■ 巨文忠
厚殼貽貝全產業鏈提升研究取得豐碩成果
在浙江海洋大學嚴小軍研究員科研團隊的帶領下,目前,貽貝相關研究已形成一條貫穿政府—高校—企業—養殖戶的科技服務主線,小貽貝逐漸做成為一篇大文章,展現出勃勃生機。
2022 年4 月22 日,筆者來到嵊泗縣枸杞島海上養殖場,只見漁民們駕著小船,穿梭在養殖貽貝的白色浮子間,進行養殖管理,構成了一幅美麗的耕海圖。嵊泗縣是我國厚殼貽貝——雅稱“東海夫人”之鄉。目前正是厚殼貽貝長肉、長個頭的季節,待到7 月份,養在“深閨”的“東海夫人”就可以“出閣”了。
厚殼貽貝不僅是我國最重要的經濟貝類之一,也具有極為重要的科研價值和生態價值。它的軟組織、貝殼、足絲、體內的抗菌肽等都是生物學家眼中的“香餑餑”。如何讓“渾身是寶”的厚殼貽貝毫無保留地造福人類?浙江海洋大學嚴小軍研究員科研團隊,聯合舟山市科技局、浙江省海洋開發研究院、嵊泗縣海洋科技開發研究所等部門,開展了貽貝全產業鏈提升研究。研究內容涉及厚殼貽貝的育苗育種、生態養殖、精深加工、分子資源開發等,力爭打造具有中國特色的貽貝資源開發利用之路。

嚴小軍研究員科研團隊研究貽貝育種新技術
通過多年研究,目前,嚴小軍研究員科研團隊已解析了包括厚殼貽貝和地中海貽貝兩種貽貝的全基因組序列,初步探明貽貝天然免疫和環境響應的分子基礎和調控機制,解析了足絲蛋白的分子組成與特性,揭示了兩種貽貝貝殼中的貝殼基質蛋白的分層分布特點和分子類型,挖掘出超過12 種貽貝抗菌肽家族。
在此基礎上,該團隊進一步完善了貽貝育種育苗新技術,優化了貽貝養殖的關鍵技術和關鍵材料,開發了貽貝海上加工新技術和新設備,針對貽貝的高價值小分子研發了以貽貝肌肽、類胡蘿卜素、抗氧化肽等為基礎的一系列具有高營養價值和保健價值的貽貝小分子產品。以上研究從微觀到宏觀、從基礎到應用、從理論到實踐,走出了一條東海貽貝資源開發的新路子。
目前,嚴小軍研究員團隊承擔以貽貝為主題的國家和省部級項目十余項,包括國家自然科學基金重點國際合作項目1 項、面上項目6 項,浙江省杰出青年基金項目1 項,省市重大重點研發項目3 項。在相關項目支持下,嚴小軍研究員團隊已在國際重要學術刊物上發表科研論文45 篇,總被引1500 余次,授權發明專利8項,培養研究生超過20 名。通過科學研究與人才培養的充分結合,繼而為社會服務奠定了堅實的基礎。
在嚴小軍研究員科研團隊的帶領下,目前,貽貝相關研究已形成一條貫穿政府—高校—企業—養殖戶的科技服務主線,小貽貝逐漸做成為一篇大文章,展現出勃勃生機。
針對貽貝天然免疫和環境響應的分子基礎研究,嚴小軍研究員科研團隊在國際上獲得多次突破:系統闡釋了多條天然免疫信號通路介導貽貝先天免疫調控的分子機制,并驗證了其對于病原相關分子模式和環境污染脅迫的響應能力。
在國際上首次完成對貽貝足絲的分子多樣性分析,鑒定新型貽貝足絲蛋白十余種,為后續貽貝足絲的分子資源開發提供了新的科學依據。同時,首次在國際上完成對三種貽貝貝殼的全蛋白質組學分析,不僅了解了貽貝貝殼中貝殼基質蛋白的分子組成和多樣性特征,也深入探討了貽貝貝殼不同微觀層次(珍珠質層、纖維棱柱層和肌棱柱層)的蛋白質組學分布特征,為貝殼的形成和發育研究奠定了基礎,也為利用貽貝作為珍珠發育的新貝類物種奠定了基礎。
在貽貝抗菌肽研究過程中,該團隊首次發現并命名了兩種貽貝新型抗菌肽,在貽貝抗菌肽研究領域占據著重要國際地位。探究了復合環境脅迫下貽貝的生理應答和調控機制,揭示了海洋升溫、酸化、污染等對貽貝的復合毒性效應和潛在影響,闡釋了貽貝自身的解毒機制。在貝類響應海洋升溫、酸化的生態毒理學研究領域處于國際引領地位。

厚殼貽貝全基因組序列圖
此外,近兩年的研究發現,貽貝的環境耐受性不僅依賴于其強大的免疫系統,也與貽貝體內的各種共生微生物具有重要關聯,這表明貽貝在長期的進化過程中,通過與其生存水體中的微生物的相互作用,形成了一種良性的貽貝—微生物生態關聯。這一生態關聯不僅賦予貽貝強大的免疫能力,也在不斷改變著貽貝生存水域的生態環境,其背后的生態效應和內在分子機制也將成為后續研究的重點。
抱著為海島漁民提供一個優質的養殖品種、促進漁民轉產轉業的情懷,2009 年,該團隊重點開展了厚殼貽貝親體捕撈、馴化培育、生殖調控、受精卵孵化以及苗種培育與擴繁等研究,在國內率先突破厚殼貽貝生殖調控關鍵技術,實現了厚殼貽貝全人工化育苗,降低苗種成本50%以上。
迄今,已累計培育厚殼貽貝苗種60 億粒,累計推廣養殖面積5 萬畝。2020 年,嵊泗縣厚殼貽貝養殖面積突破2 萬畝,產量超過10 萬噸,產值達6 億元以上。以嵊泗縣東海貽貝科技創新服務有限公司為依托,建立厚殼貽貝人工繁育基地一個。
針對近年來出現的苗種病害以及養殖環境惡化等現實問題,團隊在深耕貽貝天然免疫和環境響應的分子內涵基礎上,開展了抗逆育種選育工作,已成功構建厚殼貽貝抗逆F1 代家系一個。相信在不久的將來,抗病抗逆厚殼貽貝優質苗種一定能為浙江貽貝產業的發展插上騰飛的翅膀。
貽貝以其古老的起源和神奇的特性,成為當前國際上無脊椎動物研究的一個重要領域。“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”,貽貝相關研究的不斷深入必將逐漸揭示貽貝更多的奧秘,這位“東海夫人”在未來也必將展現出更加奪目的光彩。