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我国的主要经济鳜类有翘嘴鳜、大眼鳜和斑鳜三种,而长期以来病害严重、饵料鱼供求问题和水产品质量安全等问题对鳜鱼产业造成的制约愈发明显,该产业对鳜鱼良种的需求愈发紧迫。而可喜的是,继“秋浦杂交鳜”、“华康1号”、“长珠杂交鳜”三种杂交鳜鱼的成功选育之后,近日养殖规模最大的翘嘴鳜在良种选育方面也有了新的突破。

■广东省佛山市南海百容水产良种有限公司古勇明卢薛/文

广东鳜鱼养殖概况 中国水产频道报道,鳜鱼自
80年代在广东开展养殖以来,一直是广东淡水养殖优质名贵鱼类当家品种,其单位经济效益是四大家鱼的四倍以上。鳜产业经过三十年的发展,在我国已形成以广东珠三角地区为中心的鳜产业。现广东的鳜种苗产量与养殖规模连续多年位居全国前列,根据中国渔业统计年鉴的数据,2010~2012年我国鳜鱼总产量分别为252622吨、274576吨、281502吨。2011年广东鳜养殖规模养殖面积约
30 万亩,占全国养殖面积的 30%以上,养殖产量达 10.7
万吨,占全国的一半以上;种苗产量约 20 亿尾,占全国的
80%以上。全国养殖总产值超过 100亿元,广东超过
50亿元,产苗种产值超过4亿元。广东的鳜鱼种苗不仅能够满足本省养殖业的需求,而且还远销湖北、江浙等鳜养殖主产地,每年从广东生产的运往全国各地的鳜种苗超过20亿尾。广东已成为我国鳜鱼种苗的制种中心。尽管鳜已成为在广东淡水渔业中,最具优势和竞争力的品种,但仍存在着制约产业发展的重大技术瓶颈难题。
鳜种业存在的问题
目前,基于传统的生殖操作支撑的种苗产业面对当前以遗传操作技术支撑的种苗市场的激烈竞争,其优势已日渐式微。产业发展面临着仅凭生殖操作无法解决的技术瓶颈问题。调查与研究表明,广东省鳜种苗主产区珠三角地区鳜野生群体内的遗传相似率和遗传距离分别为0.8547和0.1453,养殖群体的遗传相似率和遗传距离分别为0.9527和0.0473,养殖群体的多态位百分率远低于野生群体。究其原因,主要在于珠三角地区许多繁殖场使用的鳜亲本经人工使用已达第5子代,有的甚至第6~7代。由于亲鱼个体间的亲缘关系非常近,过度近交导致种质退化,鳜生长性能、抗逆抗病性能受到影响。据统计,目前养殖普通鳜个体的生长性状平均下降20%~30%。由于鳜的养殖主要依赖活饵料鱼饲喂,4~5的饵料系数,及近3:1饵料鱼与鳜的养殖配套面积,使得鳜产业发展对活饵料鱼的依存度非常高,养殖成本不断提高,造成生物和土地资源不能高效利用。此外,近年来鳜种苗生产中种苗畸型率升高,达到近30%,说明鳜种苗业迫切需要通过遗传操作突破产业发展的技术瓶颈,提升种苗的质量和生长、抗逆性状,降低饵料系数,提高鳜产业的综合效益,推动鳜种苗产业的可持续发展。
鳜种苗业发展对策
目前,通过遗传操作解决鳜种苗业的关键技术问题,主要有以下以对策。
1.种质改良方法的应用
种质退化从遗传学角度来讲,可导致鳜适应能力的降低,有害隐性基因增加及经济性状衰退。因此
,通过不同地理群体的引种,提高多样性。在此基础上建立不同经济性状家系;建立保种的基础群体和制种的核心群,扩大随机交配群体,避免鳜种苗生产中的近亲繁殖,以避免或减少遗传多样性水平的降低。
2.鳜多倍体育种技术开发与应用
多倍体育种是鱼类细胞工程育种的重要内容,其目的就是要运用三倍体的不育性,提高成熟鱼的生长率、成活率、抗病性以及延长鱼类寿命、控制鱼类的繁殖、防止对天然资源的干扰。目前,鳜多倍体育种在试验条件下,采用热休克的方法处理,三倍体率达到35%;接下来在优化鳜多倍体诱导条件后,可望建立鳜多倍体诱导和制种技术应用于生产。此外,应用诱导鳜产生四倍体,应用四倍体与二倍体杂交,也是开展多倍体育种的重要途径。
3.鳜全雌苗种关键技术开发与应用
相同条件下雌性鳜较雄性鳜生长速度快10%以上。因此,通过优化鳜雌核发育诱导条件及雄激素诱导性逆转条件,并进行早期苗种雌雄鉴定,建立鳜雄性性逆转技术并在鉴定亲本性别遗传基因型,建立鳜“伪雄鱼”群体的基础上,开发、形成鳜全雌苗种生产工艺是提高鳜生长性状的又一途径。目前,研究表明:采用热休克法,并结合紫外线照射使精子遗传失活,经过大量实验摸索了鳜雌核发育二倍体的诱导方法,获得的鳜雌核发育二倍体的人工诱导率可达3.37%;而利用雄激素诱导性逆转技术处理培育性逆转鳜苗,雄性化可以达到70%。
4.杂交育种技术应用
杂交育种是获得鱼类新品种的重要途径,是一种以利用雌雄遗传物质天然重组的技术包括了种内不同品种或不同地理种的杂交、种间杂交、属间杂交和科目间杂交。通过杂交能够改变目标生物的遗传基础,获得相关优良性状。目前,鳜的种间杂交技术日趋成熟。翘嘴鳜和斑鳜、大眼鳜和翘嘴鳜等多个杂交组合形成制种技术已在生产应用。其中,翘嘴鳜和斑鳜杂交形成杂交子一代,在生长速度等方面比斑鳜快超过50%,抗逆性状和经济性状较翘嘴鳜明显提高。
5.应用BLUP方法开展鳜选育
在建立不同经济性状家系;建立保种的基础群体和制种的核心群的基础上,比对不同群体养殖效果,采集群体和个体生长性状数据,利用电子标签标记个体,制定亲本选留种操作规程,建立亲本种质数据库,应用动物模型BLUP计算家系和个体生长性状等的育种值,据此筛选出具有优良生长性状和成活率的翘嘴鳜家系和个体,用于下一代的选配繁殖,通过连续多代的选育提高其性状。
6.开展鳜生长相关功能基因筛选及分子标记的开发
利用转录组学技术进行筛选生长相关的功能基因;鉴定生长相关的功能基因及开展其遗传稳定性分析,开发生长性状相关的特异性单核苷酸多态性分子标记;利用育种分子标记,结合BLUP选育技术,开展具有优良生长性状的良种培育。

2017年12月17-19日,珠江所水产生物技术研究室的叶星研究员带领团队赴清远宇顺公司鳜鱼选育种基地,对该团队构建的第三代鳜鱼选育家系进行生长性状的检测,结果表明鳜鱼选育工作取得实质性进展!

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据悉,在国家外专局引智项目、广东省科技计划项目、广东省海洋科技攻关项目、国家农业产业技术体系专项和广州市科技项目等的支持下,叶星研究员带领的团队开展了快长鳜鱼的选育研究。团队通过收集不同养殖地区的鳜鱼及野生鳜鱼,进行基本遗传信息评估,从中选择了广东2个养殖群体、湖南洞庭湖1个野生群体作为选育基础群体,采用群体选育和家系选育技术,以生长和成活率为选育目标性状,结合分子系谱鉴定技术,进行选择育种。每代建立100余个家系,鱼苗培育达到一定规格后进行标记、同塘养殖,现已完成连续3代的淘汰与选择。

鳜鱼(即桂花鱼)自80年代在广东开展养殖以来,一直是广东淡水养殖优质名贵鱼类当家品种,其单位经济效益是四大家鱼的四倍以上。鳜产业经过三十年的发展,在我国已形成以广东珠三角地区为中心的鳜产业。现广东的鳜种苗产量与养殖规模连续多年位居全国前列,根据中国渔业统计年鉴的数据,2010~2012年我国鳜鱼总产量分别为252622吨、274576吨、281502吨。2011年广东鳜养殖规模养殖面积约30万亩,占全国养殖面积的30%以上,养殖产量达10.7万吨,占全国的一半以上;种苗产量约20亿尾,占全国的80%以上。全国养殖总产值超过100亿元,广东超过50亿元,产苗种产值超过4亿元。广东的鳜鱼种苗不仅能够满足本省养殖业的需求,而且还远销湖北、江浙等鳜养殖主产地,每年从广东生产的运往全国各地的鳜种苗超过20亿尾。广东已成为我国鳜鱼种苗的制种中心。尽管鳜已成为在广东淡水渔业中,最具优势和竞争力的品种,但仍存在着制约产业发展的重大技术瓶颈难题。

此次对F3代鳜鱼选育家系进行生长表型数据的收集,分析结果显示经过连续3代的选育,鳜鱼已表现出明显的生长优势,且个体规格趋于一致。3年的池塘养殖生长数据表明,在相同的养殖环境、相近的放养密度与管理措施下,经过相同时间的养殖试验,F1代、F2代和F3代的平均体重分别为285.4g、399.1g和534.6g,F2代比F1代提高了39.84%,F3代比F2代提高33.95%,成活率高达92%,生长速度显着提高。

鳜种业存在的问题

据叶星研究员介绍,在近几年对连续3代鳜鱼的淘汰与选择过程中,珠江所水产生物技术研究室做了大量的工作,F3代鳜鱼选育家系的鉴定结果让他们感到非常意外和惊喜。经大量的鉴定数据显示,F3代的生长速度和成活率等指标比F1代显着提高。接下来,他们会继续进行大量的选育工作,并对优良苗种进行推广,下一步或会对F3代的饲料接受程度进行相关试验。

目前,基于传统的生殖操作支撑的种苗产业面对当前以遗传操作技术支撑的种苗市场的激烈竞争,其优势已日渐式微。产业发展面临着仅凭生殖操作无法解决的技术瓶颈问题。调查与研究表明,广东省鳜种苗主产区珠三角地区鳜野生群体内的遗传相似率和遗传距离分别为0.8547和0.1453,养殖群体的遗传相似率和遗传距离分别为0.9527和0.0473,养殖群体的多态位百分率(16.39%)远低于野生群体(85.75%)。究其原因,主要在于珠三角地区许多繁殖场使用的鳜亲本经人工使用已达第5子代,有的甚至第6~7代。由于亲鱼个体间的亲缘关系非常近,过度近交导致种质退化,鳜生长性能、抗逆抗病性能受到影响。据统计,目前养殖普通鳜个体的生长性状平均下降20%~30%。由于鳜的养殖主要依赖活饵料鱼饲喂,4~5的饵料系数,及近3:1饵料鱼与鳜的养殖配套面积,使得鳜产业发展对活饵料鱼的依存度非常高,养殖成本不断提高,造成生物和土地资源不能高效利用。此外,近年来鳜种苗生产中种苗畸型率升高,达到近30%,说明鳜种苗业迫切需要通过遗传操作突破产业发展的技术瓶颈,提升种苗的质量和生长、抗逆性状,降低饵料系数,提高鳜产业的综合效益,推动鳜种苗产业的可持续发展。

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鳜种苗业发展对策

目前,通过遗传操作解决鳜种苗业的关键技术问题,主要有以下以对策。

1.种质改良方法的应用
种质退化从遗传学角度来讲,可导致鳜适应能力的降低,有害隐性基因增加及经济性状衰退。因此,通过不同地理群体的引种,提高多样性。在此基础上建立不同经济性状家系;建立保种的基础群体和制种的核心群,扩大随机交配群体,避免鳜种苗生产中的近亲繁殖,以避免或减少遗传多样性水平的降低。

2.鳜多倍体育种技术开发与应用
多倍体育种是鱼类细胞工程育种的重要内容,其目的就是要运用三倍体的不育性,提高成熟鱼的生长率、成活率、抗病性以及延长鱼类寿命、控制鱼类的繁殖、防止对天然资源的干扰。目前,鳜多倍体育种在试验条件下,采用热休克的方法处理,三倍体率达到35%;接下来在优化鳜多倍体诱导条件后,可望建立鳜多倍体诱导和制种技术应用于生产。此外,应用诱导鳜产生四倍体,应用四倍体与二倍体杂交,也是开展多倍体育种的重要途径。

3.鳜全雌苗种关键技术开发与应用
相同条件下雌性鳜较雄性鳜生长速度快10%以上。因此,通过优化鳜雌核发育诱导条件及雄激素诱导性逆转条件,并进行早期苗种雌雄鉴定,建立鳜雄性性逆转技术并在鉴定亲本性别遗传基因型,建立鳜“伪雄鱼”群体的基础上,开发、形成鳜全雌苗种生产工艺是提高鳜生长性状的又一途径。目前,研究表明:采用热休克法,并结合紫外线照射使精子遗传失活,经过大量实验摸索了鳜雌核发育二倍体的诱导方法,获得的鳜雌核发育二倍体的人工诱导率可达3.37%;而利用雄激素诱导性逆转技术处理培育性逆转鳜苗,雄性化可以达到70%。

4.杂交育种技术应用
杂交育种是获得鱼类新品种的重要途径,是一种以利用雌雄遗传物质天然重组的技术包括了种内不同品种或不同地理种的杂交、种间杂交、属间杂交和科目间杂交。通过杂交能够改变目标生物的遗传基础,获得相关优良性状。目前,鳜的种间杂交技术日趋成熟。翘嘴鳜和斑鳜、大眼鳜和翘嘴鳜等多个杂交组合形成制种技术已在生产应用。其中,翘嘴鳜和斑鳜杂交形成杂交子一代,在生长速度等方面比斑鳜快超过50%,抗逆性状和经济性状较翘嘴鳜明显提高。

5.应用BLUP方法开展鳜选育
在建立不同经济性状家系;建立保种的基础群体和制种的核心群的基础上,比对不同群体养殖效果,采集群体和个体生长性状数据,利用电子标签标记个体,制定亲本选留种操作规程,建立亲本种质数据库,应用动物模型BLUP计算家系和个体生长性状等的育种值,据此筛选出具有优良生长性状和成活率的翘嘴鳜家系和个体,用于下一代的选配繁殖,通过连续多代的选育提高其性状。

6.开展鳜生长相关功能基因筛选及分子标记的开发
利用转录组学技术进行筛选生长相关的功能基因;鉴定生长相关的功能基因及开展其遗传稳定性分析,开发生长性状相关的特异性单核苷酸多态性分子标记;利用育种分子标记,结合BLUP选育技术,开展具有优良生长性状的良种培育。