鱼类人工染色体的构建

现代渔业亟待开发稳定安全的转基因鱼育种技术，但是现有的转基因手段往往存在技术缺陷和生态环境风险。本研究针对目前人工染色体研究在鱼类中尚为空白的现状，拟借鉴人类人工染色体构建的策略，以国际通用的模式生物斑马鱼为材料，利用其基因组测序业已完成、遗传背景清晰这一优势，采用细胞杂交和同源重组为主体的技术方法，对斑马鱼的天然染色体进行靶向定点截短和修饰，将其构建成为不仅能够在鱼类细胞间人工转移，而且还能随着细胞世代稳定复制和通过有性生殖向后代传递的遗传载体- - 鱼类人工染色体（Fish Artificial Chromosome，FAC）。该研究不仅能够直接丰富低等脊椎动物染色体研究相关资料，更重要的是能够为鱼类细胞工程提供大容量、高效率、稳定性强的转基因载体，最终为鱼类分子育种提供稳定且低环境风险的新型转基因方法和技术体系。

现代渔业亟待高效安全的转基因育种技术，需要建立一套大容量、稳定又能规避环境风险的转基因技术体系。本项目针对国际上鱼类等低等脊椎动物人工染色体研究尚处于空白的现状，拟建立鱼类人工染色体（fish artificial chromosome，FAC），从而为鱼类育种和基础科学研究提供大容量、高效率和使用便捷的转基因工具，如果与目前正处研究热点的鱼类胚胎干细胞技术相结合，有可能探索和创立出一条以“转染色体”为主体手段、具有自主知识产权、高转移效率和低生态风险的鱼类育种新路。.本项目以国际通用模式生物斑马鱼、常见淡水鱼类锦鲤和国家二级保护动物中国大鲵等为研究对象，使用斑马鱼胚胎细胞系、仓鼠卵巢细胞、鸡DT40等细胞系等实验材料，采用细胞连续培养、转染、细胞单克隆培养、远缘细胞融合杂交、RT-PCR和RACE扩增、基因敲除、RAPD分析等方法，获得了以下成果：1、首次开展鱼类人工染色体（FAC）构建探索，积累了第一手的研究资料；2、引进并建立了斑马鱼细胞系ZEM-2S（CRL-2147）和鸡B细胞系DT40及其培养技术体系；3、优化了实验室斑马鱼细胞系转染、筛选条件；4、建立了斑马鱼细胞系/仓鼠卵巢（ZEM-2S/CHO）远缘细胞杂交细胞融合条件；5、探索了鱼类耐寒相关蛋白Δ6脂肪酸去饱和酶（Fad6）功能；6、对斑马鱼ifitm1和ifitm3基因表达和功能进行了研究；7、对中国大鲵性别特异序列开展了研究，获得重要成果。