生物技术在贝类种质资源研究中的应用*

望寒淇

(宜昌市夷陵区东湖高级中学，湖北宜昌 443000)

我国贝类养殖业正处于高速发展阶段，贝类种质资源保护问题也受到人们关注。通常来说，种质指的是物种在繁衍阶段，遗传基因传递的过程中存在的物质。种质资源能够在培育物种中应用，将携带物种遗传基因传递。贝类物种基因具有特异性、多样性，并表现出多层次、多水平特征。世界范围内记载贝类约为11万种，我国记载约为4000种，大部分为海洋贝类，所以贝类种质资源较为丰富。我国为世界排行第一的海洋贝类人工育种国家，保护优质品种，开发新型品种为当前研究关注问题。

1 种质资源保护

1.1 生存环境保护

物种繁衍依靠生存环境，对自然环境物种保护应采取动态保护方式，对种质资源进行群体保护应当保护其生存环境，使其种族能够在自然界中繁衍。生存环境保护方式是现阶段最为有效的保护方式，该保护方式需建立自然保护区，采取相应的保护措施，将受到破坏的生存群体恢复。该保护方式存在被保护对象与自然环境协同的作用，具有能够观察出被保护对象的遗传基因变化、能够保护物种种群、利于繁衍、保护费用较低等优势。

但是这种保护方式也存在一定局限性，水生动物具有一定的迁移性、流动性，所以部分物种可能处于保护区外，人类活动同样会对物种生态环境造成改变。比如保护区外建设堤坝，可能会使水体运动受到影响，致使保护区生态产生变化；人工养殖或流放贝类物种会存在群体活动时繁衍；伴随潮汐进入生态保护区，对野生物种群体会产生影响。

在实际保护过程中，应当注意外来物种，外来物种引入可以将物种结构改变，使育种素材丰富，但是也可导致不同物种引发遗传混乱问题。引入外来物种不只是能够对保护区产生影响，也会对自然海域物种产生负面影响。

1.2 迁徙地保护

迁徙地保护指在原物种或者人工环境下，对部分数量种质细胞进行保存。这种保护方式属于静态保护方式。对于水生物种，人工养殖会存在水塘、水族馆以及冷冻装置，所以保存较为方便。我国在鱼类种质资源迁徙地保护方面，可以在迁徙地周围建立贝类基因库，但是池塘等保存鱼类基因不变较为困难。目前国内一般会采取生物种质资源迁徙地保护方式，并将应用低温冷冻保护细胞技术。

2 生物技术在贝类保护中的应用

2.1 同工酶、DNA分子标记技术

在对种质资源进行保护前，应当对物种遗传基因特性以及背景等做出研究，并建立种质资源保护档案。同工酶以及蛋白质电泳技术或者DNA标记技术，能够帮助研究人员在不同角度全面观察物种信息，这些技术的发展为研究和保护物种种质资源奠定基础。

2.1.1 同工酶技术分析

同工酶技术利用DNA技术阐述电泳谱差异，并在蛋白质水平研究基础上研究遗传多样化。相关研究人员采取同工酶技术对大连等地4个魁蚶群体基因进行研究，在4个魁蚶群体中12个物种基因中存在22、24、26、28个基因位点，并且四个群体多态位点比例为50%、56.8%、56.1%、65.2%，4个群体基因遗传相似度较近。秦皇岛、大连魁蚶基因较为类似，主要是由于两地距离近，基因交流障碍较小，并且秦皇岛、青岛、大连与韩国釜山存在一定差异。中国与日本两个栉孔扇贝种群中同工酶已经呈现出不同点位变化，但是大致点位相同，不同族群存在各自特异谱带，这也表现出日本种质遗传多样性多于中国。经过研究发现，贝类种群遗传变异与基因存在较大关系，人工培植牡蛎存在19个等位基因酶位点，杂合度为0.154。

2.1.2 DNA标记技术

随着扩增多态性DNA技术高速发展，使贝类遗传多样性研究更加具体。相关研究人员对我国广东以及广西不同文蛤群体遗传基因多样性进行分析，并根据形态特征、生长性能等做出系统分型。研究发现，贝壳形态物种中，广西各群体平均壳长、高、重量等指标明显比广东群体大，并且相关数据显示不同群体多样性指数存在差异。多态位点比例在84.1%～95.1%区间，群体间遗传距离为0.025～0.218，但是并未发现文蛤形态等数据的关联性。通过DNA技术可以对遗传多样性做出分析，并可以得出准确结果。

2.2 低温冷冻保存技术

水生动物种质保存方式在1950年后兴起，研究人员曾对大西洋鲱鱼精巢做出冷冻保存，国外其他学者也开始对不同鱼类进行杂交实验，并对贝类物种进行低温冷冻保存，为精子冷冻保存技术奠定基础。经过冷冻保存的精子，能够解决杂交育种亲本不同步问题，能够扩大杂交范围，并防止人工繁殖近亲繁衍引发的品种优良性退化问题。

贝类物种在精子冷冻过程中，适当冷冻温度或者解冻速度能够有效提升精子成活率，精子细胞浓度较高，若冷冻速度较快那么细胞水分不会外渗便会凝结成冰，解冻过程中细胞可能会死亡，若冷冻速度慢，胞外介质会在水中结冰，细胞会在脱水过程中受到伤害。所以只有保障冷冻效果，才不会使精子死亡。现今世界范围内并未找到一种安全的细胞冷冻保存方式。

贝类精子冷冻保存方式除了与家畜、鱼类保存方式不同外，在冷冻操作技术上与其他物种大致类似。由于贝类物种在受精过程需大量精子，所以，采取适当的方式对贝类精液进行保存，并将此方式推广与应用，结果若为受精卵短期存活，便可证明这种方式不够完善。幼体正常生长应当为确定冷冻方式成功的关键，抗冻保护剂在贝类受精过程中可观察细胞、胚胎变化，但是这种技术并不完善，值得研究。低温保存技术为保护贝类繁衍、杂交的重要技术，对贝类种质细胞保存具有重要意义。