為建立健全有效的研究哈維弧菌致病和耐藥機(jī)制體系，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所鄧益琴博士、馮娟研究員等科研人員通過持續(xù)摸索和不斷實(shí)踐，成功建立了基于熱擊的哈維弧菌同源重組定點(diǎn)基因敲除技術(shù)，極大地推動(dòng)了哈維弧菌病原分子機(jī)理研究，為進(jìn)一步研究其致病和耐藥機(jī)制等提供了關(guān)鍵科技支撐。

近年，我國(guó)海水魚病原菌中哈維弧菌占到弧菌病原的70%，其強(qiáng)致病性和長(zhǎng)期以來抗生素治療等引起的強(qiáng)耐藥性，是哈維弧菌病長(zhǎng)期爆發(fā)的根源，解析其致病和耐藥機(jī)制是控制哈維弧菌病暴發(fā)的關(guān)鍵。分子機(jī)制研究通常涉及基因敲除的基因工程操作。基因敲除又稱基因打靶，是一種新型的分子生物學(xué)技術(shù)，該技術(shù)利用接合轉(zhuǎn)移，將構(gòu)建的打靶載體導(dǎo)入靶細(xì)胞后，通過重組載體DNA序列和靶細(xì)胞內(nèi)染色體上的同源DNA序列，將載體DNA定點(diǎn)整合入靶細(xì)胞基因組上某一確定的位點(diǎn)，或與靶細(xì)胞基因組上某一確定片段置換，使機(jī)體特定的基因失活或缺失，從而改變細(xì)胞遺傳特性。然而，全球范圍內(nèi)的哈維弧菌接合轉(zhuǎn)移效率極低或不能接合，且未建立有效的研究其致病和耐藥機(jī)制的體系，這成為科研人員揭示其致病和耐藥機(jī)制的重大阻礙。

南海所鄧益琴、馮娟等科研人員堅(jiān)持探索，發(fā)現(xiàn)一定的環(huán)境脅迫，包括高溫和抗生素污染等可促進(jìn)哈維弧菌接合轉(zhuǎn)移，并將培養(yǎng)至對(duì)數(shù)早期的哈維弧菌受體菌進(jìn)行一定的熱擊處理后與培養(yǎng)至對(duì)數(shù)早期的供體菌進(jìn)行接合，突破了哈維弧菌接合轉(zhuǎn)移獲取外源質(zhì)粒效率低甚至不能接合轉(zhuǎn)移的瓶頸，使得哈維弧菌的接合轉(zhuǎn)移效率從無到有，實(shí)現(xiàn)零的突破，首次在國(guó)際上對(duì)哈維弧菌進(jìn)行定點(diǎn)基因敲除。該研究已累計(jì)發(fā)表論文8篇（含成果論文3篇、技術(shù)應(yīng)用論文5篇），獲得基于熱擊的提高哈維弧菌接合轉(zhuǎn)移效率以及哈維弧菌同源重組基因敲除技術(shù)的國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)2件。

南海所該研究技術(shù)平臺(tái)受到河海大學(xué)、海南大學(xué)、山東大學(xué)、浙江海洋大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所等高校及科研院所同行專家的關(guān)注，并與相關(guān)單位建立了密切的科研合作關(guān)系。

相關(guān)論文鏈接：

https://doi.org/10.1111/jfd.13197

https://doi.org/10.1038/s41598-020-71288-0

https://doi.org/10.13343/j.cnki.wsxb.20200129

https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.736346

https://doi.org/10.1016/j.micpath.2021.104965

https://doi.org/10.1139/cjm-2021-0311

https://doi.org/10.1111/lam.13606

https://doi.org/10.12131/20190211

不同溫度脅迫對(duì)哈維弧菌接合轉(zhuǎn)移效率的影響。（A）不同溫度、不同時(shí)間脅迫下，哈維弧菌的存活率；（B）不同溫度、不同時(shí)間脅迫下，哈維弧菌的接合轉(zhuǎn)移效率。

基于熱擊的哈維弧菌同源重組基因敲除技術(shù)流程圖

專利證書（左：一種提高哈維弧菌遺產(chǎn)轉(zhuǎn)化的方法，右：一種基于熱擊的哈維弧菌同源重組基因敲除方法）