我国水产动物养殖现状及其遗传育种研究方法

摘要：
    水产养殖是我国农业经济的重要支柱产业之一。目前由于大规模的人工养殖出现了严重的种质退化现象。本文就我国水产动物养殖现状以及目前为了培养新的优良品种所采用的遗传育种的方法及其进展做一概述。

 
 
 　
　 一. 我国水产动物养殖现状

我国是世界上最大的水产养殖大国,同时也是海水养殖大国。2003 年1-9月份海水养殖产量达712.12万吨。但是长期以来,我国水产动物只是进行单一的野生品种的养殖,很多养殖品种一直处于野生状态。长期近亲繁育、累代养殖,导致了近交衰退,种质逐年下降,表现为生长缓慢、经济性状下降、抗逆性降低等等。再加上病害的发生、养殖海区环境恶化等因素,致使近些年几种重要的养殖水产动物均发生了大规模的死亡事件,造成巨大经济损失,这在很大程度上制约了水产养殖业的稳定、健康和可持续发展。因此,如何获得生长快速、经济性状较好、抗病能力强、抗逆性好的优良品种成为实现水产养殖业增产、增效的关键。

渔业发展的基本问题是“种苗”。目前，我国开展的水产养殖动植物种类已有数百种，但是除了少数种类植物如海带与紫菜外，基本上都没有比较系统得品种选育与改良工作。“靠天吃饭”的现象依然突出，这种现象与我国作为世界第一大国的地位极不相称。养殖品种的良种已成为亟待解决的问题。

二 、水产动物遗传育种方法

目前所采用的遗传育种方法较多，下面对主要一些研究方法做一概括：

（一）转基因技术

转基因水生生物与其他转基因生物一样，是利用分子生物学手段，将某一特定目的基因导入水生生物体内，其遗传组成和遗传背景发生相应改变的水生生物。世界上第一例转基因动物得益于1982年美国学者Palmiter得“超级小鼠”的培育成功。自此以后，转基因技术得以飞速发展。1985年我国学者朱作言将人的生长技术基因导入给予体内，获得了世界上第一例转基因鱼。转基因技术的应用，为克服生物种间杂交不育以及远缘杂交困难等问题，显示出极大优势。目前，国内外对转基因技术在水产上的应用日益多元化、完善化。设计的对象包括各种海、淡水经济鱼类，海洋贝类等。转入的目的基因有生长激素基因、抗冻基因、抗病基因等。整合率也提高20％以上，部分品种高达50％。转基因鱼具有诸多生物性状优势。据此，有关学者预言，转基因技术将成为水产养殖业的一场技术革命。

（二）性别控制

在养殖动物中，由于性别不同而表现出生产速度不同是比较常见的生物学现象。养殖则往往希望养殖生长较快的性别占优势种群，以最大限度地提高经济效益。例如，中国对虾在体长10厘米以后，雌虾生长速度明显快于雄虾；牙鲆在二龄鱼以后，雌鱼的生长速度也明显加快。而在某些鱼类则是雄性个体生产快于雌性，如罗非鱼。因此，才用生物学技术或其它相关技术手段，能达到提高产量和增加经济效益的目的。

（三）杂交育种

杂交育种研究已经开展多年,该技术在品种的改良和生产实践中发挥了巨大的作用。在农作物中,目前全球90 %的育种是杂交育种,我国常规稻推广品种中,2/ 3 以上的品种是通过杂交育种获得的；在美国玉米产量持续增长,33 %～65 %得益于杂交种的遗传效益。在淡水养殖领域,当前鲤鱼的养殖品种几乎都是采用的具有优良性状的杂交子一代。杂种优势的利用实践表明,杂种优势的遗传学基础是杂种基因型的杂合性,而要增加杂交种基因型的杂合性,杂交亲本之间就要具有较大的遗传差异。传统的杂交育种方法具有周期长、投资大、费时费力等缺点,而现代分子生物学技术,特别是分子辅助育种(Molecular – Assisted Selection,MAS) 已成为有效的育种工具。传统的育种方法与分子标记辅助育种相结合将是水产养殖育种的必然趋势。

（四）细胞工程

4.1染色体操作

4.1.1三倍体

应用染色体技术培育三倍体，以获得生长快、抗病力强的新品种，是生物领域广泛尝试的一项工作。由于三倍体是高度不育的，如果鱼类能获得三倍体的话，则可把营养物质用于生长上，能获得较快的生长速度。Lincoln（1993）曾将红鳟收紧0－45分钟后的卵用热（27－28℃）处理10－15分钟，均可获得三倍体。Lincoln认为，利用假雄鱼和正常雌鱼交配，并结合热处理产生的三倍体雌性红鳟（XXX）,在水产养殖上是有意义的。通过染色体操作获得的三倍体鱼类，具有优良的生物学形状。日本兵库县水产试验场进行牙鲆与鲽类的杂交，获得的F1代均在稚鱼期死亡。但通过诱发所得到的三倍体（3n=72）牙鲆，F1代基本上不出现死亡，且具有生长快速、肉味鲜美等特点。当前，多倍体育种技术已开始从实验室走向实用阶段，并且显示出良好的发展前景。

4.1.2．雌核发育

鱼类雌核发育可分为天然雌核发育和人工雌核发育,鱼类雌核发育对当前鱼类育种工作具有很重要的应用价值,利用这种技术,可以快速建立纯系、稳定杂种优势及提高选择效率。

4.2 　细胞核质杂交(核移植) 技术

细胞核移植是应用显微操作,将一种动物的细胞核移入同种或异种动物的去核成熟卵内的方法。将一种动物细胞核移植到另一种动物卵细胞,由此发育成的杂种称核质杂种。获得的核质杂交品种具有较高的养殖价值。细胞核移植技术,特别结合细胞培养技术,为水产养殖提供了新的养殖对象,它将为解决动物远源杂交不育、培育具有稳定性状的优良品种开创新的途径。

4.3　细胞融合技术

鱼类细胞融合技术指采用化学或物理的方法将2 个或多个紧连的细胞融合成一个细胞。它改变了以往的传统鱼类育种方式,可按照人们的主观意愿,把来自不同组织类型的细胞融合在一起。鱼类细胞融合法在遗传育种、培育新品种等方面具有广阔的应用前景,正日益成为生物技术和细胞工程中的热点。通过能产生免疫抗体的淋巴细胞和不断分裂的肿瘤细胞的融合,由此构建的杂交瘤细胞产生专一性很强的单克隆抗体,在快速、准确诊断鱼类的疾病方面很有意义。

参考文献：

海洋生物技术在水产养殖的应用  北京水产  2003.5： 11－15

杂交育种技术在海水养殖贝类中的应用及研究进展 水产科学 2005.4 24（4）：39－41

鱼类细胞工程遗传育种研究进展  水利渔业 2004 24（1）：4－6

水产动物三倍体育种的研究进展  水利渔业 2004 24（3）：1－3

水产动物转基因研究进展    动物医学进展 2005，26（8）：6－9

我国鱼类多倍体育种的研究进展    上海水产大学学报 2005.3，14（1）：72－78