■ 《海洋与渔业》记者 方琼玟/文
朱春华:全雄性罗氏沼虾已选育到第五代
■ 《海洋与渔业》记者 方琼玟/文
罗氏沼虾俗称大头虾,又名马来西亚大虾、淡水长臂大虾,是一种大型淡水虾,原产东南亚。广东海洋大学海洋生物研究基地朱春华教授自1994年开始,便致力于罗氏沼虾种苗培育技术研究,近些年他带领的技术团队在全雄性罗氏沼虾研究领域有了突破性进展。
由于罗氏沼虾雄性与雌性之间存在较大差异,雄虾生长速度较雌虾快,所以选育罗氏沼虾优良品种,开展全雄性罗氏沼虾育苗具有很大的研究价值和经济价值。朱春华团队从泰国采集罗氏沼虾原种,已经进行了5年的群体选育,获得第5代具优良性状的品种。通过控制温度、光照、盐度等因素刺激雄虾(ZZ)变性为伪雌虾(ZZ),再通过伪雌虾(ZZ)与雄虾(ZZ)杂交的方法,获得全雄性种虾(ZZ),目前通过这种转性机理,成功转性的概率将近100%。
1994年,朱春华作为外派技术人员,到江门开展罗氏沼虾的育苗生产技术服务,这是他初次接触罗氏沼虾。1995年,在广西北海,当时作为“87扶贫”其中一个水产项目的对象,罗氏沼虾在这里安家,朱春华便从此与罗氏沼虾结缘。
“罗氏沼虾虽然是淡水虾种,但是种苗生产需要海水和良好的温度条件,湛江具有得天独厚的天然条件。”1995年,朱教授将虾种带回湛江,在廉江建立种苗场,培育虾苗供应给珠江三角洲的养殖户。也正是那时,朱春华发现罗氏沼虾雌雄性存在较大生长差异,雌虾生长速度缓慢,平均比雄虾慢50%~70%。因此,对全雄性罗氏沼虾育苗的研究和推广应用成了朱春华的重要课题。
虽然没有直接的证据证实罗氏沼虾存在性染色体,但通过促雄性腺的移植等一系列研究,从后代的性别比例推断罗氏沼虾属于ZW-ZZ染色体性别决定机制,雌性为异型染色体(ZW),雄性为同型染色体(ZZ),并且这种决定机制具有不完全性,可能还受环境、上位或者其他因素影响。
在育苗过程中,朱春华发现,环境因素如温度、盐度、光照能诱导罗氏沼虾变性,雄性(ZZ)会变成伪雌性(ZZ),雌性(ZW)会变成伪雄性(ZW)。如降低枝角类培养液的含氧量可使群体中后代的雄性比例增加,反之,如果搅动水体增加含氧量,由于食物(细菌及单细胞藻类)增多,后代的雄性比例减少;若降低培养液的pH值到6.3~6.7,后代的雄性比例就会增加,而pH值保持在6.8,后代的雄性比例就不会增加;若培养液中加入一些药品如本氨基甲酸乙酯、氰化物等,能促使产生更多后代雄性。
朱春华
另外,在幼虾发育时期,添加雄性腺激素(AGH)、胰岛素样促性腺激素(IAG)、雌二醇(E2),也会影响罗氏沼虾的性别比例。然而,“通过环境等因素诱导变性,罗氏沼虾的变性率最高只能达83%,通常只能达到70%,很不可控,因此,通过遗传生物学中的杂交方式实现全雄性,或者是一个路子。”朱春华说。
“养殖水域的过度开发,养殖环境的恶化,养殖种类的病害对水产养殖业的发展影响越来越严重。要维持水产养殖业的持续发展,必须通过一些技术手段对现有养殖品种进行改良,从而获得性状优良的养殖品种。”朱春华表示,首先对罗氏沼虾雌雄性进行特异性分子标记筛选,目前上海海洋大学邱高峰教授已经获得罗氏沼虾性别特异性分子标记技术,并在不同品种中得到验证。将罗氏沼虾雄虾(ZZ)性逆转成伪雌虾(ZZ),再通过回交(伪雌虾ZZ×雄虾ZZ)获得全雄性后代。通过这种性别转换机理,简单易行,转性成功率100%。
谈到全雄性罗氏沼虾,朱春华称全世界有许多人在做研究,其中以色列专家Sagi是业界的名人。Sagi是在罗氏沼虾稚虾阶段切除促雄性腺,结果引起雄性生殖系统的变异,如输精管和精巢的萎缩、壶腹的消失以及雌性生殖孔乳头区的出现等。这样用摘除和移植促雄性腺的方法获得性反转的罗氏沼虾雌体和雄体,再分别与正常的雄体和雌体交配,获得雄性或雌性比率较高的群体,从而成功地进行单性化养殖。
然而这种单性育种成本很高,“Sagi一只虾苗卖到好几块钱美金,你说在中国,如何实现大规模养殖呢?”朱春华说,“可能性很低!”
因此,朱春华表示,要使全雄性罗氏沼虾在中国大面积推广养殖,必须采取最省钱的方法,也就是杂交或者通过技术创新让之性逆转。目前,朱春华研究团队从泰国湄公河采集罗氏沼虾原种,然后进行群体选育,选出具备优良生长性状的群体,再运输至国内进行推广养殖。“目前我们有两千多斤种虾,已经是选育第五代了。”朱春华透露,另外,团队还在做GIH提取研究并做人工合成实验,GIH类似物可以干扰血淋巴中孕酮的合成与分泌,是一种能够抑制卵巢发育的多肽类激素,在虾类中已经证实能干扰卵黄蛋白原合成,抑制卵巢的发育,通过它在罗氏沼虾性分化前采用浸泡等方式也能够获取全雄性罗氏沼虾。
其实,引进泰国罗氏沼虾,还需要注意三个方面的养殖问题:一个是食品安全问题,杂交获得的全雄性罗氏沼虾并非转基因,可以安全食用;其次是生态安全问题,毕竟是从国外引进来的苗种,要确保不会对生态造成威胁;还有就是生物安全问题,要排除对本地生物造成威胁。“目前,有几批罗氏沼虾苗已经卖到上海、福建等地,反响不错。”朱春华说。