靶向Rbm24a控制鱼类育性的应用

本发明属于遗传繁殖，具体涉及靶向rbm24a控制鱼类育性的应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、鱼类是人类优质的食物来源，在我国产量占水产养殖产量的52.2％(2022年全国渔业经济统计公报)，远超其他水产种类。因此提升经济鱼类的产量和质量具有非常重要的战略和经济价值。鱼类性腺发育有时会对经济性状产生负面影响，这是因为性腺发育非常耗能，与营养生长相竞争，导致生长速率变慢肉质退化等不良后果，因此培育不育鱼具有广阔的经济价值。此外，对育性的控制也是转基因鱼类能被允许用于生产的关键。这是因为具有优良性状的转基因鱼有可能逃脱养殖环境进入自然界，大量繁殖造成生态入侵和破坏。从生态安全角度来看，投放不育的鱼苗用于生产是避免物种入侵的完美解决方案。因此建立方便、安全且彻底的控制鱼类育性的方法就显得非常关键。

3、rbm24a是一种rna结合蛋白，发明人在前期研究中发现，该蛋白编码基因除了表达在心脏和骨骼肌外，在感觉器官基板，尤其是晶状体中也有非常特异的表达。进一步通过组织切片发现该基因非常特异的表达在正在分化的初级和次级纤维细胞的胞质中。并最终证明rbm24a是调控晶状体终末分化和透明的关键转录后调控因子，其在细胞质中通过胞质多腺苷酸化机制控制mrna poly(a)尾的长度来调节晶状体特异mrna的翻译效率(pnas,2020,117(13):7245)。然而，其在鱼类育性中发挥何种作用尚未有相关报道。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供靶向rbm24a控制鱼类育性的应用。具体的，本发明通过研究发现，rbm24a是一种新的鱼类生殖质成分，其扮演生殖质组织者的功能。其母源蛋白功能缺失将导致原始生殖细胞不能形成而表现出不育的表型，但不影响其他组织器官的发育，因此rbm24a是控制鱼类育性的新靶标基因。进一步的，本发明还开发了以植物生长素处理诱导母源rbm24a蛋白降解的策略，从而实现对鱼类育性的控制；同时也可通过zgrad诱导rbm24a降解产生不育后代。基于上述研究成果，从而完成本发明。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明的第一个方面，提供一种靶向rbm24a在控制鱼类育性中的应用。

4、具体的，本发明在斑马鱼实验研究中发现，rbm24a蛋白是鱼类中的一种新的生殖质成分，而敲除rbm24a导致生殖细胞特异性丢失和不育，因此可知靶向rbm24a可有效控制鱼类育性。

5、因此，所述应用具体表现为：敲除基因rbm24a导致鱼类生殖细胞特异性丢失和不育。

6、本发明的第二个方面，提供一种鱼类育性的控制方法，所述控制方法包括以植物生长素处理诱导鱼类母源rbm24a蛋白降解；

7、或者，所述控制方法还可以为以zgrad诱导rbm24a降解产生不育后代，此时无需植物生长素处理诱导。

8、本发明的第三个方面，提供上述控制方法在如下任意一种或多种中的应用：

9、(a)规模化生产不育鱼类；

10、(b)选育鱼类优良品系且控制育性。

11、其中，所述应用(a)中，不育鱼类包括不育鱼类胚胎；

12、所述应用(b)中，控制育性具体表现为控制鱼类不育。

13、上述一个或多个技术方案的有益技术效果：

14、上述技术方案首次发现rbm24a是一种新的生殖质成分，其母源蛋白功能缺失将导致原始生殖细胞不能形成而表现出不育的表型，但不影响其他组织器官的发育，因此rbm24a是控制鱼类育性的新靶标基因。

15、进一步开发的以植物生长素处理诱导母源rbm24a蛋白降解的策略，可以实现对鱼类育性的控制，这种方案具有无可比拟的优点：第一，靶向rbm24a，生殖细胞去除彻底，可以达成完全不育的效果；第二，对鱼的健康没有影响，特异去除生殖细胞，不影响其他组织器官发育。第三，人体和动物细胞对植物生长素不反应，不用担心生长素处理的安全性；第四，处理程序简单，成本低，时间短，可以大规模处理成千上万颗胚胎；同时上述技术方案还提供了以zgrad诱导rbm24a降解产生不育后代。

16、在经济鱼中建立rbm24a-gfp-degron ki品系可以实现规模化产生不育的胚胎直接用于生产，也可以以rbm24a-gfp-degron ki品系作为底盘进行育种操作，选育出来的优良品系同时具备了控制育性的特性，其不育的胚胎即可用于生产而不用担心其对生态安全的影响，因此具有良好的实际应用之价值。

技术特征：

1.靶向rbm24a在控制鱼类育性中的应用。

2.如权利要求1所述应用，其特征在于，所述应用表现为：敲除基因rbm24a导致鱼类生殖细胞特异性丢失和不育。

3.如权利要求1或2所述应用，其特征在于，所述鱼类包括经济鱼类，以及供基础研究使用的鱼类。

4.一种鱼类育性的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以植物生长素处理诱导鱼类母源rbm24a蛋白降解；具体的，所述控制方法包括：

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，执行基因敲入的sgrna序列如seq idno.1所示；敲入质粒如seq id no.2所示；

6.一种鱼类育性的控制方法，其特征在于，所述方法具体为：向rbm24a-gfp-degron ki纯合品系产的受精卵中导入zgrad的mrna，产生不育后代鱼类；

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，表达zgrad mrna的质粒如seq id no.3所示。

8.权利要求4-7任一项所述控制方法在如下任意一种或多种中的应用：

9.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述应用(a)中，不育鱼类包括不育鱼类胚胎；

10.如权利要求8所述应用，其特征在于，所述鱼类包括经济鱼类，以及供基础研究使用的鱼类。

技术总结本发明属于遗传繁殖技术领域，具体涉及靶向Rbm24a控制鱼类育性的应用。具体的，本发明通过研究发现，Rbm24a是一种新的鱼类生殖质成分，其扮演生殖质组织者的功能。其母源蛋白功能缺失将导致原始生殖细胞不能形成而表现出不育的表型，但不影响其他组织器官的发育，因此rbm24a是控制鱼类育性的新靶标基因。进一步的，本发明还开发了一种以植物生长素处理诱导母源Rbm24a蛋白降解的策略，从而实现对鱼类育性的控制，同时也可通过zGrad诱导Rbm24a降解产生不育后代。该方法方便、安全且彻底的控制鱼类育性，因此具有良好的实际应用之价值。技术研发人员：邵明,张伊庄,周佳驿受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13