田嘉琳 劉慧濤
[摘 要] 對蝦產業是我國水產行業的重要組成部分,但近些年過度追求經濟效益、濫用抗生素、隨意排放污水等阻礙了對蝦行業的健康持續發展,解決這些問題的關鍵之一是種源。我國已實踐出多種育種手段,本文就常見的幾種育種方式進行簡要分析。
[關鍵詞] 對蝦;育種;經濟性狀
[中圖分類號] S968.22 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909(2020)19-113-2
近年來,由于養殖環境惡化、病害多發等問題的影響,導致養殖對蝦業產量下降,打擊了從業者的積極性。科技興農,良種先行,應從對蝦種源上推進改變,培育高產、抗病力強、抗逆性好的優良品種。隨著科技的發展,在研究人員的不斷努力下,對蝦育種取得了一系列成果,出現了多種抗病育種手段和技術。育種技術也逐步從傳統的選擇育種、雜交育種逐漸發展出標記輔助選擇、基因工程育種等多種技術。
1 選擇育種與雜交
多年來,我國利用傳統的雜交、選擇育種方法取得了一定的成效。但長期的實踐發現,傳統育種方案選育周期長、準確性低和成本高的問題依然亟待解決[1]。因此,必然改進傳統育種方案。
眾所周知,在進行選擇育種時,家系是必須要考慮的方面,保持親本優良性狀統一是水產生物傳統育種的關鍵。李活等針對凡納濱對蝦的生長速度和抗逆性2個性狀進行研究,通過選取自交傳代的凡納濱對蝦群體和另一個群體雜交子代的仔蝦幼體,對比這幾個群體仔蝦幼體的耐低鹽、低氧能力及生長速度,結果發現引進群體和本土群體之間在遺傳性狀上差異越大,越有利于優勢性狀的遺傳,有利于培育抗逆能力強和生長速度快的種蝦[2]。在進行傳統培育時,可將選擇育種與雜交育種方法相結合,選擇育種原始材料的遺傳變異程度越高,選育出優良品種的效果越明顯[3],更易培育出新品種。通過選育與雜交能提高對蝦子代的經濟性狀。
2 基因工程育種
轉基因技術可以使人們根據自身意愿有目的、有計劃地改變動物的遺傳組成,賦予動物新的表型特征[4]。目前,蝦類養殖業面臨的最具破壞性的問題是疾病暴發,國際上關注的焦點在于是否能培育出抗病害的新品種,而轉基因技術則是一個良好的選擇。
2001年,中科院海洋研究所用基因槍法將報告基因和帶病毒基因導入中國對蝦受精卵中,利用熒光顯微鏡進行分析、觀察,奠定了蝦類基因工程育種在生產實踐中的應用基礎[5]。原國家海洋局第三海洋研究所在原國家海洋局和國家八六三項目基金的支持下,為培育出具有抗白斑桿狀病毒(WSSV)的日本對蝦新品系,研究了10多年日本對蝦白斑桿狀病毒基因組、病毒感染機制及抗病毒轉基因[6]。
3 細胞工程育種
細胞工程育種是在細胞和染色體水平上進行遺傳操作改進品種的育種技術[7],水產生物的細胞工程育種主要研究多倍體育種、雌核發育和性別控制、轉基因及單性生殖等方面[8]。經過多年來研究研制出對蝦新品種,獲得了良好的市場反應和經濟效益,促進了對蝦產業快速發展。
3.1 多倍體育種
經多倍體育種技術培育的水產動物苗種以生長速度快、成活率高、商品規格大、抗逆性強等優勢受到了廣大學者的廣泛研究[9]。張成松通過采用熱休克方法抑制中國明對蝦受精卵的減數分裂可獲得3n-Ⅰ、3n-Ⅱ型2種三倍體,并比較對蝦二倍體和三倍體,發現三倍體對蝦有相對較高的純生長效率及同化效率[10]。采取多倍體培育的苗種,具有生長速度快、抗病能力強、環境適應能力強和商品規格大等優勢[11]。選購這類苗種進行養殖生產,不僅能提高提高養殖成功率,還能增加經濟效益。
3.2 雌核發育和性別控制
性別決定遺傳結構的研究有利于控制性別比例和育種方案的實施[12]。對蝦以雌雄二態性存在,而單性群體養殖可以顯著提高養殖效益。中科院海洋研究所曾采用性別控制技術孵化育苗改變了蝦的雌雄比,使雌蝦多、雄蝦少,導致雌雄比例高達4∶1,遠遠高于自然狀態下1∶1的雌雄比例[13]。雌蝦規格比雄蝦大且售價較高,因此養殖戶一般愿意多養雌蝦,性別控制技術的發展及推廣有助于大大提高蝦的產量和售價,顯著提高經濟效益。為推廣該育種技術,中國水產科學研究院黃海水產研究所舉辦了“生物技術在魚類性別控制和良種培育中應用技術”培訓班[14],使更多學者和養殖戶能了解并運用該技術,豐富了養殖者的科學知識,提高了養殖者的技術水平,加快了水產科技成果轉化和養殖產業發展。
4 分子標記輔助育種技術
分子標記輔助育種(Molecular Marker-assisted Breeding)是指在DNA水平上,通過分析與目標基因緊密連鎖的分子標記達到輔助選擇、導入、導出、預測、近交避免、雜種優勢優化和保種目的[15]的一種新型育種技術。該技術具備穩定性高、受環境條件影響較小、信息含量高等優勢[16]。
近年來,我國科研工作者利用該技術進行育種取得了一定成果。李東宇將微衛星分子標記運用到凡納濱時蝦耐低溫性狀遺傳評估試驗中,通過計算、構建分子系譜和利用交叉驗證,與物理系譜相比,提高了估計性狀遺傳參數的可行性,提高了試驗結果準確度[17]。喬慧開發了青蝦微衛星位點,為青蝦遺傳學研究提供了新的分子標記,構建了第一張青蝦遺傳連鎖圖譜,為青蝦的分子標記輔助育種提供了參考及合理依據,有助于進一步開展青蝦育種工作[18]。綜上可知,利用凡納濱對蝦的SNP標記和微衛星標記已解決遺傳育種中的一些實際問題,為對蝦的標記輔助選育和全基因組選擇育種提供了重要的理論基礎。
5 發展前景
雖然我國培育出多種對蝦新品種,但是大多是通用型品種,無法充分發揮新品種高產高效的優勢,特別是高密度、耐低氧、集約化養殖的專用型品種選育工作仍屬空白。目前,將現代生物技術引入傳統的水產養殖中,已成為水產養殖業的必然發展趨勢。
我們在不斷探索的同時可借鑒其他地區的經驗。“一帶一路”倡議的實施不僅建立了我國和東盟地區的友好關系,促進了經濟發展,而且促進了雙方在水產方面的科研合作[19]。東盟地區的水產科研針對性強,尤其是對蝦類、藻類等養殖品種的研究更加具體、深入且實用性強[19],可以豐富我國對蝦育種方式。今后可借鑒其研究成果,加強對蝦遺傳育種研究,盡快形成具有優良經濟性狀的對蝦品系,使我國由世界漁業大國轉變成世界漁業強國。
近年來,我國水產種業發展較快,市場潛在價值不可小覷且發展空間巨大。為進一步推動對蝦育種業發展,可采取以下措施。一是結合自然資源發展對蝦產業。如果氣溫適宜、光照充足,加快對蝦生長,使對蝦生長沒有停滯期,促進資金流動。二是加強企業結盟,提高專業素質。積極引導掌握高端、核心技術,產值巨大的龍頭企業帶動中小型企業合作發展,并與高等院校、科研院所合作,吸引科研人才和招募強兵悍將。三是制定相關政策,促進產業發展。制定相關政策加強科研資金投入并鼓勵科技創新,爭取財政資金專項扶持,從而促進對蝦育種業快速發展。
參考文獻
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