长期以来，四倍体动物的构建与稳定繁育一直是国际水产遗传育种领域的重要研究方向。其中，同源四倍体鲫鱼（4nRR，4n = 200）来源于红鲫与团头鲂远缘杂交后代，经连续世代筛选形成，能够稳定产生未减数二倍体配子，并在 F₂–F₂₀ 代中保持遗传稳定性，是多倍体育种研究的重要基础材料。在长达二十代的连续自交过程中，4nRR 虽保持了良好的遗传稳定性，但其生殖力逐渐下降的问题也逐步显现，这在一定程度上制约了其作为高效同源四倍体亲本在育种体系中的进一步应用。为解决这一关键瓶颈，本研究依托前期由同源四倍体构建的二倍体雌核发育克隆杂交系（G1-G6），与同源四倍体群体开展定向杂交，成功培育出生殖性能显著改善的改良四倍体鲫（4nRG），为高效制备优质三倍体鱼类和构建多倍体育种技术体系提供了重要的种质基础。
近日，多倍体鱼繁殖与育种技术教育部工程中心刘少军院士团队在国际水产领域权威期刊《Aquaculture》（IF 3.9，SCI 1区）发表了题为“An improved autotetraploid fish derived from the hybridization of gynogenetic homologous diploid crucian carp (♀) × autotetraploid Carassius auratus (♂)” 的研究论文（Aquaculture 613 (2026) 743448）。该研究通过构建雌核克隆系并与同源四倍体进行回交，成功培育出繁殖性能显著提升的改良四倍体鲫，并系统解析了其形态学特征、倍性水平、生殖能力及生殖细胞超微结构，为多倍体鱼类遗传改良提供了重要理论依据与创新技术路径。
在研究策略上，团队以自交稳定传代至F₂₀代的同源四倍体鲫（4nRR）为基础，构建了六代稳定的雌核二倍体克隆系（G1–G6），随后利用“雌核发育 × 同源四倍体回交”的技术路线获得了新一代改良四倍体鲫（4nRG）。通过对形态、DNA含量、染色体核型及性腺组织结构的系统分析，研究证实4nRG具有完整的四倍体基因组特征，并展现出良好的生殖器官发育和健康的配子结构。
在生殖性能方面，该研究的重要发现是：4nRG在性腺指数、相对繁殖力、精液量及精子运动能力等关键性状上均显著优于4nRR（p<0.05）。同时，4nRG的受精率、孵化率和子代成活率也表现出稳定提升，表明其生殖力和繁殖效率均得到系统性增强。超微结构观察显示，4nRG的卵母细胞形态正常、发育良好；精子结构完整、具备良好的活力基础。这些结果表明，该改良获得的四倍体鱼具有优良的生殖质量，是构建多倍体育种体系的理想亲本资源。更为重要的是，该研究系统论证了“雌核发育—回交改良”技术在解决鱼类生殖衰退问题上的有效性，证明了通过合理育种路径可显著提升四倍体鱼类的繁殖能力与配子质量。这不仅丰富了多倍体育种在鱼类遗传改良中的理论体系，也为规模化生产高品质四倍体亲本、制备优质三倍体商品鱼提供了可行且可推广的技术参考。
本研究成果的取得，为我国多倍体鲫鱼育种体系的构建提供了新的突破，将有助于推动多倍体育种向更高效、更可控、更产业化的方向发展。改良四倍体鲫的成功培育与系统解析，将为未来开发具长期以来，四倍体动物的构建与稳定繁育一直是国际水产遗传育种领域的重要研究方向。其中，同源四倍体鲫鱼（4nRR，4n = 200）来源于红鲫与团头鲂远缘杂交后代，经连续世代筛选形成，能够稳定产生未减数二倍体配子，并在 F₂–F₂₀ 代中保持遗传稳定性，是多倍体育种研究的重要基础材料。在长达二十代的连续自交过程中，4nRR 虽保持了良好的遗传稳定性，但其生殖力逐渐下降的问题也逐步显现，这在一定程度上制约了其作为高效同源四倍体亲本在育种体系中的进一步应用。为解决这一关键瓶颈，本研究依托前期由同源四倍体构建的二倍体雌核发育克隆杂交系（G1-G6），与同源四倍体群体开展定向杂交，成功培育出生殖性能显著改善的改良四倍体鲫（4nRG），有生长快、抗逆性好、繁殖效率高的鲫鱼新品系奠定坚实基础，有望为我国淡水鱼类育种产业带来新的技术增长点。
本中心主任覃钦博教授与本中心刘少军院士为该论文的共同通讯作者，周悦博士为该论文第一作者。该研究得到了岳麓山实验室育种项目、国家自然科学基金以及湖南省水产产业技术体系的资助。
图1发表于《Aquaclture》期刊论文首页
图2 改良四倍体鲫生产路线图
图3 RCC、4nRR 与 4nRG 的精子活力比较
