稀有鮈鯽（Gobiocypris rarus）是我國特有的小型鯉科魚類，于上個世紀80年代被我國魚類學工作者在四川發現并鑒定。稀有鮈鯽具有生活周期短、繁殖性能優越、卵大且透明等特點。與傳統的水生模式動物斑馬魚相比，稀有鮈鯽對環境溫度具有更廣泛的適應性，對環境污染物（如重金屬等）的靈敏度更高，對草魚出血病病毒的感染敏感性也高于斑馬魚。因此，稀有鮈鯽是開展病理學、免疫學、基礎生物學、環境毒理學和遺傳學研究的良好實驗材料。稀有鮈鯽已作為推薦的供試生物列入《國家環境保護局合格實驗室準則(1996)》、《水和廢水監測分析方法》(第四版)以及《化學品測試方法》等行業標準中。

中國科學院水生生物研究所研究員曹宏團隊與西北工業大學生態環境學院博士任彥棟等科研人員合作，通過對稀有鮈鯽組學數據及實驗數據的整合分析，在Science Advances上發表了題為Genomic deciphering of sex determination and unique immune system of a potential model species rare minnow (Gobiocypris rarus)的研究論文，對稀有鮈鯽的性別決定機制及其獨特的免疫機制進行解析，回答了稀有鮈鯽對重金屬脅迫及草魚出血病病毒敏感的科學問題。

研究團隊通過多組學數據聯合分析，得到了高質量稀有鮈鯽基因組。通過對所有染色體的系統分析，鑒定出稀有鮈鯽性別決定方式為ZZ/ZW型，并對性染色體的結構、序列及性別決定基因等方面開展了比較分析。該研究揭示了稀有鮈鯽與其他常見魚類相比，其獨特免疫系統的遺傳基礎。

基于此，研究人員通過基因編輯技術敲除了鑒定到的關鍵基因，發現突變型相比于野生型對鉛離子（Pb²⁺）的耐受性發生了顯著變化。此外，研究通過攻毒實驗發現了稀有鮈鯽比斑馬魚對草魚出血病病毒敏感性更高的遺傳基礎，表明在草魚出血病的防治研究以及重金屬污染環境監測等方面，稀有鮈鯽是重要的模式生物。

該研究對于推行新的環境監測物種及實驗動物具有重要意義。長期以來，水生實驗動物基本依賴于斑馬魚、青鳉、劍尾魚等國外的模式生物。稀有鮈鯽是由我國學者發現，并通過相關研究后提出的重要水生實驗動物，將有效應用于生態環境和人體健康保護。

研究工作得到國家自然科學基金的支持。

圖1.稀有鮈鯽基因組染色體及性染色體特異性研究

圖2.重金屬敏感性相關基因敲除實驗

圖3.稀有鮈鯽及斑馬魚對草魚出血病病毒敏感性差異