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种业是水产养殖发展的核心。培育出生长速度快、抗病性强、品质肉质佳的水产品一直都是广大水产育种工作者的追求。基因编辑技术能够在基因层面对水产动物的表型进行定向调整。相对于传统的选育方法来说,该方法能够快速的得到优良性状的新品种。然而,在水产育种领域,基因编辑技术的应用还处于起步阶段,大量的功能基因需要通过基因编辑的手段去研究和验证。本论文利用斑马鱼生殖周期短、生长速度快、基因数据库完善等特点,选取了部分与生长以及脂肪、肌肉发育相关的基因,通过CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了这些基因功能缺失的斑马鱼模型。本研究一方面通过比较和分析正常斑马鱼和基因功能缺失的斑马鱼模型在生长性状方面的差异,筛选出能够用于改良品种、提高经济性状的靶基因。另一方面利用这些基因功能缺失的斑马鱼模型,进一步挖掘和完善这些基因的功能和相关调控途径,为鱼类基因功能注释提供数据支持。主要结果如下:1、通过CRISPR/Cas9基因编辑技术成功敲除了斑马鱼mstna、mstnb、mc4r、mc3r、mrap2a和mrap2b基因,并通过杂交筛选出了可遗传的、纯合的各基因缺失斑马鱼。2、敲除mstnb基因能够显著提高斑马鱼的生长性能,具体表现在体长、体重增加,躯干宽度和高度增加,而敲除mstna基因却没有显著性提高;敲除mstnb基因影响斑马鱼肌肉的组织学形态,导致其肌纤维数量增多,体积减小。同时,敲除mstnb基因显著降低了斑马鱼的静止代谢率。3、敲除mstnb基因能够增加斑马鱼肌肉中脂肪的含量,减少肌糖原的含量,并且还可以提高血液中葡萄糖浓度,而敲除mstna基因却得到了相反的结果。通过检测mstna和mstnb基因在mstna-/-和mstnb-/-斑马鱼中的表达情况,发现mstnb基因在mstna-/-斑马鱼中显著升高,而mstna基因在mstnb-/-斑马鱼中的表达也有所上升,表明mstna和mstnb之间可以相互影响。4、在正常养殖条件下,敲除mstna和mstnb基因能够轻微的降低斑马鱼的存活率;当用免疫抑制剂处理时,mstna-/-和mstnb-/-斑马鱼的死亡率都有所增加;敲除mstna和mstnb基因导致鱼类重要的免疫基因的转录水平下降;用致病性迟缓爱德华菌感染斑马鱼时,mstna-/-和mstnb-/-斑马鱼表现出降低的抵抗力;感染迟缓爱德华菌后,NF-κB和促炎细胞因子在mstnb-/-斑马鱼中的表达受到抑制,而在mstna-/-和野生型斑马鱼中则可以正常被激活。5、在正常喂食情况下,mc4r-/-斑马鱼的体型没有显著性变化,但是在喂食足量的食物时,mc4r-/-斑马鱼的体长、体重明显增加;在mc4r-/-斑马鱼中,其雄鱼和雌鱼的摄食量分别增加了56.8%和27.6%;敲除mc4r基因能够降低抑制食欲基因(pomca、leptina和leptinb)的转录水平,增加促进食欲基因(npy)的表达。敲除mc4r基因提高了斑马鱼的静止代谢率,在饥饿实验中,饥饿15天后,mc4r-/-斑马鱼的失重率相较于野生型斑马鱼升高了21.47%。6、雌性mc4r-/-斑马鱼的产卵量和性腺指数都明显增加,然而受精率和5天孵化率却没有显著性差异;通过观察卵巢的组织学切片,可以发现各阶段的卵泡的比例没有差异性变化,但是相同视野下,卵泡数量明显增加。7、敲除mrap2a基因影响了HPA轴相关基因的表达,并且可以通过显微注射mrap2a mRNA进行拯救。在涡旋刺激下,mrap2a-/-斑马鱼的crh、cyp17、cyp11a1和hsd3b基因的激活受到抑制,同时其体内的皮质醇的分泌也受到了抑制。8、敲除mrap2a和mrap2b能够降低mc4r的蛋白表达水平;过表达mrap2a能够增加mc4r的转录表达水平和蛋白表达水平,过表达mc4r也能够增加mrap2a的转录水平;在野生型斑马鱼中过表达mrap2a和mc4r都能够增加crh的表达,然而,在mc4r-/-斑马鱼中,只有同时注射mrap2a mRNA和mc4r mRNA时才能促进crh的表达,在单独注射mrap2a mRNA时没有促进作用,说明了mrap2a只有在mc4r存在的情况下才能调控crh的表达。本研究发现敲除mstnb基因虽然降低了斑马鱼的部分免疫能力,但是能够明显增加体型、增加肌肉中脂肪含量、降低耗氧率,因此,可以将mstnb基因作为改良性状的候选基因。敲除斑马鱼的mc4r基因,虽然在提供充足食物时也能提高生长速度,但是应用在实际生产中会增加生产成本,不适于应用在经济鱼类中。在mrap2a-/-和mrap2b-/-斑马鱼中虽未发现明显的生长优势,但是本研究发现mrap2a能够通过影响mc2r的功能参与鱼类的应激反应,还可以与mrap2b共同影响mc4r的功能,特别是在调控crh的表达上具有重要的作用。本研究结果不仅筛选出一个重要的改良性状的候选基因mstnb,并且为CRISPR/Cas9基因编辑技术在鱼类育种中的应用提供了依据和参考,同时还有助于解析mrap2a、mrap2b和mc4r之间的调控关系,以及它们对内分泌系统的干扰作用。