开展耐盐碱鱼类良种培育，利用内陆丰富的盐碱水(土)资源发展高效、节约型水产养殖模式是新时期内陆渔业的发展方向。但是盐碱水体的高pH、高碱度特性，阻碍了大多数淡水鱼类的正常生理活动，限制了盐碱水域渔业资源开发利用。鱼类在长期高碱适应过程中进化出了许多抵抗盐碱胁迫的适应机制，然而目前有关鱼类耐碱机制的研究还刚刚起步。因此，了解这些耐盐碱物种的适应性遗传机理，筛选耐碱相关功能基因是利用高新技术培育耐盐碱鱼类新品种的首要问题。瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii)具有极强的耐高盐碱特性，能够耐受碱度高达53.57 mmol/L (pH 9.6)的水质条件，是开展鱼类盐碱适应性进化及耐盐碱分子生理机制研究的理想材料。 本研究以瓦氏雅罗鱼为研究对象，选择与鱼类呼吸、细胞增殖和自身免疫系统调节等相关的转铁蛋白(Transferrin,Tf)基因为研究重点，利用生物信息学分子、基因克隆、CRISPR/Cas9基因敲除技术等手段，从免疫相关角度探讨高碱胁迫对瓦氏雅罗鱼的生理和生态学影响，探究瓦氏雅罗鱼高碱适应性的分子和调控机制，最终为开展鱼类适应性进化、稀有遗传资源挖掘和抗逆良种选育提供重要数据支持。研究结果发现，瓦氏雅罗鱼Tf基因全长为2306 bp，编码665个氨基酸。Tf基因编码的蛋白质在N-端有1个20 bp的信号肽，有N-端和C-端两个保守结构域，二者同源率高达31.34%。瓦氏雅罗鱼Tf基因和鲤科鱼类Tf基因的同源性在64%-74%。荧光定量PCR结果发现Tf基因在肝组织中表达量最高。高碱胁迫下，淡水种群瓦氏雅罗鱼肝组织中Tf基因显著高表达，而在碱水种群中表达量显著降低。淡水种群主要免疫器官如脾、肾和头肾中Tf基因的表达量同样升高，且要高于碱水种群。通过构建瓦氏雅罗鱼Tf基因的gRNA靶位点和载体，获得了雅罗鱼Tf基因缺失F0代突变体，为后续的基因功能验证打下重要基础。本研究发表相关研究论文2篇，其中SCI论文1篇，授权实用新型专利2项，获得软件著作权2项。 本研究结果将有助于掌握瓦氏雅罗鱼碱度调控内在变化规律，为阐明瓦氏雅罗鱼碱度调控机理奠定基础。获得的优良基因可实现瓦氏雅罗鱼抗逆基因工程定向育种，提高瓦氏雅罗鱼对碱度变化的抵抗力和适应能力，对当今和未来科学利用我国的盐碱水(地)、沿海滩涂，发展耐盐碱鱼类的水产养殖业都具有重要的经济和社会意义。本研究结题后，将以此研究内容和研究成果为基础，继续深入研究以瓦氏雅罗鱼为代表的耐盐碱鱼类的适应机制，通过规模化繁殖瓦氏雅罗鱼，在黑龙江省等典型盐碱水域中进行推广示范，推进盐碱水域的开发利用进程，增加农民创收、促进乡村振兴。

中国水产科学研究院黑龙江水产研究所

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