CN101461340A - 一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其包含：(a)选择繁殖亲鱼建立一种具有遗传基因品系的基因转殖鱼；(b)将纯化基因鱼与不同性状或行为特征的鱼交配；及品系基因子代繁殖方式；(c)筛选与亲代不同性状或行为特征的近亲繁殖是有密切血统关系的个体之间进行交配，这种方法可以净化和固定遗传形质，以产生一个全身含有荧光七彩鲜艳斑块，头颈部有一云层七彩图纹，保有透明尾鳍遗传形质荧光基因的品系基因鱼。通过本方法可进行品系近缘杂交繁殖，使其遗传因子变异而增育出体态多姿、颜色、尾形不同的品种。

Description

一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法
技术领域
本发明有关于一种品系基因控制制造新荧光孔雀观赏用鱼的方法。
背景技术：
转殖基因技术今日已成为研究基因功能的重要工具。此技术首先是在老鼠中发展出来。研究者将外来的DNA注入授精卵中后，发现某些经注射之受精卵成长的老鼠保留外来DNA。
观赏用鱼是一个有全球市场的鱼类产业。因此，如能利用鱼类的基因转殖(Gene Transfer in Fish)基因转殖鱼的定义：鱼类经由分子遗传技术使其染色体上的DNA携带外来遗传物质(novelgenetic constructs)的复制品。这些动物通常是利用显微注射(microinjection)将DNA注入刚受精的卵，期使DNA整合入胚胎。目前更开发出电破法(electroporation)、基因枪法(particlegun)和精子载体法(sperm-mediated gene transfer)等方法，业已产生转殖基因鱼来提供娱乐用途。例如表达GFP荧光的荧光鱼便是将与鱼类特定基因启动子(promoter)衔接的GFP基因注入受精卵中所产生(Hanada，k.et al.，Mol.Marine boil.Biotech.，7，173-180(1998)。Tanaka等人制造仅在生殖细胞有绿色荧光的转殖基因青鲣鱼。
最初的基因转殖鱼及其子孙皆需确定其生殖细胞是否含有基因转殖细胞。然后新建立之遗传品系鱼(确定带有外来的基因)将被安置于一特定隔离的设施，观察其特定性状的表现是否稳定并能改善原有品系之表现。外来基因整合若镶在基因组的好位置，在外来基因复制量多，或其基因表现度强烈的先决条件下，某些基因转殖的遗传品系，确实可以胜过其他普通品系。然并非所有基因转殖成功的个体均可证实能发展为一新的遗传品系(transgenic lines)，因为不是每个基因转殖的例子都是真正完全的成功。我们期望的结果是注入宿主的遗传物质在受精卵第一次有丝分裂之前即完成整合，如此一来胚胎每个细胞皆可拥有外来复制品(指外来遗传构造物)。但不幸的是：基因整合发生在第一次有丝分裂后，会导致镶嵌个体(mosaicindividual)的产生，亦即外来基因的复制品仅散布于胚胎的部分细胞中。因此我们无法确保这段外来基因是否能传递下去，唯有拥有该基因的个体(至少生殖细胞中要有)方能传给下一代。目前有越来越多的数据显示，鱼类进行微注射基因转殖时，往往会产生镶嵌个体造成基因遗传不完整；但很明显的，逐一以基因转殖技术来制造不同的荧光色、不同外型或行为特征的观赏用鱼是十分费时费力的且所费不赀的。
发明内容
本发明提供—品系近缘杂交繁殖，使其遗传因子变异而增育出体态多姿、颜色、尾形不同的品种及制造新观赏用鱼的方法。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：其包含：
(a)选择繁殖亲鱼建立一种具有遗传基因品系的基因转殖鱼；
(b)将纯化基因鱼与不同性状或行为特征的鱼交配；及品系基因子代繁殖方式；
(c)筛选与亲代不同性状或行为特征的近亲繁殖是有密切血统关系的个体之间进行交配，这种方法可以净化和固定遗传形质，以产生一个全身含有荧光七彩鲜艳斑块头颈部有一云层七彩图纹，保有透明尾鳍遗传形质荧光基因的品系基因鱼。
其中基因转殖鱼亲鱼含有外源的基因载体转殖基因鱼或其子代鱼，含有基因载体的鱼包括经由含有基因载体的胚胎所长成的鱼。
其中基因转殖鱼亲鱼系指市场上销售含荧光基因，体色有红、篮、绿、黄四色荧光孔雀鱼做为基础亲鱼；进行种内杂交培育繁殖。
其中繁殖方式系筛选品系近缘杂交繁殖，使其遗传因子变异而增育出体态多姿、颜色、尾形不同的品种；并净化和固定遗传形质。
其中性状选自颜色、荧光色、荧光亮度、荧光激发波长、荧光分布方式、大小、体型、透明度、斑点色、斑点分布、条纹色、条纹分布、触须数、触须型、鳍数、鳍型、鳍大小、鳍色、尾型、尾大小、尾色、眼色、眼型或其他可见与其转殖基因配对者不同的性状。
其中品系基因子代为全身含有荧光七彩鲜艳斑块头颈部有一云层七彩图纹，保有透明尾鳍遗传形质荧光基因的品系基因鱼。
养殖渔业的目标之一便是利用遗传基因的变化制造更进步的鱼种。品系繁殖(line—breeding)子代鱼的基因组是亲代雄性与雌性配子的基因组的结合，经由融合而行称胚胎，并进而成为子代鱼。因此，是将部份含有转殖遗传基因之子代鱼与不同性状或行为表征的同种或不同种鱼交配，例如不同斑纹、条纹颜色或是对环境耐受度的鱼，可比逐一制造遗传基因鱼以更快速及廉价的方式提供观赏用鱼之更多选择，这些是先前转殖基因鱼烦琐技术所无法比拟的。
本发明提供—品系近缘杂交繁殖，使其遗传因子变异而增育出体态多姿、颜色、尾形不同的品种及制造新观赏用鱼的方法，此观赏用鱼具有与其亲代不同的性状或行为表征基因鱼。孔雀鱼(Poecilia reticulata)是一种热带淡水鱼，其色彩犹如珠宝般鲜艳亮丽，体型小巧玲珑，令人喜爱。由于它的适应能力和繁殖能力强，适合于家庭观赏和庭院经济养殖。孔雀鱼的外观表现因子主要在色彩和鳍的形态上，通过杂交纯化出现了千变万化。如体色有淡红、淡绿、淡黄、夹杂紫、红、黄、蓝、黑、灰等多种颜色；在些鱼体上还布满闪烁光泽，艳丽夺目，在水族箱中成群游动时犹如众星闪烁于夏夜长空之中。雄鱼色彩绚丽，且各具特色，以至很难找出两尾相近似的雄鱼来。在尾鳍形态上，有圆尾、旗尾、琴尾、火炬尾、燕尾、上剑尾、下剑尾、双剑尾、三角尾、齿尾、裙尾、剪刀尾、长尾、尖尾、扇尾等10余种之多，鳍上还有各式各样的图案和色彩，游动起来宛如孔雀开屏。
杂交所指得是种内或种间的繁殖方式，创造具有变异的个体型态。所谓的种内，就是以生物学分类中最基本的种(species)为单位，然后选择具有不同色彩或特征表现的同种个体，进行配对与繁殖的工作。对于多数物种而言，种内杂交的变异其实并不明显，然而对于拥有悠久时间繁殖与饲养的观赏鱼(ornamental fish)，种内可能存在的色彩、斑点或纹路变异，甚至是已经具有特殊表现的品系，都丰富了种内杂交的变异幅度；例如具有缤纷色彩表现的各式孔雀鱼(guppy)或俗称为球鱼与茶壶的满(platy)，便是种内杂交最好的例子。
本发明也提供经由此方法制造的新观赏用鱼。本发明提供在观赏水族的繁殖产业中，由于多数鱼场都以商业性培育为经营策略，因此在大量繁殖子代的过程中，藉由杂交方式创作变异子代，却是相当经济且具有效率的。
附图说明：
图1为限性遗传基因简图。
图2为台湾云豹鱼孔雀鱼图。
具体实施方式：
鱼种选择：选择繁殖亲鱼注意体质健壮，各鳍(尤其是尾鳍)是大而舒展，体色鲜明，花纹特征明显，色彩纯正等。本文中所用的亲鱼系指市场上销售含有外源基因载体的转殖基因鱼或其子代鱼。含有基因载体的鱼包括经由含有基因载体的胚胎所长成的鱼。本文中所用的外源基因载体系指核酸经由人为引入，或是原本经由人为引入鱼中。术语人为引入意欲排除经由一般配对引入基因载体。意即，经由配对所原本引入动物品系的基因是被排除。然而由含有基因载体鱼中转移(一般配对)而获得该外源基因载体(即基因载体原本经由人为引入的)的鱼是被认为含有外源基因载体的。此种鱼为被引入外源基因载体的鱼的后代。本文中所用鱼的后代为任何经由有性生殖或是克隆(cloning)繁衍并且继承亲代遗传物质的鱼。在这个脉络中，克隆系指自DNA或单一鱼细胞或多个鱼细胞制造一基因组完全相同的鱼。能往下繁衍出其他鱼的系为亲代(Progenitorfish)。
孔雀鱼(Poecilia reticulata)有这么多种类是因为人工基因配种产生的。孔雀鱼的颜色来自于性联遗传，性联遗传的意思是指，控制颜色的基因在XY性染色体上，所以，性别会影响到该鱼的颜色。人工的配种对再现性的影响也很大。要生产出孔雀鱼的衍生种，一般的方式都是利用公鱼的「限性遗传基因」属于性联遗传，单一基因在Y染色体上，只有公鱼才能表现，再配合母鱼的隐性、显性、性联遗传基因(图1所示)，但就如上述所言：孔雀鱼的再现性会影响到孔雀鱼的价值，再现性愈高者价格愈高，所以，进行配种时经过数代的近亲交配(inbreeding)育种及测试，基因转殖品系携带外来基因的频率才会高所谓的基本品系就是有稳定的遗传性，能够在人工繁殖过程中还能显示出原种所特有的遗传特征。能符合上述要求的「基本品系」才能在最短的时间内固定衍生种，以下实施例是用来呈现而非限制本发明的各个面向与特色。
选择繁殖孔雀亲鱼含有外源的基因载体之转殖基因鱼或其子代鱼，将携有转殖基因的亲代鱼与其他性状或行为表征不同的亲代鱼配种。本文中所用的性状选自：颜色、荧光色、荧光亮度、荧光激发波长、荧光分布方式、大小、体型、透明度、斑点色、斑点分布、条纹色、条纹分布、触须数、触须型、鳍数、鳍型、鳍大小、鳍色、尾型、尾大小、尾色、眼色、眼型、体色有红、篮、绿、黄雄鱼雌鱼四色荧光孔雀鱼做为基础亲鱼进行种内杂交培育繁殖将所产生的F1子代公鱼筛选有GFP荧光子代公鱼和原亲鱼或F1同品种的母鱼培育交配。将次代筛选有红篮绿紫四色荧光F2子代鱼做交叉培育两线隔代相交避免过度自交易导致遗传变异而出现生理缺陷，如鱼体变小、繁殖力减退、色泽不美等。再筛选F3子代鱼有强荧光尾部及鱼身有七彩色之子代鱼和原本的公鱼(母鱼)和其他系统的母鱼(公鱼)培育交配。将F4次子代鱼筛选鱼身具有有GFP荧光色尾部及鱼身有七彩颜色数对尾鳍为剪刀尾、扇尾做各别单一配对繁殖，再将所繁殖产生F5子代的新遗传品系基因鱼起名为台湾云豹鱼孔雀鱼并记录行为表征：气味、繁殖力、攻击性、营养需求、游泳方式、生长速度、饲料需求、昼夜周期、寿命、趋光或背旋光性或对环境的耐受度。并将所诞生F5子代鱼做单一配对育种及测试所衍生之子代公鱼(母鱼)和其他系统的母鱼交配，品系繁殖是让有血缘相关的鱼相互交配，但血缘关系并不很密切，采用这种方法可以把一个固定的品系继续不断地繁殖下去。经试验并确立鱼类的遗传元素(genetic elements)特性，所衍生台湾云豹鱼孔雀鱼DNA的遗传率从15％提升到90～95％，完成培育基因遗传全身有荧光七彩颜色头颈部有一云层般七彩图纹遗传形质，台湾云豹鱼孔雀鱼稳定的遗传性还能显示出原种所特有的遗传特征。

Claims (6)

1.一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：包含：
(a)选择繁殖亲鱼建立一种具有遗传基因品系的基因转殖鱼；
(b)将纯化基因鱼与不同性状或行为特征的鱼交配；及品系基因子代繁殖方式；
(c)筛选与亲代不同性状或行为特征的近亲繁殖是有密切血统关系的个体之间进行交配，这种方法可以净化和固定遗传形质，以产生一个全身含有荧光七彩鲜艳斑块头颈部有一云层七彩图纹，保有透明尾鳍遗传形质荧光基因的品系基因鱼。
2.根据权利要求1所述的一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：其中基因转殖鱼亲鱼含有外源的基因载体转殖基因鱼或其子代鱼，含有基因载体的鱼包括经由含有基因载体的胚胎所长成的鱼。
3.根据权利要求1所述的一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：其中基因转殖鱼亲鱼系指市场上销售含荧光基因，体色有红、篮、绿、黄四色荧光孔雀鱼做为基础亲鱼；进行种内杂交培育繁殖。
4.根据权利要求1所述的一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：其中繁殖方式系筛选品系近缘杂交繁殖，使其遗传因子变异而增育出体态多姿、颜色、尾形不同的品种；并净化和固定遗传形质。
5.根据权利要求1所述的一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：其中性状选自颜色、荧光色、荧光亮度、荧光激发波长、荧光分布方式、大小、体型、透明度、斑点色、斑点分布、条纹色、条纹分布、触须数、触须型、鳍数、鳍型、鳍大小、鳍色、尾型、尾大小、尾色、眼色、眼型或其他可见与其转殖基因配对者不同的性状。
6.根据权利要求1所述的一种品系繁殖制造台湾云豹鱼孔雀鱼用鱼的方法，其特征在于：其中品系基因子代为全身含有荧光七彩鲜艳斑块头颈部有一云层七彩图纹，保有透明尾鳍遗传形质荧光基因的品系基因鱼。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103609486A (zh) * 2013-10-28 2014-03-05 上海海洋大学 一种七彩神仙鱼的繁殖及仔稚鱼养殖方法
CN112367839A (zh) * 2018-01-10 2021-02-12 发光鱼有限责任公司 转基因彩虹鲨

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