廣，這給單性育種帶來(lái)了阻礙。

有鑒于此，有必要研發(fā)針對(duì)XX/XY性別決定的水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類研發(fā)可以大規(guī)模高比例獲得偽雄魚的方法，這對(duì)水產(chǎn)魚類的性別控制育種和單性群體的養(yǎng)殖有著重要的價(jià)值和生產(chǎn)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種規(guī)模化獲得XX/XY性別決定的偽雄魚親本的育種方法及其應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種規(guī)模化獲得XX/XY性別決定的偽雄魚親本的育種方法，采用基因編輯技術(shù)敲除魚類的性類固醇激素合成通路的催化酶編碼基因，用以阻斷魚類的性類固醇激素合成通路，并篩選獲得有效突變的雜合子雌魚和XX性別遺傳型的偽雄魚，再將所述偽雄魚與所述雜合子雌魚進(jìn)行雜交，由此得到高偽雄群體，規(guī)模化擴(kuò)大偽雄魚親本種群的數(shù)量。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述性類固醇激素合成通路的催化酶編碼基因包括但不限于為cyp17a1、cyp19a1、hsd17b等關(guān)鍵催化酶編碼基因中的一種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述方法包括如下步驟：

S1，利用基因編輯技術(shù)敲除魚類中的cyp17a1基因，獲得F0代；

S2，將F0代雄魚與野生型雌魚進(jìn)行雜交，獲得有效突變的F1代cyp17a1?雜合子魚，其基因型為cyp17a1+/-；

S3，將所述F1代cyp17a1雜合子魚進(jìn)行自交，獲得F2代；

S4，在所述F2代中，篩選獲得無(wú)雄性標(biāo)記的、XX性別遺傳型的的cyp17a1?純合子魚，其表現(xiàn)為生理雄性，記為偽雄魚，基因型為cyp17a1-/-XX；