鮭科魚類大揭秘：從“虹芯1號(hào)”到三文魚之爭(zhēng)

近日，一項(xiàng)令人振奮的科技突破，為水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域注入了新的活力 —虹鱒 SNP（單核苷?多態(tài)性，Single Nucleotide Polymorphism）育種芯片“虹 芯 1 號(hào)”正式發(fā)布。這款芯片由中國(guó)海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 高勤峰教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合山東海洋集團(tuán)有限公司共同研發(fā)， 是我國(guó)首款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虹鱒育種專用芯片，標(biāo) 志著我國(guó)在虹鱒精準(zhǔn)育種技術(shù)上的重大進(jìn)展。

聽(tīng)起來(lái)是不是有點(diǎn)“高冷”又專業(yè)？其實(shí)，這項(xiàng)硬核科技離你我并不遙遠(yuǎn)，它不僅僅是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室里的科研成果，更影響著餐桌上那片橙紅色魚肉的口感與安全。

你是否也曾在超市冷柜前站了許久，面對(duì)“淡水三文魚”“國(guó)產(chǎn)三文魚”和“冰鮮虹鱒”等花樣百出的標(biāo)簽一臉迷茫？這種“傻傻分不清楚”的困惑，其實(shí)連科 學(xué)家們也曾經(jīng)歷過(guò)。

虹鱒究竟是不是三文魚？它們之間有沒(méi)有親緣關(guān)系？我們平時(shí)吃的到底是哪一種？了解了“虹芯 1 號(hào)”，我們或許就揭開(kāi)了這一系列謎團(tuán)，它也是引領(lǐng)我們邁向 “國(guó)產(chǎn)魚自由”新時(shí)代的契機(jī)。接下來(lái)，讓我們一起走 進(jìn)鮭科魚類的世界，揭開(kāi)虹鱒與三文魚之間千絲萬(wàn)縷的 聯(lián)系，見(jiàn)證科技是如何一步步改變我們的飲食未來(lái)的。

鮭科魚類大揭秘

消費(fèi)者常常困惑：大西洋鮭是真正的“三文魚”，但虹鱒有時(shí)也被稱為“三文魚”，我到底吃的是哪種魚？其實(shí)，大西洋鮭和虹鱒從外觀上就可以輕易區(qū)分：大西洋鮭的背部和側(cè)翼以上有 X 形狀黑斑，淡水中，側(cè)翼呈綠色或棕色；虹鱒身體 明亮，背部有黑斑，側(cè)面有一條紅色或淡粉色的條紋。

鮭科隸屬于輻鰭魚綱、鮭形目，是“冷水魚界”的頂流世家。鮭科細(xì)分為三個(gè)“分支”，分別為鮭亞科、白鮭亞科和茴魚亞科，共 11 個(gè)屬，其中較為人所熟知的是鮭亞科的鮭屬（Salmo）和鮭亞科的大麻哈魚屬（Oncorhynchus）等。

大 西 洋 鮭（ 拉 丁 文 名為 Salmo salar，英文名為Atlantic salmon），隸屬于 鮭亞科鮭屬，廣泛分布于北大 西洋海域及周邊河流水系。超 市冷柜中貼著“三文魚”標(biāo)簽 的產(chǎn)品，正是這位“大西洋原 住民”的“冰鮮形態(tài)”。大多 數(shù)大西洋鮭種群表現(xiàn)出典型的 洄游生活史：在淡水中完成早 期發(fā)育，隨后遷移至海洋攝食 生長(zhǎng)，性成熟后再回到淡水河 流進(jìn)行繁殖。在大約 1 萬(wàn)年前 的最后一次冰期結(jié)束后，部分 大西洋鮭種群因地理隔離被困 于淡水水系中，逐漸演化出陸 封型生態(tài)種群，即在淡水環(huán)境 完成整個(gè)生活史的類型。

虹鱒（拉丁文名為 Oncorhynchus mykiss， 英 文 名 為 rainbow trout），隸屬于鮭亞科大麻哈魚屬，號(hào)稱“世界上 分布最廣的鱒魚”，原產(chǎn)于北美洲西海岸 至白令海地區(qū)。根據(jù)其生活史的特點(diǎn)，虹 鱒同樣可分成兩種不同的生態(tài)型，即陸封 型虹鱒（rainbow trout）和洄游型虹鱒 （steelhead trout，也稱硬頭鱒）。陸 封型虹鱒終生生活于淡水環(huán)境中，而洄游 型虹鱒的生活史涉及淡水和海水兩種環(huán) 境，其幼魚生活于淡水環(huán)境，隨后進(jìn)入海 水環(huán)境成長(zhǎng)，性成熟后洄游至淡水環(huán)境產(chǎn) 卵繁殖。自 19 世紀(jì)末以來(lái)，野生虹鱒逐 漸被人類馴化，發(fā)展出池塘養(yǎng)殖、網(wǎng)箱養(yǎng) 殖、循環(huán)水養(yǎng)殖等多種人工養(yǎng)殖模式，并 推廣至世界 90 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，遍布除 南極洲外所有大洲的水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域。

此外，褐鱒（拉丁文名為 Salmo trutta，英文名為 brown trout，隸屬于鮭屬）、帝王鮭（大鱗大麻哈魚，俗 名王鮭，拉丁文名為 Oncorhynchus tshawytscha， 英 文 名 為 chinook salmon， 隸 屬 于 大 麻 哈 魚 屬） 和 紅 鮭（ 拉 丁 文 名 為 Oncorhynchus nerka，英文名為 sockeye salmon， 隸屬于大麻哈魚屬）等市場(chǎng)上常見(jiàn)的魚 類也都屬于鮭科魚類。

1985 年，大西洋鮭首次由挪威引入中國(guó)，逐漸掀起了“三文魚熱”的序幕。“三文魚”這一名稱，源自粵語(yǔ)對(duì)英文 單詞“salmon”的音譯。追溯其詞源， “salmon”起源于拉丁語(yǔ)“salmo”，意 為“跳躍”，生動(dòng)描繪了鮭魚在洄游產(chǎn)卵 時(shí)逆流躍瀑的壯觀場(chǎng)景。

在最初的語(yǔ)境中，“三文魚”專指大西洋鮭。然而，隨著國(guó)內(nèi)水產(chǎn)消費(fèi)市場(chǎng)迅速擴(kuò)張，虹鱒等鮭亞科“親戚”也紛紛登 上餐桌，并被一同冠以“三文魚”的名號(hào)。 這一命名的泛化雖在商業(yè)上方便了推廣， 卻也引發(fā)了公眾對(duì)標(biāo)簽真實(shí)、食品安全與 知情權(quán)的質(zhì)疑。

為厘清行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范市場(chǎng)秩序，2018 年 8 月，中國(guó)水產(chǎn)流通與加工協(xié)會(huì)發(fā)布了《生食三文魚》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)草案，首 次對(duì)“三文魚”的范圍做出明確界定：三 文魚為鮭科魚類的統(tǒng)稱，包括大西洋鮭、 虹鱒、紅鮭、秋鮭、王鮭、銀鮭（拉丁文 名 為 Oncorhynchus kisutch，英文名 為 coho salmon）與粉鮭（拉丁文名為 Oncorhynchus gorbuscha，英文名為 pink salmon）等多個(gè)種類。該標(biāo)準(zhǔn)的制 定得到了農(nóng)業(yè)農(nóng)?部漁業(yè)漁政管理局及國(guó) 家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局的高度關(guān)注與支持。 可以說(shuō)，這一標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，不僅填補(bǔ)了我 國(guó)在生食三文魚領(lǐng)域的行業(yè)規(guī)范空白，也 為保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益、提升產(chǎn)品品質(zhì)和推動(dòng) 產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

這世上好吃又健康的魚兒千千萬(wàn)，三文魚憑什么“C 位”出道？因?yàn)槿聂~富含“Omega-3”脂肪?，尤其是對(duì)心腦 血管健康有益的 EPA（二十碳五烯?）， 以及與大腦和視力發(fā)育密切相關(guān)的 DHA （二十二碳六烯?）。由于人體無(wú)法自行 合成這兩種脂肪?，三文魚便成了理想的 補(bǔ)充來(lái)源—每 100 克三文魚肉中，DHA 和 EPA 含量都在魚類排名中名列前茅。

不僅如此，三文魚的蛋白質(zhì)含量高達(dá)20%，對(duì)健身人群尤其友好，而且也富含我們平時(shí)難以從天然食物中獲取的維生素D，一小盤三文魚就能提供你一天所需維 生素 D 的一半。再加上硒、碘等有益微量 元素，這塊魚肉的“含金量”可不止美味 這么簡(jiǎn)單。

更妙的是，它的烹飪方式既多樣又簡(jiǎn)單。清煎、烤制、拌飯都能輕松上桌，甚至直接做成刺身更是經(jīng)典吃法。肉質(zhì)脂香 濃郁、口感細(xì)膩，正應(yīng)了那句老話：“高 端的食?，只需簡(jiǎn)單的烹飪。”

“芯”動(dòng)力助力種質(zhì)自主化

作為全球重要的冷水性養(yǎng)殖魚類，虹鱒以優(yōu)良的肉質(zhì)和豐富的營(yíng)養(yǎng)成分受到廣泛歡迎。自 1959 年引入中國(guó)以來(lái)，虹鱒 養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，年產(chǎn)量已接近 4 萬(wàn)噸。 然而，我國(guó)虹鱒養(yǎng)殖長(zhǎng)期高度依賴美國(guó)、 加拿大、丹麥和挪威等西方國(guó)家的種質(zhì)資 源，其苗種多以“全雌”或“三倍體”形 式提供，多被嚴(yán)格控制，無(wú)法用于自主繁 殖。這使得我國(guó)虹鱒養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)一度面臨良 種匱乏的“卡脖子”難題，制約了其規(guī)模 化可持續(xù)發(fā)展。

利用現(xiàn)代分子育種技術(shù)與工具快速培育優(yōu)質(zhì)的虹鱒苗種，成為突破我國(guó)鮭鱒魚類良種匱乏的關(guān)鍵。育種芯片是重要的現(xiàn)代分子育種工具之一，美國(guó)農(nóng)業(yè)部和法國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)研究院已相繼研發(fā)兩款虹鱒育種 芯片，而此前我國(guó)在該領(lǐng)域的研究尚屬空 白。“虹芯 1 號(hào)”基于高通量的 cGPS 靶 向測(cè)序分型技術(shù)，覆蓋 51508 個(gè)高質(zhì)量 SNP 位點(diǎn)，是我國(guó)虹鱒育種領(lǐng)域目前唯一 擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行業(yè)專用芯片。

SNP 是最常見(jiàn)的遺傳變異類型，主要是指在基因組水平上由單個(gè)核苷?的變異所引起的 DNA 序列多態(tài)性。“虹芯 1 號(hào)” 是一款專為虹鱒 SNP 基因分型開(kāi)發(fā)的液相 芯片，其利用熒光編碼微球與液相雜交反 應(yīng)，可在一次實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)虹鱒個(gè)體的數(shù)萬(wàn) 個(gè) SNP 位點(diǎn)信息。同簡(jiǎn)化基因組測(cè)序或 全基因組重測(cè)序等傳統(tǒng)的方法相比，“虹 芯 1 號(hào)”在降低檢測(cè)成本和提高檢測(cè)效率 方面有大幅改善。在獲取虹鱒 SNP 變異信 息后，便可開(kāi)展其種質(zhì)鑒定、群體結(jié)構(gòu)分 析、遺傳溯源及基因組選擇育種等領(lǐng)域的 研究。

同國(guó)外芯片相比，“虹芯 1 號(hào)”具備三項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)。

“虹芯 1 號(hào)”基于 495 份高深度重測(cè)序數(shù)據(jù)構(gòu)建，覆蓋國(guó)內(nèi)外繁育與野生群體，集成 1746 個(gè)與海水生長(zhǎng)、肌肉品質(zhì)、 耐鹽、抗病等經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)的功能位點(diǎn)， 更貼合我國(guó)虹鱒育種實(shí)際需求，特別適用 于人工海水養(yǎng)殖性狀的遺傳改良。

檢測(cè)周期短，一周內(nèi)即可完成 SNP分型，成本約為傳統(tǒng)重測(cè)序的四分之一，數(shù)據(jù)一致性高，操作簡(jiǎn)便，支持快速大規(guī) 模育種評(píng)估，芯片可擴(kuò)展性強(qiáng)，支持新增 目標(biāo) SNP 位點(diǎn)，無(wú)需重新定制。

設(shè)計(jì)有 51508 個(gè)高質(zhì)量 SNP 位點(diǎn)，覆蓋率達(dá) 99.73%，平均間距 43kb；捕獲 SNP 能力強(qiáng)，可提升其遺傳多樣性信息 的解析能力，分型結(jié)果更準(zhǔn)確，適用于構(gòu) 建高密度遺傳圖譜與復(fù)雜性狀研究。

咦？聽(tīng)起來(lái)是不是有點(diǎn)復(fù)雜？那么接下來(lái)我們就深入淺出地解釋一下。

什么是遺傳變異

你有沒(méi)有想過(guò)，為什么有些人的身形壯得像小山，有些人的身形卻嬌小玲瓏？其實(shí)，秘密就藏于我們的遺傳物質(zhì)中，也 就是與遺傳變異有關(guān)。

遺傳變異是指?jìng)€(gè)體之間在基因組或表型上的差異，這些差異是物種進(jìn)化和適應(yīng)環(huán)境的基礎(chǔ)。遺傳變異可以通過(guò)基因突變、 基因重組、基因流動(dòng)和基因漂變等多種機(jī) 制產(chǎn)生，形成了豐富的基因多樣性。正是 這些變異賦予了物種在變化的環(huán)境中生存 的能力。隨著基因組學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們 逐漸認(rèn)識(shí)到，遺傳變異不僅在物種適應(yīng)性 中扮演著重要角色，還能在疾病研究、個(gè)體差異、育種等領(lǐng)域提供關(guān)鍵線索。其中，SNP 是最常見(jiàn)的遺傳變異類型。通俗來(lái)說(shuō)，就是基因組中的某個(gè)位置，不同人的 DNA 堿基（A、T、C、G）可能不一樣。比如 大部分人是“A”，但有一部分人是“G”， 這就是 SNP。SNP 等遺傳變異對(duì)理解動(dòng) 植物生物學(xué)性狀差異的遺傳基礎(chǔ)具有重要 意義。

別緊張，SNP ≠有害。人類基因組中大約每隔 500 ～ 1000 個(gè)堿基就會(huì)出現(xiàn)一個(gè) SNP，總數(shù)高達(dá) 300 多萬(wàn)個(gè)。其中超 過(guò)一半都藏在非編碼區(qū)域，對(duì)身體幾乎沒(méi) 有影響。即使有些 SNP 位于編碼區(qū)，也不 一定能改變氨基?結(jié)構(gòu)。因?yàn)椤懊艽a子簡(jiǎn) 并性”這位老朋友，幫我們兜了不少底。 當(dāng)然，也有大約 25% 的 SNP 是非同義突 變，可能對(duì)身體產(chǎn)生一些影響。有的可能 讓人更容易疲勞，但也有可能讓你天生就 是運(yùn)動(dòng)健將。

每個(gè)生物體體內(nèi)的 SNP 組合都是獨(dú)一無(wú)二的，它們構(gòu)成了我們的個(gè)性化基因標(biāo)簽：它可以決定你是偏胖還是 偏瘦、愛(ài)運(yùn)動(dòng)還是愛(ài)宅家、怕冷還 是怕熱……

所以，與其說(shuō) SNP 是一種變異，不如說(shuō)它是一種自然界的多樣性，讓每一個(gè)人都不一樣。也正是這一 特性，科學(xué)家們才會(huì)順利地為不會(huì) 說(shuō)話的虹鱒們頒發(fā)專屬“身份證”。

我們知道，SNP 位點(diǎn)是研究遺傳多樣性、選擇優(yōu)質(zhì)種質(zhì)的重要依據(jù)。通過(guò)“虹芯 1 號(hào)”檢測(cè)虹鱒基 因組中的 SNP，科研人員可以根據(jù)每個(gè) SNP 位點(diǎn)的遺傳信息，預(yù)測(cè)哪些個(gè)體更適合繁殖，哪些個(gè)體能表現(xiàn)出更好的生長(zhǎng)速度、抗病能力，甚至肉質(zhì)品質(zhì)。這為 虹鱒的精準(zhǔn)育種提供了科學(xué)支持。通過(guò)這 些 SNP 位點(diǎn)，育種師們不僅能提升優(yōu)良品 種的選育效率，還能對(duì)虹鱒群體的遺傳結(jié) 構(gòu)和多樣性進(jìn)行評(píng)估，為今后的種質(zhì)改良 提供可靠依據(jù)。

養(yǎng)魚也得“講芯片”，傳統(tǒng)上靠漁民經(jīng)驗(yàn)挑種魚的時(shí)代即將結(jié)束。如今有了“虹芯 1 號(hào)”，漁民們篩選優(yōu)質(zhì)種魚心里更有 譜了。這款液相育種芯片能在大批虹鱒種 魚中鎖定肌肉品質(zhì)好、生長(zhǎng)快、耐鹽強(qiáng)的 “潛力股”，就像給虹鱒開(kāi)了一場(chǎng)精準(zhǔn)的“基 因面試”。在陸地養(yǎng)殖系統(tǒng)中模擬海水環(huán) 境，再配合“芯”工具篩出適海好苗種， 真正把育種效率拉滿，推動(dòng)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖 由“引進(jìn)依賴”向“自主創(chuàng)新”轉(zhuǎn)型。面 對(duì)持續(xù)革新的育種技術(shù)，國(guó)內(nèi)虹鱒養(yǎng)殖業(yè) 正借助自主研發(fā)的創(chuàng)新工具，走出一條獨(dú) 具本土特色的高質(zhì)量發(fā)展之路。在智能化、 精細(xì)化主導(dǎo)種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的今天，國(guó)產(chǎn)虹鱒不 再跟隨，而是在不斷創(chuàng)造自身優(yōu)勢(shì)價(jià)值。

未來(lái)，價(jià)格親民、口感穩(wěn)定的虹鱒或許真的能在超市“C 位”登場(chǎng)—我們今天吃到的每一口魚肉，背后都有科研人員 多年的努力；而你我在超市貨架前的一個(gè) 選擇，也正在悄悄改變未來(lái)的養(yǎng)殖方向。 從三文魚刺身到鮭科家族，從虹鱒基因到 “虹芯 1 號(hào)”，這場(chǎng)關(guān)于魚類的科學(xué)故事 告訴我們：科技，真的改變了我們的吃魚 方式。