祝曉棟
摘 要:海洋生物技術是21世紀科技發展的核心,針對海洋生物技術進行的研究,變得越來越深入且具體。簡單介紹了海洋生物技術的發展和應用情況,從水產養殖的角度出發,圍繞海洋生物技術的應用展開了討論,涉及水產育種、疾病防治、產物開發等方面,供相關人員參考。
關鍵詞:海洋生物技術;水產養殖;疾病防治
文章編號:1004-7026(2019)24-0104-02 ? ? ? ? 中國圖書分類號:S963 ? ? ? ?文獻標志碼:A
海洋生物技術的研究方向是開發并利用海洋。近幾年,在水產養殖領域,海洋生物技術得到了較為廣泛的應用,其價值有目共睹。合理應用海洋生物技術,不僅可以解決水產養殖面臨的難題,還有利于新領域的開拓和傳統產業的改造。
1 ?海洋生物技術的概況
海洋生物技術所依托的原理以工程學、生物學為主,研究對象為海洋生物,通過綜合應用細胞培養技術、基因工程和細胞操作技術的方式,研究、保護并充分利用海洋生物資源?,F階段,針對海洋生物技術展開的研究內容主要集中在兩個方面,一個是探索具有價值的資源,另一個是研發新品種,將其引入水產養殖領域。
此外,海洋生物技術的應用方向,還包括:①加工海洋資源,增加其價值;②深入研究生物基因,提高利用效率;③全面了解現有的海洋生物,優化對海洋生物的開發與利用;④構建以生物生產系統為代表的生物技術系統。只有做到以上幾點,才能最大程度地提高開發、利用海洋生物資源的效率。
2 ?水產養殖中應用海洋生物技術的方向
在水產養殖過程中,應用海洋生物技術,能夠達到管理自動化、養殖機械化和品種良種化的效果。常見的養殖形式包括工廠養殖和網箱養殖。養殖技術則集中在克隆、生物防治、生物工程育種等高新技術。隨著海洋生物技術的引入,經營過程變得更具社會化、專業化?,F階段,我國在水產養殖方面面臨著十分嚴重的問題,具體表現為種苗缺乏、結構單一、質量難以得到保證。資源浪費、環境污染等現象,始終無法得到有效解決。引入海洋生物技術,既能夠增加養殖品種,又可以提高養殖質量,水產養殖具有的科技含量和經濟效益也得到了不同程度的優化。
2.1 ?水產育種
2.1.1 ?轉基因技術
目前,我國水產養殖物種已多達百余種,品種良種化成為需要解決的主要問題。經過品種選育和改良的種類,多為紫菜和海帶。轉基因技術的出現,使該問題得到了有效解決。利用轉基因技術培育水生生物,是以分子生物學技術為依托,在生物體內導入特定目的基因形成。我國最早的轉基因水生生物,誕生于1985年。研究表明,轉基因技術的優勢主要體現在解決雜交不育、降低雜交困難等方面?,F階段,該技術的應用對象以藻類、貝類、淡水經濟魚類為主,所轉入目的基因包括抗病基因、生長基因和抗凍基因。
2.1.2 ?調控生物性別
在養殖生物中經常出現的一種生物學現象,就是由于性別不同導致生物生長速度不同。多數養殖者會將具有較快生長速度的性別種群作為首選,目的是獲取更加可觀的經濟效益。以對蝦為例,待對蝦體長達到10 cm后,雄蝦的生長速度明顯減慢。生長速度更快的羅非魚,通常是雄魚。由此可見,應用海洋生物技術,調控生物性別,可以使產量得到顯著提高。現階段,科研人員已掌握利用雌核發育技術對牙鲆魚進行培育的方法,呈現出的生長優勢和市場前景十分良好。
2.1.3 ?藻類細胞育苗
我國是世界上海藻養殖的主要國家,所養殖海帶的產量多年穩居世界首位。常規的育苗方式存在周期長、能耗大等不足,海洋生物技術有效解決了此問題。植物細胞的發育,往往具有全能性的特點,為海藻細胞育苗提供了良好的條件。我國早在數年前,就圍繞海藻細胞育苗展開了研究,所取得的進展十分可喜。現階段,科研人員已掌握相對完善的紫菜游離絲狀體所適用的培育、育苗技術,以及利用葉狀體進行快速育苗、繁殖的技術[1]。此外,在進行藻類細胞育苗工程時,細胞融合技術也發揮著重要的作用,通常用來解決雜交不親和性的問題。
2.2 ?疾病防治
很長一段時間,治療水產養殖的細菌性病原的方法是大量使用抗生素。這樣做容易使生物產生耐藥性,藥物殘留的問題也無法得到徹底解決。因此,科研人員在加大病原體檢測力度的過程中,始終沒有放棄找尋新的防治技術。
2.2.1 ?反義技術
反義技術常被用來阻斷病毒功能發揮。醫學領域,反義RNA已成功抑制了真核細胞、原核細胞中的多種病毒基因。作為近幾年興起的一種生物治療技術,反義技術為科研人員提供了疾病防治的全新思路。
2.2.2 ?阻斷病毒傳播
常見的病毒傳播方式有水平傳播和垂直傳播兩種。水平傳播指的是帶毒生物、帶毒物質在水體環境中感染健康個體。阻斷水平傳播的方式,主要是利用海洋生物技術,檢測餌料安全、水域環境,如果發現有病毒存在,及時采取隔離措施,避免病情進一步惡化。垂直傳播指的是親本傳播子代。阻斷垂直傳播的方式包括核算探針、單克隆抗體等。養殖者可以根據檢測結果,選擇無病原親本完成育苗[2]。
2.2.3 ?研發基因工程疫苗
基因工程疫苗指的是在病毒、細菌中,對能夠免疫保護的抗原基因進行分離,將其與載體進行結合,在菌株上表達并擴增重組DNA,最終制得抗原蛋白質。常規疫苗和基因工程疫苗相比,在高效性、轉移性等方面存在較為明顯的不足,批量生產的難度也更大。目前,許多國家均已掌握利用愛德華氏菌、弧菌和氣單胞菌對滅活疫苗進行制作的方法,從中提煉出的胞外蛋白和脂多糖,則是單克隆抗體疫苗的主要原料。
2.3 ?產物開發
海洋生物產物開發的方向,以藥物研制和應用為主。在此過程中,海洋生物技術的作用體現在構建藥物篩選模型、開發基因藥物、培養藥用生物、分離并純化產品等方面。由甲殼動物所提煉出的甲殼素,具有十分突出的藥用功能,可以被制造成繃帶、縫線、人工皮膚等。此外,海洋生物技術還可以被用來開發肥料、飼料、功能食品或輕化工產品,例如以魚油、海藻多糖為原料的功能食品。
3 ?結束語
遺傳工程學、分子生物學的發展,推動了海洋生物技術和水產養殖的融合。我國水產養殖業仍屬于傳統型。要想使其具有較高的現代化水平,需要海洋生物技術提供幫助,為漁業經濟及相關行業的發展奠定基礎。
參考文獻:
[1]高磊,陸亞男,馬卓君,等.我國海洋農業高新技術產業發展技術路徑初探[J].中國漁業經濟,2013(1):35-40.
[2]李響,董波.CRISPR/Cas9技術及其在海洋生物中的應用現狀與展望[J].水生生物學報,2017,41(1):244-256.
(編輯:李唯哲)