隨著經濟社會的發(fā)展,越來越多的海水魚出現(xiàn)在人們的餐桌上。
河北省作為沿海省份,近年來海水養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大。而產業(yè)的發(fā)展,對海水魚育種的要求也越來越高。
中國水產科學研究院北戴河中心實驗站研究員王玉芬,37年來一直圍繞牙鲆育種進行研究。作為第二完成人,她創(chuàng)制了兩個國家級牙鲆雌核發(fā)育新品種,并在國際上首次建立了牙鲆非照射雄核發(fā)育誘導方法和有絲分裂雌核發(fā)育批量誘導技術,推進了牙鲆克隆化育種進程。
這里的牙鲆生的全是“女兒”
10月13日,秦皇島市民王永亮來到港城市場準備買魚。他在水產品區(qū)看到,這里的魚蝦蟹貝等各種水產品琳瑯滿目。
“隨著我國魚類育種事業(yè)的發(fā)展,水產品越來越豐富。”中國水產科學研究院北戴河中心實驗站研究員王玉芬說。
1987年,王玉芬大學畢業(yè)后到實驗站工作,目前是國家海水魚產業(yè)技術體系牙鲆種質資源與品種改良崗位科學家、河北省特色水產現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新團隊首席專家。
“剛工作就趕上牙鲆人工育種研究,從此一輩子就和牙鲆打上交道了?!蓖跤穹艺f。
1993年,北戴河中心實驗站在國內率先培育出25厘米以上大規(guī)格牙鲆苗種近萬尾,銷往山東榮成,實現(xiàn)商品化。1994年,王玉芬前往山東邱家漁業(yè)公司,提供牙鲆苗種技術服務,培育商品苗種50萬尾,實現(xiàn)規(guī)模化。從此,牙鲆工廠化養(yǎng)殖迅速興起。
牙鲆肉質細嫩、味道鮮美,售價很高。但是,規(guī)?;B(yǎng)殖后的養(yǎng)殖戶卻掙不到錢。
“因為雄魚比雌魚小太多還長得慢,養(yǎng)殖成本高。體型差異大容易出現(xiàn)相互撕咬蠶食,造成損失。需要經常分池養(yǎng)殖,增加工作量?!鼻鼗蕧u養(yǎng)殖戶楊志偉回憶說。
“產業(yè)的需求就是我們的科研目標?!蓖跤穹艺f,1998年開始,實驗站在國內最早應用染色體工程技術,利用異源真鯛精子開展牙鲆雌核發(fā)育實驗,選育全雌牙鲆。
2012年,全雌牙鲆新品北鲆1號通過國家審定。利用雌核發(fā)育誘導技術和偽雄魚誘導技術,實現(xiàn)了牙鲆單性化養(yǎng)殖,生長率提高20%以上,且規(guī)格整齊、互相蠶食少、成活率高。
2014年,北鲆2號在雌核發(fā)育的基礎上,進行家系選育,生長率再提高15%,具有雜種優(yōu)勢、遺傳均一等特點,在魚類上首次建立了單交種育種技術。
在牙鲆養(yǎng)殖主產區(qū),北鲆2號的市場占有率最高在60%以上。目前,北戴河中心實驗站每年銷售北鲆2號卵60公斤,約合6000萬粒。
“按照規(guī)劃,我們將利用克隆育種、分子育種技術繼續(xù)選育優(yōu)質牙鲆新品種,實現(xiàn)品種高產、高抗、高質,種源自主可控?!蓖跤穹艺f,實驗站的克隆育種技術處于世界領先水平。
在北戴河中心實驗站良種場,一排排選育缸里養(yǎng)殖著各種育種材料。在一個選育缸內,一群小河鲀正在歡快地游泳。
“這是河北省重要養(yǎng)殖河鲀品種紅鰭東方鲀。由于精巢價值很高,我們也在進行單性育種?!蓖跤穹艺f,精巢價格是肉的五六倍,養(yǎng)殖戶都愿意飼養(yǎng)雄河鲀。
王玉芬團隊利用生物前沿技術——生殖細胞移植技術選育全雄河鲀:首先分離出雄魚的精原干細胞,移植到雌魚卵子內,制備偽雌魚,偽雌魚和雄魚交配產生超雄魚。超雄魚和普通雌魚交配,產生的后代則全是雄魚。
“目前,我們已經完成了把精原干細胞移植到雌魚的卵子內,后續(xù)研究還在繼續(xù)?!蓖跤穹艺f,生殖細胞移植需要的生殖細胞培養(yǎng)技術在國內也是領先,牙鲆的精原干細胞培養(yǎng)已經傳代到310多代。
解決淋巴囊腫問題,拯救牙鲆產業(yè)
漁業(yè)作為大農業(yè)重要組成部分,是世界各國保證優(yōu)質蛋白供給和食物安全的重要基礎,水產品已成為繼谷類、牛奶之后食物蛋白的第三大來源,占比超過15%。
“我國是第一個水產品養(yǎng)殖產量超過捕撈產量的國家。養(yǎng)殖和捕撈比從1978年的2∶8發(fā)展到現(xiàn)在的8∶2,水產品產量連續(xù)33年世界第一?!蓖跤穹艺f,經過多年發(fā)展,河北省形成了以牙鲆、河鲀、三疣梭子蟹為代表的特色海水養(yǎng)殖產業(yè)。然而,種質退化、病害頻發(fā)等已成為制約水產養(yǎng)殖綠色發(fā)展的突出瓶頸。尤其是病害,甚至威脅到整個產業(yè)的健康發(fā)展。
牙鲆人工繁育技術突破后,大規(guī)模工廠化養(yǎng)殖迅速興起。但由于工廠化養(yǎng)殖密度太大,加上無序引種,2006年淋巴囊腫病重創(chuàng)了牙鲆養(yǎng)殖,養(yǎng)殖規(guī)模迅速萎縮。
“牙鲆淋巴囊腫是由彩虹病毒引起的一種嚴重疾病,沒有藥物可治,在工廠化養(yǎng)殖時最容易感染。”王玉芬說,魚染病后身上長滿囊腫性疙瘩,特別消耗能量,魚越來越瘦直至死亡。最嚴重的是魚在半成品時開始感染,這時已經有了大量投入,養(yǎng)殖戶損失慘重。在最嚴重的2006年,感染率達80%,幾乎毀掉整個產業(yè)。
針對淋巴囊腫病的發(fā)病特點,北戴河中心實驗站推廣池塘—工廠化(網箱)接力養(yǎng)殖技術:小魚苗先在遼寧東港進行池塘養(yǎng)殖,等長到半斤左右,再運到河北、天津、山東、福建等地進行工廠化(網箱)養(yǎng)殖?!俺靥痢S化(網箱)”接力養(yǎng)殖模式可使牙鲆一直生活在最適合的環(huán)境下,減少工廠化養(yǎng)殖時間,減少淋巴囊腫病的發(fā)生。
同時,從2008年開始,北戴河中心實驗站開始選育抗淋巴囊腫病保護率80%以上、生長快20%以上、全雌化等性狀優(yōu)良、遺傳穩(wěn)定的牙鲆新品種。
選育抗病品種的路徑是在抗病高發(fā)區(qū)進行染毒試驗:把魚拿到高發(fā)的廠家,使其自然染毒,找出抗病保護率60%以上的家系。這些魚的后代再去染毒,一直到找出抗病保護率80%以上的群體。
新品種的選育基礎群體為秦皇島野生群體和北戴河站核心種質群體。
2012年基于抗病群體建立第一代抗病家系,2015年建立第二代抗病家系。2018年進行抗病親本第1代雌核發(fā)育+分子標記輔助選育,2021年進行抗病親本第2代雌核發(fā)育+分子標記輔助選育,2021年冀海1號選育成功。
“之后經過生產性對比試驗及中試養(yǎng)殖試驗,今年我們對冀海1號進行了申報。”王玉芬說,種業(yè)位于農業(yè)產業(yè)鏈的最前端,是國家戰(zhàn)略性基礎性產業(yè),也是決定現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的核心要素。實驗站將繼續(xù)大力發(fā)展種業(yè),開展種質創(chuàng)新,選育具有生長速度快、抗病力強、品種優(yōu)良的新品種。
摸清河北省養(yǎng)殖魚種質資源家底
10月14日,在北戴河中心實驗站良種場,牙鲆、淞江鱸、真鯛、河鲀等被分門別類養(yǎng)殖在不同的選育缸里。
“我們在省內率先建立了水產種質資源庫,這是其中的活體庫?!蓖跤穹艺f,活體庫目前擁有牙鲆親魚1000余尾、牙鲆后備親魚32400余尾、紅鰭東方鲀親魚300余尾、星點東方鲀親魚200余尾、松江鱸親魚500余尾、真鯛親魚200余尾。
2021年至2023年,省農業(yè)農村廳按照第一次全國水產養(yǎng)殖種質資源普查要求,開展了河北省第一次水產養(yǎng)殖種質資源系統(tǒng)調查。北戴河中心實驗站承擔了鯉、大口黑鱸、中華鱉等6個淡水養(yǎng)殖品種和牙鲆、河鲀、中國對蝦等13個海水養(yǎng)殖品種系統(tǒng)調查。系統(tǒng)調查養(yǎng)殖主體58個,獲得17400條表型數(shù)據,制作了標本、組織和基因等各類遺傳材料5690份,并納入國家漁業(yè)生物種質資源庫保存。
“水產養(yǎng)殖種質資源作為農業(yè)種質資源的重要組成部分,是水產養(yǎng)殖原始創(chuàng)新、推動現(xiàn)代水產種業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)高質量發(fā)展的必備物質基礎。只有掌握重要的核心種質資源,才能在激烈的種業(yè)競爭中擁有主動權?!蓖跤穹艺f,不管是搞繁育還是遺傳育種,掌握了現(xiàn)有種質資源的遺傳資源、基因資源等,就可以從這些材料里選擇了。
2021年,河北省渤海魚類種質資源保護與利用重點實驗室在北戴河中心實驗站成立。在20世紀80年代,渤海的生物物種有70余種。因為捕撈、港口建設等人類活動影響,到現(xiàn)在已經不到30種,資源衰減嚴重。此重點實驗室的成立,旨在開展魚類種質資源的保存與鑒定和多樣性評估,利用收集的資源開展魚類基因組學和前沿育種技術的研究,基于這些材料創(chuàng)制新品種和品種改良。
除活體保存外,北戴河中心實驗站精子庫冷凍保存牙鲆精子639份、真鯛精子120份;細胞庫保存各種魚類細胞12種?;驇彀珼NA樣品等3000余份。這些種質資源已成為國家海洋水產種質資源庫的重要組成部分。
“基于這些種質資源,我們開展了相應物種的品種改良研究,取得了豐碩的成果。水產種質資源養(yǎng)護方面,在國內率先建立了分子標記評估增殖放流效果技術體系。此外,建立了多個品種的親體繁育、苗種培育、增殖放流等技術操作規(guī)程,開發(fā)了基于鍶元素耳石標記的增殖放流效果技術?!蓖跤穹艺f。
同時,北戴河中心實驗站還承擔了全國水產種質資源系統(tǒng)調查黃渤海地區(qū)海水魚養(yǎng)殖品種系統(tǒng)調查任務,開展了斑石鯛、菊黃東方鲀、梭魚等8個海水魚品種15個調查點的系統(tǒng)調查工作,共計測量4500條表型性狀,收集和保存標本、細胞和基因資源1500份。( 宋柏松)