AAS基因改造鮭魚簡介

1.生長激素調節大西洋鮭魚成長

早在1989 年加拿大芬蘭紀念大學加斯弗萊徹(Garth Fletcher)博士和他的研究團隊,首次實現了改變大西洋鮭魚的生長激素調節方式,使得鮭魚能夠全年生長,而不僅僅在春季和夏季生長。研究團隊利用微注射(microinjection)技術將opAFP-GHc2重組DNA (3)轉殖到大西洋鮭魚的受精卵中,研發出AAS基因改造鮭魚,opAFP-GHc2重組DNA是結合太平洋鮭屬的國王鮭(Chinook salmon, Oncorhynchus tshawytscha)的生長賀爾蒙基因及大洋鱈魚(ocean pout, Macrozoarces americanus)抗凍蛋白(anti-freeze protein, AFP) 基因的啟動子。opAFP-GHc2重組DNA之大小為6,721 bp,其中包含有4,061 bp魚類DNA及來自pUC182,660 bp載體序列(3),利用DNA重組技術及雜交瘤細胞(hybridoma)技術,並透過特定位點遺傳操作(site-specific genetic manipulation)技術,將opAFP-GHc2重組DNA插入大西洋鮭魚的EO-1aa-locus基因座上,而開發出AAS基因改造鮭魚。

2.全雌性三倍體之AAS 基因改造鮭魚

在商業利益及生態環境的考量下,AquaBounty Technologies公司利用雌核發育(gynogenesis)及性轉換(sex reversal)技術開發出全雌性三倍體的AAS基因改造鮭魚。由於大西洋鮭魚的性別由XY系統控制,母魚是XX,公魚是XY,而開發出的鮭魚為全雌性三倍體的AAS基因改造鮭魚為XXX。將經過紫外線處理的北極紅點鮭魚(Aractic char, Salvelinus alpinus)精子,與AAS基因改造鮭魚生產的卵(XX)結合受精,以物理刺激(水壓或溫度)阻止AAS基因改造鮭魚受精卵的第二極體排出,或抑制受精卵的第一次卵割,如此一來將來孵化的仔魚所有的染色體全來自AAS基因改造鮭魚,此技術叫雌核發育(gynogenesis),形成AAS基因改造鮭魚(XX)純系(clone)。為了繁衍維持AAS基因改造鮭魚品系,有些純系全雌(XX)AAS基因改造鮭魚,必須從仔魚開始攝食起便開始餵食雄性荷爾蒙促使其變性,一旦成熟後,這些偽雄(neomale)雖然內在基因型(genotype)XX雌性,但卻長出精巢,排放出含X染色體的精子,外表(phenotype)是不折不扣的公魚。結合雌核發育與性轉換技術即可生產全雌,且具有繁殖能力的兩倍體AAS基因改造鮭魚品系(4) (, 2016)

AquaBounty Technologies公司為保護商業利益,除了防止辛苦培育具生殖能力的AAS基因改造鮭魚外流,同時也防範AAS基因改造鮭魚不慎回歸自然,必須使其既不能繁衍,也無法與野生型鮭魚交配,所以進一步把這些全雌的兩倍體基因改造鮭魚(XX),人工控制成不孕化之三倍體(XXX)。如此不但可以完全抑制全雌的兩倍體基因改造鮭魚生殖腺的發育,也能防止產卵期時全雌的兩倍體基因改造鮭魚肉質劣化,同時三倍體基因改造鮭魚也比兩倍體AAS基因改造鮭魚體型大,一舉數得。以兩倍體偽雄基因改造鮭魚之精子與兩倍體全雌之正常卵結合受精,於受精卵發育過程,再次以物理刺激(水壓)阻止受精卵第二極體之排出,就可以製造出全雌三倍體的AAS基因改造鮭魚(4)

3.環境風險

AquaBounty Technologies公司為了降低AAS基因改造鮭魚對生態環境的風險,因此將魚卵及成魚的生長分隔在兩處,即(1) 在加拿大生產魚卵(eyed-eggs)(2) 將魚卵運輸至巴拿馬;(3) 在巴拿馬繁殖至成魚及進行加工;(4) 在巴拿馬將AAS基因改造鮭魚包裝/裝箱並運輸美國零售/銷售。

AAS基因改造鮭魚對環境的影響主要為AAS基因改造鮭魚外逃,並散佈到其他地區。但如果這些可能性事件發生的機率為零或接近於零,在傳統的暴露風險評估模式下,AAS基因改造鮭魚對環境的影響就不是問題。換句話說,如果沒有逃走,就沒有風險。為阻止AAS基因改造鮭魚逃跑、繁殖、基因流布的可能性,將以許多遏制措施(containment)共同防範,其中包括物理、化學、地理環境、生物等措施,以及魚卵生產、養成和處置。透過這些不同的遏制措施,可高效率的控制鮭魚脫逃,並降低對生態環境的風險。

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