完善促進(jìn)海洋經(jīng)濟發(fā)展體制機制,健全海洋資源開發(fā)保護制度。
——《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革 推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》
在影響海洋漁業(yè)發(fā)展的眾多因素中,有著“漁業(yè)芯片”之稱的苗種尤為關(guān)鍵。海洋種業(yè)發(fā)展中面臨哪些“卡脖子”難題?如何依靠科技創(chuàng)新,打好海洋種業(yè)翻身仗?大眾新聞記者采訪了中國工程院院士、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所研究員陳松林。
第六次海水養(yǎng)殖浪潮正席卷而來
“山東海水養(yǎng)殖產(chǎn)量居全國前列,主要得益于其育種技術(shù)上的絕對優(yōu)勢。”陳松林說,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所、中科院海洋所、中國海洋大學(xué)等一批“國字號”院所、高校齊聚青島,匯集了一大批海洋領(lǐng)域的頂尖專業(yè)人才。依托實力雄厚的技術(shù)平臺和人才優(yōu)勢,山東率先實現(xiàn)了多個海水養(yǎng)殖品種的繁育突破、養(yǎng)殖技術(shù)突破,也率先開始了海水養(yǎng)殖新品種的培育和推廣工作。
我國海水養(yǎng)殖起步于20世紀(jì)50年代,70年時間里產(chǎn)量從0躍居世界第一,山東在這一過程中留下了濃墨重彩的一筆。“我國已經(jīng)完成了5次海水養(yǎng)殖浪潮,每一次都是由山東引領(lǐng)。”陳松林說,上世紀(jì)60年代在山東興起以海帶養(yǎng)殖為代表的第一次海水養(yǎng)殖浪潮,使我國海帶的養(yǎng)殖面積和總產(chǎn)量大幅提升,迅速成為世界第一。
隨后的幾次養(yǎng)殖浪潮,20世紀(jì)80年代養(yǎng)對蝦,90年代養(yǎng)扇貝,世紀(jì)之交養(yǎng)以大菱鲆為代表的名貴魚類,2000年以后又養(yǎng)起海參、鮑魚等海珍品。五次海水養(yǎng)殖浪潮均從青島發(fā)端,進(jìn)而推廣至全國,實現(xiàn)藻、蝦、貝、魚、參的養(yǎng)殖突破和規(guī)模推廣,也讓越來越多曾經(jīng)吃不起的海產(chǎn)品走上了普通百姓餐桌。
歷經(jīng)前五次的海水養(yǎng)殖浪潮,近岸海水養(yǎng)殖區(qū)域逐步趨于飽和,人們便將目光投向了深遠(yuǎn)海。
眼下,以深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖為標(biāo)志的第六次海水養(yǎng)殖浪潮正席卷而來。
“與近海養(yǎng)殖不同,深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖更強調(diào)優(yōu)良品種、現(xiàn)代信息技術(shù)和工程裝備的支撐作用和有機結(jié)合?!标愃闪直硎?,隨著“國信1號”養(yǎng)殖工船、“經(jīng)海”系列深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱等一個個“大國重器”建成投運,山東深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖已經(jīng)走在了全國前列。
攻關(guān)現(xiàn)代漁業(yè)“芯片”,三大短板亟待補齊
挺進(jìn)深藍(lán),良種先行。
我國海水魚良種培育工作起始于上世紀(jì)90年代,盡管起步較晚,但近30年來也取得了長足進(jìn)步。
2024年,海水魚新品種達(dá)到23個,加上蝦、蟹、藻、貝類等,我國培育的水產(chǎn)新品種已有300多個。
海洋種業(yè)快速發(fā)展的同時,育種工作中的一些短板和不足仍需補齊。
“基因資源是育種的基礎(chǔ),然而目前我國發(fā)掘出的具有重要育種價值的基因仍然較少?!标愃闪终f,我國現(xiàn)已破譯了40多種海水魚類的基因組序列,在魚類基因組解析方面取得了很大進(jìn)展,然而從中找到的適合育種的基因資源卻有限。海水魚養(yǎng)殖業(yè)越是發(fā)展,對良種的需求就越高,需要進(jìn)一步加強海水魚類種質(zhì)資源收集、評價與保存,挖掘優(yōu)異種質(zhì)資源,為良種培育提供種質(zhì)基礎(chǔ)。
“育種技術(shù)創(chuàng)新及新型育種技術(shù)的應(yīng)用也有待加強?!标愃闪纸榻B,由于過去多是采用傳統(tǒng)的育種技術(shù),比如雜交、群體選育、家系選育,主要是針對生長性狀培育水產(chǎn)新品種,卻忽視了其抗病性能,難以解決我國海水養(yǎng)殖業(yè)中存在的種質(zhì)退化、病害頻發(fā)的問題。
現(xiàn)代分子育種技術(shù)是克服這些不足的突破口。利用基因組選擇、基因組編輯等現(xiàn)代分子生物技術(shù),加強抗病、高產(chǎn)等優(yōu)質(zhì)突破性水產(chǎn)新品種的培育,已成為未來育種技術(shù)的重要發(fā)展方向。
盡管分子育種技術(shù)在有些養(yǎng)殖魚類上已經(jīng)得到應(yīng)用,但是總體上看,目前的應(yīng)用面還不夠廣。對于養(yǎng)殖企業(yè)來說,分子育種除了技術(shù)難度較高以外,育種成本也相對更高。
為了節(jié)約成本,養(yǎng)殖企業(yè)更傾向于將該類技術(shù)用在價格較高的魚類上,很少用于價格較低的魚類。為此,要進(jìn)一步降低分子育種技術(shù)成本,使其能在更多魚種上應(yīng)用,爭取培養(yǎng)出更多抗病高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)新品種,讓更多企業(yè)和養(yǎng)殖戶受益。
此外,龍頭企業(yè)缺乏,也限制著我國海洋種業(yè)的發(fā)展?!捌髽I(yè)是市場競爭的主體,龍頭企業(yè)在這個水產(chǎn)種業(yè)發(fā)展中應(yīng)該起到重要作用甚至主導(dǎo)作用?!标愃闪终f,國內(nèi)的水產(chǎn)種業(yè)企業(yè)以中小微企業(yè)為主,規(guī)模小,實力弱,競爭力不夠。為此,應(yīng)大力培植創(chuàng)新型、領(lǐng)軍型水產(chǎn)種業(yè)龍頭企業(yè),努力將種業(yè)創(chuàng)新主體向企業(yè)轉(zhuǎn)移,推動水產(chǎn)種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
為種質(zhì)資源建庫,破譯更多基因“密鑰”
種質(zhì)資源庫是新品種培育的資源寶庫。
在黃海水產(chǎn)研究所,國家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫(青島)已建成運行,既是國內(nèi)首個,也是我國迄今投資規(guī)模最大、保存規(guī)模最大、設(shè)施最先進(jìn)的海洋漁業(yè)種質(zhì)資源庫。
“建設(shè)種質(zhì)資源庫的過程中,我們收集了大量的海水生物基因資源,其中基因序列破譯和收集是重點內(nèi)容之一。”陳松林說,我國半滑舌鰨的第一個新品種“鰨優(yōu)1號”就是在破譯基因組序列的基礎(chǔ)上培育成功的。
半滑舌鰨雌雄魚體型差異很大,相同年齡的雌魚個頭要比雄魚大四倍多。為了弄明白雄魚性別和大小是否由特定基因控制,陳松林團隊在2014年完成了半滑舌鰨的全基因組測序,找到了決定半滑舌鰨性別的基因,該基因表達(dá)就是雄魚,不表達(dá)就是雌魚。
后來,團隊又利用基因編輯技術(shù)將雄魚的這一基因進(jìn)行敲除,發(fā)現(xiàn)基因編輯的雄魚長大后能接近正常雌魚大小,證明了該基因既決定了半滑舌鰨的性別又調(diào)控其生長。
基于這一發(fā)現(xiàn),陳松林團隊不僅成功培育出了抗病能力強、生長速度快的半滑舌鰨新品種“鰨優(yōu)1號”,還創(chuàng)制出快大型基因編輯雄魚,破解了半滑舌鰨雄魚長不大的難題。
目前,種質(zhì)資源庫入庫海洋漁業(yè)生物種質(zhì)實物資源達(dá)到14萬余份,黃海水產(chǎn)研究所的各團隊都在通過種質(zhì)資源庫,挖掘與生長、性別、抗病等重要性狀關(guān)聯(lián)的基因,用來培育優(yōu)質(zhì)新品種。
陳松林說,種質(zhì)資源庫的保存能力可達(dá)34萬份,今后將進(jìn)一步擴大規(guī)模,既可以更好地保存和保護生物多樣性,同時也為海水生物遺傳改良和良種培育提供更堅實的種質(zhì)資源基礎(chǔ)。
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