近日,第二十五屆中國科協年會在合肥舉行。主論壇上,中國科協發布2023年我國重大科學問題(10個)、工程技術難題(9個)和產業技術問題(10個)。人工智能、新能源、高性能材料、生命科學等領域重大問題受到關注。其中,由中國水產科學研究院黃海水產研究所海水養殖生物育種與可持續產出全國重點實驗室邵長偉研究員和王倩副研究員提報的“如何實現生殖干細胞精準移植技術在養殖魚類單性種質創制中的廣泛應用?”入選2023年度十個產業技術問題,這是我國農業領域唯一入選的產業技術問題。


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生殖干細胞移植是創制魚類全雌(雄)單性新種質的前沿育種技術,可以顯著加速魚類性控育種進程,提高養殖經濟效益,推動魚類養殖產業綠色可持續發展。然而由于魚類供體生殖干細胞系難以長期培養、受體內源性生殖干細胞不易全部清除、傳統移植方式存在非定向性遷移等諸多因素影響,極大限制了生殖干細胞移植技術在養殖魚類單性種質創制中的廣泛應用。因此,如何突破魚類體外生殖干細胞穩定傳代、受體不育系高效制備、生殖干細胞靶向移植等系列關鍵技術環節,實現魚類生殖干細胞的快速、高效、精準移植是創制魚類單性新種質迫切需要解決的產業技術難題。
近年來,邵長偉研究員團隊聚焦海水魚類生殖干細胞移植技術體系的建立和優化,先后建立了紅鰭東方鲀、花鱸、許氏平鮋、半滑舌鰨、星突江鰈等魚類的精原和卵原干細胞系(株),實現了海水魚類生殖干細胞的體外長期穩定傳代;建立了基于vasa基因的CRISPR-Cas9基因編輯不育受體制備技術,突變效率達50%以上;率先研發了海水魚類表觀基因編輯技術,實現了甲基化介導emx2等基因的精準調控;原創了基于FSH受體和配體結合的工程化外泌體靶向移植技術,助力提升魚類生殖干細胞的靶向移植效率;開展了紅鰭東方鲀等海水魚類的生殖干細胞移植,制備了精原干細胞成功定植的紅鰭東方鲀新材料,初步構建了基于跨層級基因編輯的生殖干細胞精準移植技術體系,為海水養殖魚類單性種質規模化創制提供重要技術手段。相關研究獲國家重點研發計劃項目及青年科學家項目資助。

紅鰭東方鲀精原干細胞系體外培養

表觀基因編輯技術應用于emx2基因
據了解,中國科協今年的征集發布活動共收到89家全國學會和學會聯合體、部分企業科協推薦的590個問題難題,涵蓋數理化基礎科學、地球科學、生態環境、制造科技、信息科技、先進材料、資源能源、農業科技、生命健康、空天科技等十大領域。征集過程中,通過定向邀請等方式,號召了一批知名院士專家和境外科技組織參與問題難題的凝練推薦;評選過程中,又進一步突出高層次專家評議指導,經過中國科協學術交流與期刊出版專委會委員等在內的117位院士專家的復選、終選、評議、把關,最終形成并發布。
附:10個產業技術問題包括:
1.如何突破碳纖維復合材料在我國未來超高速軌道交通車輛裝備的應用?
2.如何發揮我國信息通信產業優勢,快速實現芯粒(Chiplet)技術和產業突破?
3.石油基炭材料高端化技術如何發展?
4.如何通過柔性薄膜技術實現星載輕質可展開陣列天線?
5.如何實現生殖干細胞精準移植技術在養殖魚類單性種質創制中的廣泛應用?
6.梯級水庫群如何實現汛限水位聯合優化調控?
7.如何高值利用有機污染化工廢鹽,推動化工產業高質量發展?
8.如何在沙漠戈壁荒漠地區構建千萬千瓦級新能源基地并實現安全穩定送出?
9.如何發展面向高性能和低成本產業升級的自主可控SoC芯片?
10.如何實現沖擊地壓煤層智能安全高效開采?
https://www.cast.org.cn/xw/BWTJ/art/2023/art_32e91b9e6bdd45d5aa8c1dd01b6c72aa.html