生物通报道：来自中科院水生生物研究所，北京大学生命科学院的研究人员发现转透明颤菌血红蛋白 (VHb)能提高斑马鱼的低氧耐受能力，这有助于研制低氧耐受的养殖鱼类新品种，这一研究成果公布在《Marine Biotechnology》封面上。

（封面图片为eGFP标记的转VHb基因斑马鱼胚胎及对照斑马鱼胚胎）

这项研究由水生生物研究所胡炜研究员和北京大学林忠平教授指导，博士研究生管波和麻洪等人共同完成。这一研究得到了国家863和自然科学基金等项目的资助。

溶氧是影响水产养殖最重要的环境因子之一。温度、昼夜节律和季节变化以及富营养化作用等都会导致水体出现低氧或缺氧，从而影响鱼类生长、内分泌调节和繁殖特性等，甚至导致鱼类死亡。研制低氧耐受的养殖鱼类新品种具有重要应用价值。

这篇文章报道了转透明颤菌血红蛋白 (VHb) 提高斑马鱼的低氧耐受能力的研究。研究人员采用显微操作技术将VHb基因转移到斑马鱼受精卵获得转基因斑马鱼，经过144-156 小时的低氧(0.91 mg/l)胁迫后，发现转VHb基因斑马鱼的生存率显著高于对照鱼。而且这篇文章同时研究了转VHb基因鱼耐受低氧胁迫的机制，表明通过转VHb基因有望研制具有低氧耐受能力的养殖鱼类新品种。

斑马鱼是一种经典的模式生物，近期来自哈佛大学的研究人员利用这个模式生物进行了一项有趣的实验：他们向斑马鱼的受精卵中注入光合细菌，希望能将蓝细菌和鱼类结合在一起。实验结果证明，注入的蓝细菌聚球藻在鱼卵孵化后又存活了两周。两周是一个时间节点，此后斑马鱼的色素开始生成。

由于蓝细菌不能正常分裂生长，也并未提供糖分，所以，斑马鱼胚胎就必定从阳光中获取能量。鉴于实验中的鱼和光合细菌都存活下来，不禁让人想到：有朝一日，能否培育出从阳光摄取能量的“太阳能鱼”，为地球的食物来源提供一条新路呢，这也许目前看来还挺可笑，但是也许在不久的将来就能实现了。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Vitreoscilla Hemoglobin (VHb) Overexpression Increases Hypoxia Tolerance in Zebrafish (Danio rerio)

Aquaculture farming may benefit from genetically engineering fish to tolerate environmental stress. Here, we used the vector pCVCG expressing the Vitreoscilla hemoglobin (vhb) gene driven by the common carp β-actin promoter to create stable transgenic zebrafish. The survival rate of the 7-day-old F2 transgenic fish was significantly greater than that of the sibling controls under 2.5% O2 (dissolved oxygen (DO), 0.91 mg/l). Meanwhile, we investigated the relative expression levels of several marker genes (hypoxia-inducible factor alpha 1, heat shock cognate 70-kDa protein, erythropoietin, beta and alpha globin genes, lactate dehydrogenase, catalase, superoxide dismutase, and glutathione peroxidase) of transgenic fish and siblings after hypoxia exposure for 156 h. The expression profiles of the vhb transgenic zebrafish revealed that VHb could partially alleviate the hypoxia stress response to improve the survival rate of the fish. These results suggest that that vhb gene may be an efficient candidate for genetically modifying hypoxia tolerance in fish.

作者简介：

胡炜 研究员

男，1968年11月出生，博士，中国科学院水生生物研究所研究员，鱼类基因工程学科组负责人，中国水产学会水产生物技术专业委员会委员。1991年毕业于南开大学生物系动物学专业，获理学学士学位；1994 年获中国科学院水生生物研究所水生生物学专业硕士学位并留所工作；2002 年获中国科学院研究生院遗传学专业博士学位。

主要从事鱼类生殖发育调控机制及鱼类克隆胚胎再程序化机制研究。采用转基因技术，研制成功性腺完全不发育的转基因鱼，发现转植基因整合进宿主基因组的分子机理，获得性腺发育处于不同状态的鱼类“下丘脑――垂体――性腺轴（hypothalamus-pituitary-gonadal axis，HPG轴）”基因差异表达谱，目前正在围绕HPG轴调控鱼类生殖发育的机理及基因表达调控技术开展研究，以期揭示鱼类生殖发育调控的机制，并建立鱼类性控新技术。建立了模式动物斑马鱼的细胞核移植技术，构建了斑马鱼体细胞克隆胚胎与受精胚胎在dome stage 和 shied stage的抑制性差减杂交文库，获得基因差异表达谱，目前正在开展再程序化相关基因的功能研究，以期揭示克隆胚胎发育的机理。

主持国家自然科学基金重点项目、863项目及973课题等多项研究。以第一作者和通讯作者身份在“Biology of Reproduction”，“Aquaculture”，“中国科学”等国内外刊物上发表论文20余篇，以第一发明人身份获美国发明专利（授权）1项，获中国发明专利（授权）2项。

林忠平

北京大学教授、博士生导师、1963年毕业于北京大学生物系并考取中国科学院植物研究所的研究生。研究生毕业后留植物所工作。曾任该所基因工程中心主任。1995年调入北京大学，在蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室从事分子生物学和植物基因工程研究。

早期研究灵芝人工培养技术和药效。著有《灵芝》一书，推动了这一传统药物的应用。其后在植物生物化学和细胞生物学领域有不少研究。1986年起主要研究植物分子生物学。承担国家高技术研究计划（973计划，863计划）生物技术领域中的课题和多项国家重要科研项目。曾获二个省部级科技进步二等奖和其它一些奖项。有多项科研成果通过鉴定，获省部级成果。1991年升为教授。做为有特殊贡献的科学家，享受政府特殊津贴。曾任中国植物学会分子生物学专业委员会主任。在中科院曾获优秀研究生导师称号。在北京大学还担任研究生课程《生命科学新思考》的主讲，引导学生去探索生命科学的前沿，介绍生命现象中许多发人深省的哲理。两次获北大奖教金。发表学术论著近200篇，申请中国专利13项。编撰了《走向21世纪的植物分子生物学》一书。近年来多次到新疆考察和做了许多支援边疆发展的工作。目前所领导的北大农业分子生物学实验室（AgMoBiol实验室）在以下几个方面从事高新生物技术研究：

（1）提高植物对逆境胁迫的抗性Plant resistance to environmental stress

（2）植物生物反应器生产药用蛋白Plant bioreactor for production of pharmaceutical protein

（3）植物次生代谢的基因调控Genetical control of secondary metabolite in plants

（4）转基因食品的致敏性评估Assessment of GMO allergenicity

打赏

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析！

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》