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黄海水产研究所:育种也育技术!多次改写中国水产育种史

2021-08-03 13:24:00  水产养殖网  出处:大众报业·农村大众        浏览量: 1724 次 我要评论
建成国内第一个虾类遗传育种中心、结束我国海水养殖动物没有新品种的历史、先后育成15个水产新品种……中国水产科学研究院黄海水产研究所(下简称“黄海水产研究所”)在育种道路上,书写了一段不甘人后、敢为人先的育种故事。

黄海水产研究所1947年1月成立于上海,1949年12月迁至青岛,是农业农村部所属综合性海洋水产研究机构。

7月中旬,在大雨的洗礼下,记者来到位于青岛市南京路的黄海水产研究所进行实地探访。

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地处青岛市南京路的黄海水产研究所。

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这个有着74年历史的黄海水产研究所安静而古朴。

发明对虾工厂化全人工育苗技术

不再长期依赖捕捞天然虾苗养殖

在20世纪70年代末,我国对虾养殖业不断发展,中国对虾养殖面积不断扩大,自然苗已远远不能满足养殖生产需求。

80年代初,黄海水产研究所赵法箴院士肩负起国家攻关项目“对虾工厂化全人工育苗技术研究”。他主持起草项目计划,组织协调科研人员共同攻关,经过艰苦努力,在不到两年时间里就获得重大突破。

1982年全国对虾人工育苗量比1979年提高52倍,使我国一跃成为世界上人工虾苗量最多的国家之一,有力地促进了我国对虾养殖业的发展,全国对虾养殖产量从1978年的450吨增至1991年近22万吨,掀起了我国水产养殖业的第二次浪潮。1981-1992年养殖对虾的直接产值累计超过400亿元。这项重大成果1985年获国家科技进步奖一等奖。

“老一辈科学家们刻苦公关,从根本上改变了我国长期依靠捕捞天然虾苗养殖的被动局面, 大大推动了我国对虾养殖事业的高速发展。”黄海水产研究所育种室主任、研究员孟宪红说。

成功选育“黄海1号”

结束我国对虾养殖无新品种的历史

20世纪末,在白斑综合征病毒影响下,国内对虾产业遭受了巨大打击,经济损失上百亿元。解决这些问题的根本途径,在于优良新品种的选育。

中国对虾新品种“黄海1号”是我国第一个人工选育的海水养殖动物新品种。它的问世,结束了我国海水养殖动物没有新品种的历史,也结束了我国对虾养殖没有新品种的历史。它的背后,是黄海水产研究所育种科研人员几十年如一日的努力。该所从1997年开始采用群体选育与家系选育和现代分子生物学技术相结合的方法,经过7年的选育,获得了中国对虾新品种“黄海1号”。

“该新品种在2006和2007年被农业农村部确定为水产主导推广品种,在山东、河北、天津、辽宁和江苏等省市进行推广应用,在我国北方掀起了中国对虾二次创业的养殖热潮,为振兴国家水产业发展做出了贡献。”谈起这个经典品种,孟宪红研究员难掩内心的激动。

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黄海水产研究所的鱼类活体库。

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黄海水产研究所育种室主任、研究员孟宪红。

在此基础上,黄海水产研究所对虾遗传育种团队增加了抗白斑综合征病毒的选育性状,采用群体、家系与多性状复合育种技术,连续选育10年,成功培育出具有生长快、抗病性强等优良性状的中国对虾“黄海2号”。该品种收获体重比未选育的野生中国对虾提高30%以上,且抗病性能得到进一步改良。该品种在山东、辽宁、天津、河北、江苏等沿海省市进行了推广应用,良种覆盖率为100%。后来,“黄海系列”中国对虾新品种如“黄海3号”“黄海4号”“黄海5号”,以及凡纳滨对虾(俗称南美白对虾)新品种“壬海1号”和脊尾白虾新品种“黄育1号”相继问世。

从南到北,只要适合养殖的地方,都有黄海水产研究所新品种的推广应用。目前,黄海水产研究所培育的10多个水产新品种已在山东、辽宁、河北、天津、江苏、浙江、福建和海南等多个省市推广应用,推广面积累计超过100万亩,新增产值超过100亿元。

水产动物多性状复合育种技术问世

综合选育优良性状成现实

“我国是水产养殖大国,大宗水产品的主导地位突出,如凡纳滨对虾,2019年国内养殖产量超过180万吨。然而,水产种业的发展与产业规模并不相称,缺少多个性状均优良的新品种。”孟宪红说。

根据SC/T 1116-2012《水产新品种审定技术规范》,一个选育种需要具备经过至少4个世代的连续选育、还要经过连续两年中试规模的养殖对比实验,同时主要选育性状提高10%以上等条件,才有资格向国家原良种审定委员会申请新品种的审定。这意味着,一年生的物种,在一切顺利的前提下,至少要经过6年时间,才能育出一个水产新品种。

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黄海水产研究所展示的深水抗风浪网箱养殖区。

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黄海水产研究所的鱼类活体资源库。

黄海水产研究所自1997年开始致力于对虾育种。28年的时间里,黄海水产研究所对虾遗传育种团队创新性突破了育种关键技术瓶颈,创建了处于国际领先水平的“水产动物多性状复合育种技术”,实现了我国水产动物选择育种技术的升级换代。这个技术可以实现多个优良性状的综合选育,大大缩短育种周期,也就是把多个“4+2”,变成了一个“4+2”。目前,水产动物多性状复合育种技术已广泛应用于凡纳滨对虾、罗氏沼虾等10多个物种,在10多家企事业单位育种项目中发挥了重要作用。

抗病、抗逆、适合高密度和集约化养殖,兼顾高产、稳产、高效、优质等多个性状综合是现代水产育种的目标。未来,这个水产育种团队将在基因芯片技术、高通量表型鉴定技术、基因组选择技术、无特定病原良种扩繁技术、性成熟调控技术等方向重点布局。

建成国内第一个虾类遗传育种中心

13年记录6万多条抗病性能数据

截至目前,除了虾的新品种,黄海水产研究所还培育出了耐高温的藻类新品种海带“黄官1号”;鱼类新品种大菱鲆“丹法鲆”、“多宝1号”,牙鲆“鲆优1号”、“鲆优2号”;刺参新品种“参优1号”;三疣梭子蟹新品种“黄选1号”、“黄选2号”等,共计15个自主选育新品种。

每一个新品种背后,都是一段艰苦奋斗史。回望来时路,孟宪红讲起了那些难忘的故事。

为破解种质资源受制于人的困境,黄海水产研究所科研人员远赴挪威、美国考察顶级遗传育种中心,回国后扎根建设一线,无论酷暑、严寒,吃住在基地,连续几个春节不回家,上百次修改建设方案。

“小到一条排水管线,大到车间布局,我们都力求达到最优化。最终,我们高水平建设了国内第一个虾类遗传育种中心、鲆鲽鱼类遗传育种中心。”孟宪红说。此举突破了规模化家系小水体构建与培育技术,打破了国外近30年的技术封锁,填补了国内缺乏遗传育种中心建设工艺的空白。

性状测试越精准,遗传改良的速度越快。为了破解虾类抗病性测定不准确的难题,黄海水产研究所研究人员进驻测试车间,对5000多尾虾逐一测定体重,每尾虾单独投喂病毒饵料并进行检查确认,等量感染病毒,然后在30天时间内连续24小时不间断观察,记录对虾的存活率时间。

“我们的团队成员连续值夜班,随时观察对虾的存活状态并准确记录。这样繁琐的工作,团队成员坚持了13年,积累了6万多条虾的抗病性能数据,培育出了中国对虾‘黄海5号’,白斑综合征病毒抗性平均提高了30.1%。”孟宪红说。

“有种无业”依然存在

山东要在土地、项目、资金上破局

在孟宪红研究员看来,水产育种面临“有种无业”的窘境,无论是在地域层面还是行业层面,都还存在比较严重的问题。

从地域层面上,山东省内,以青岛为代表研发了全国约80%的海洋水产新品种,占据着蓝色种业发展的制高点。不过,这种科研优势并没有强有力地转化为产业优势,科研成果存在“墙内开花墙外香”问题。随着陆域养殖空间的逐步压缩、不足,青岛的渔业企业和育种业进一步弱化,青岛海洋种业人才出现流动甚至流失他省的问题,从而又影响着渔业产业发展。

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黄海水产研究所展示了多种鱼类干制标本。

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黄海水产研究所展示了多种鱼类干制标本。

“山东应该尽快出台现代渔业发展的‘路线图’,为如何发展、在哪里发展、如何建立比较优势提供指导和遵循。”孟宪红说。她表示,相较于广东、海南、浙江等南方沿海各省份布局,山东在土地、项目、资金等方面都缺少竞争力,渔业企业虽然愿意与科研院所进行成果对接,但产业化几乎不会放在山东。山东要解决“有种无业”问题,就亟需在这些薄弱环节加强。

从行业层面来看,大多数水产经济物种尚没有形成种业,部分有一个或数个国审新品种,但缺少配套的良种场和育苗场,良种扩繁规模有限,也不具备形成种业的条件。目前,种业方面做得最好的应该属南美白对虾,国内有数十家育种单位,国内已经审定新品种10个,其中自主选育的9个;有一些专业种虾生产企业,下游还有众多育苗企业,产业链相对完善,但是目前的种虾、苗种市场依然被国外进口的种虾主导。

在孟宪红看来,根本原因在于国内的新品种选育是以科研院所为主导,企业的积极性不大,导致新品种选育与扩繁生产严重脱节。水产品种选育周期长、成本高,缺乏长期稳定充足的资金支持使现有的育种科研项目难以延续;经费不足影响育种群体的构建、影响设施的改造和建设,也影响了选育的规模和保障体系的建立,增加了育种工作的风险。

“当前,我国水产育种理论研究已走在国际前沿,但是由于一些系统性工作还存在缺失,水产种业‘卡脖子’问题依然比较突出。”孟宪红建议,政府要发挥好引领作用,鼓励企业集中力量往水产种业发展方面发力,鼓励科研团队要向大企业靠拢,以“政府+科研团队+企业”的合作形式,做到“政产学研用”一体化。此外,要保护育种主体的知识产权,保障种苗质量,有序地去生产经营。

大众报业·农村大众记者 刘真真


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发布人:编号八九七五七
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