“吃鱼吐刺”不仅是餐桌上的繁琐细活，更是阻碍大宗淡水鱼工业化深加工的关键痛点。继 2022 年华中农业大学高泽霞团队成功研发无肌间刺武昌鱼后，针对年产量超 600 万吨、中国淡水养殖绝对主力——草鱼的去刺育种工作近日取得重大突破。
高泽霞团队在《中国科学：生命科学》（Science China Life Sciences）发表最新成果，宣布成功培育出可稳定遗传的 F₂代无肌间刺草鱼，并首次提供了从基因型到营养成分、骨密度及肌肉分子调控的全维度“体检报告”，标志着水产育种向精准设计迈进关键一步。
一根刺的产业困局
肌间刺（IBs）是鱼类肌隔结缔组织发育过程中产生的细小骨化结构。在演化史上，低等真骨鱼类（如鲤形目）肌间刺众多，而高等鱼类（如鲈形目、鲇形目）则几乎退化消失。从生物学功能看，肌间刺作为传导肌肉力量的力学支架，能提升鱼类的爆发性游泳能力。
我国“四大家鱼”及鲤、鲫、鲂等均属多刺的鲤形目。数据显示，全球约 70% 的养殖鱼类体内存在肌间刺，以草鱼为例，其体内平均分布约 118 根细刺。这些刺不仅影响食用体验，更成为机械化分割和鱼糜深加工的障碍，导致鲤科鱼类难以像鳕鱼那样被加工成高附加值无刺产品。
从一个基因到一条可遗传的鱼
实现鱼类无刺的核心在于精准定位并“关闭”控制肌间刺形成的开关基因。高泽霞团队自 2012 年起，通过分析 120 多根肌间刺的表达谱，最终锁定关键转录因子——runx2b 基因。此前研究已证实，敲除该基因可使斑马鱼和武昌鱼的肌间刺完全消失且无显著副作用。
针对草鱼繁育周期长（华中地区需 4 年性成熟）的难题，团队通过将部分繁育工作转移至广东基地，显著缩短了研究周期。研究明确了草鱼肌间刺骨化的关键窗口期为孵化后 15 至 40 天。利用 CRISPR/Cas9 系统在单细胞期胚胎靶向敲除 runx2b 基因，经多代筛选，团队成功获得性状稳定遗传的 F₂代无肌间刺草鱼群体。
这一成果验证了 runx2b 作为“鱼类肌间刺主效基因”在从小型模式鱼到超大宗品种间的普适性。与此同时，国内其他团队也在并行推进：中科院水生所桂建芳团队攻克了异育银鲫（双三倍体）的去刺难题，并引入“不育”设计以确保生态安全；黑龙江水产研究所匡友谊团队则通过敲除 bmp6 基因获得了无刺鲫鱼新种质。
消失的刺，与变得更“弹”的鱼肉
针对公众关心的安全性与口感问题，研究团队对 F₂代无肌间刺草鱼进行了全面评估。显微 CT 扫描显示，除肌间刺消失外，其脊椎、肋骨等主骨骼形态与矿化密度无显著变化，证明基因调控具有高度靶向性。
营养检测表明，无刺草鱼在水分、蛋白、脂肪、氨基酸及脂肪酸等核心指标上与普通草鱼无异，风味物质水平相当。值得注意的是，质构测试（TPA）显示，无刺草鱼肉的凝胶强度、内聚力和回弹性显著提升，肉质更“弹”，颜色略浅，极利于制作高品质鱼丸、鱼糜等深加工产品。
此外，无刺草鱼肌肉中钙含量略有下降，钾含量相应升高，这被视为机体因缺失钙化肌间刺而做出的适应性微调，不影响食用安全。
卸下支架，如何重新撑起“大厦”？
失去肌间刺这一“钢筋”支撑，草鱼如何维持正常游动？多组学联合分析揭示了其补偿机制：钙离子信号通路与肌肉收缩通路被显著重配，快肌纤维相关基因表达发生改变。草鱼通过上调钙离子通路和优化快肌纤维收缩效率，以更具敏捷性的肌肉工作方式，代偿了力学损耗。实际养殖观察也证实，无刺草鱼的生长与运动表现与普通草鱼无显著差异。
这一发现与自然演化中高等鱼类肌间刺消失伴随肌肉结构改变的现象相呼应，为理解鱼类运动机能的演化提供了新的实验依据。
从实验室到鱼塘，还要走多远
尽管无刺草鱼性状稳定且品质优异，但目前在我国尚未正式进入商业化养殖阶段。该品种仍处于严格的试验性养殖与生物安全评估期，必须完成多代试验、肉质评估及安全评价等法定程序后方可推广。
产业化进程已在加速。2025 年 5 月，华中农业大学等相关方已与养殖企业签订专利独占实施许可协议。一旦监管政策放开，无刺草鱼将迅速实现从实验室到产业化的衔接。鉴于 runx2b 基因在鲤科鱼类中的高度保守性，这一育种路线未来有望复制至鲢、鳙等其他经济鱼类，推动水产育种全面迈入“精准设计、性状可控”的分子育种新时代。
参考来源：
https://link.springer.com/article/10.1007/s11427-025-3215-8
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/11/489002.shtm