文/本刊记者 杨平
罗非鱼捕捞(图片提供:曹建萌)
人类对海洋的认知是从“鱼盐之利、舟楫之便”开始的,从海里获得水产品是人类最古老的生产活动之一。自古以来沿海居住的人们就利用各式各样的方式从海里捕捞直接获取食物。随着耕地资源减少与人口增长的矛盾日益突出,比陆地更加广阔的海洋为人类的粮食安全提供了更多的可能。
2018 年,由科技部中国农村技术开发中心牵头启动实施“蓝色粮仓科技创新”重点专项。 中国科学院水生生物研究所的胡炜副所长带领项目团队取得养殖鱼类生殖操作与种质创制关键技术的系列重要突破,建立罗非鱼、鳜、鳢和黄颡鱼等性控育种新技术,培育出养殖鱼类新品种和新品系。 突破超雄罗非鱼亲本培育技术瓶颈, 培育出全雄罗非鱼“粤闽1 号”新品种,并建立良种育、繁、推一体化技术体系,获第二十二届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖。 发掘出鳜、鳢的性别特异分子标记,建立分子标记辅助、生殖内分泌调控与选育相结合的性控育种新技术,培育出全雌鳜“鼎鳜1 号”新品系,通过水产新品种函审和现场审查;培育出“全雄乌斑杂交鳢”新品系和翘嘴鳜“全雌1 号”新品系,中试实验通过专家现场验收。 完成黄颡鱼全雌配套系和YY 超雄鱼的选育工作, 培育出黄颡鱼“全雄2号”苗种。 建立黄鳝人工诱导性反转技术,创制出不经过雌性发育的人工性控雄鳝新种质。
一
据了解, 罗非鱼是我国重要的名特优养殖对象,也是联合国粮农组织(FAO)向全世界推广养殖的优良品种。我国养殖总产量和出口量均居世界首位,对世界罗非鱼的供应有着举足轻重的作用。 我国罗非鱼产业经过多年的发展,现已形成了集遗传育种、种苗生产、成鱼养殖、饲料、加工、运销以及配套服务为一体的完整产业链。罗非鱼养殖已成为我国出口创汇和渔民增收的重要途径。虽然目前罗非鱼产业已经基本实现雄性化的单性养殖,但主要使用种间杂交和性激素诱导两种方法。种间杂交主要是尼罗罗非鱼与奥利亚罗非鱼杂交生产奥尼罗非鱼,除出苗率低外,奥尼罗非鱼的生长速度较慢,所以现在基本上都是养殖吉富品系尼罗罗非鱼。尽管吉富罗非鱼可以通过雄性激素实现转性,但是雄性激素对人体和环境都存在巨大的安全隐患。
针对上述问题,中国水产科学研究院珠江水产研究所罗非鱼育种研究团队自2008 年起, 在国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项支持下,联合福建百汇盛源水产种业有限公司,以2008年从厦门罗非鱼良种场引进并经连续5 代群体选育的尼罗罗非鱼雌鱼(XX)为母本,以2008 年从厦门罗非鱼良种场引进的奥利亚罗非鱼经连续3 代选育的雌鱼(ZW)与通过遗传性别控制技术获得的染色体为YY 型的超雄尼罗罗非鱼杂交、再与其回交获得的YYa 型超雄罗非鱼为父本, 经杂交获得了全雄罗非鱼,即罗非鱼“粤闽1 号”。 通过项目实施解决了目前罗非鱼单雄性苗种生产需要激素转性的问题, 在苗种培育过程中其自然雄性率达98.31%。 此外,相同养殖条件下,其生长速度比同期养殖的吉富罗非鱼快23.77%, 同等规格和相同加工工艺条件下,其带皮出肉率比同期养殖的吉富罗非鱼平均高2.54%, 按照2014 年我国罗非鱼主养区产量150 万吨进行估算, 相同养殖条件下,出肉率比其它罗非鱼高2-3%,如果在主养区该品种养殖量占5%, 能使我国罗非鱼主养区产量增产15000 吨,每年增收1.05 亿元,养殖产量和收益增加,经济效益可观。此外还可减少雄性激素的使用,降低市场对我国罗非鱼产品安全的恐慌,降低激素过度使用对环境带来的风险,实现质量安全和环境友好的罗非鱼产业发展需求,经济、生态和社会效益显著提高。
二
“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥。 ”从古至今,鳜鱼一直是我国特有的淡水名优品种,其肉质细嫩,味道鲜美,深受国内外消费者的喜爱,年产量达30 万吨。 广东是鳜鱼养殖大省,也是鳜鱼苗种的集中生产区,年产量10 万吨,生产苗种百亿尾。
但鳜鱼在生长过程当中存在明显的性别差异,雌性较雄性平均生长快15%~30%。 因此,培育全雌性的选育品种能够大幅提升养殖效益。
中山大学与广东梁氏水产种业有限公司联合选育的全雌翘嘴鳜“鼎鳜1 号”正是在对翘嘴鳜进行群体选育的基础上利用性别控制育种的方法培育的全雌新品种, 胡炜介绍道:“该新品种具有单性(全雌)、生长速度快,规格整齐等优良性状,中试养殖表明能够明显地提高翘嘴鳜的生长性能、缩短养殖周期, 生长速度较未选育翘嘴鳜快18.7%~22.3%;同等放养数量与养殖条件下,增产增收效益显著。 适宜在广东、江西、湖北和江苏等人工可控的淡水水体中养殖。 示范养殖面积6866亩,广东省内亩产量可达1500 公斤以上,省外亩产量可达550 公斤以上。 为我国鳜产业的发展注入了生机”。
三
近年来,我国加强了探索开发适合深海养殖的优良品种,特别是北方地区迟迟没有开发出快速生长的适宜深水养殖鱼种,成为制约深海养殖发展的瓶颈。 黄条鰤体型大,生长迅速,经济价值高,是国际公认的优良种质资源,由于全球范围内黄条鰤自然资源的严重衰退和消费需求的持续增加,开发其人工繁育和增养殖技术研究受到诸多国家的广泛重视。 我国于2017 年培育出黄条鰤苗种2.3 万尾,取得人工繁育的首次成功。目前,各国对黄条鰤生殖调控机制和苗种规模化生产技术研究尚未成熟。 因此,突破黄条鰤苗种繁育技术,将摆脱长期依赖野生资源的局面,为我国深海养殖等新型生产模式的发展提供优良养殖资源。
黄条鰤网箱(图片提供:柳学周)
针对黄条鰤生活习性,采用“工厂化车间+深水网箱”陆海接力培育模式,培育了高质量的繁殖用亲鱼;通过“水温+光周期+水流+营养”综合调控模式突破了黄条鰤亲鱼生殖调控自然产卵技术, 使受精率达到90%以上, 孵化率达到70%以上, 产卵期比自然界提前1~2 个月, 产卵期长达45~60 天。采用“工程化池塘+工厂化车间”接力培育模式,突破苗种难以规模化培育的技术瓶颈,从2017 年的培育数万尾人工苗种提高到2020 年的60.8 万尾, 并且开展了黄条鰤苗种的工厂化循环水和深海网箱中间培育示范。
小黄鱼工厂化养殖(图片提供:楼宝)
“项目的实施, 解决了黄条鰤生殖调控自然产卵技术难题,开辟了苗种早期培育新途径,保障了黄条鰤优质苗种的稳定产出,丰富了我国深远海养殖鱼种;同时,还进一步深入其养殖产业发展研究,开展黄条鰤工厂化循环水和深海网箱养殖示范,在烟台海阳市黄海水产有限公司开展了工厂化循环水养殖示范、在大连基地和广西北海开展了深水网箱养殖示范, 在项目组研发的规范化技术指导下,苗种平均体重已达600 克/尾以上, 养殖效果良好。 有效推动了黄条鰤繁养殖产业的发展,助力我国深远海养殖的健康、持续发展,成果达到了国际先进水平。 ”胡炜说。
“由于环境条件恶化、人为过度捕捞,小黄鱼资源急剧恶化, 我们还针对小黄鱼亲鱼生殖调控和苗种规模化繁殖及养殖过程中存在的关键技术问题,进行技术突破,促使小黄鱼人工繁殖和养殖日趋规范化和标准化, 成功实现小黄鱼的全人工养殖。 ”
据了解,项目实施过程中繁殖的小黄鱼苗种分别在舟山六横岛、舟山登步岛、象山三门湾、象山西沪港、江苏如东进行了网箱示范养殖,并推广到天津、 山东以及浙江的台州和温州等地。 初步测估2020 年苗种养殖至2021 年禁渔期上市,按照养成率60%计算, 可获得1 龄小黄鱼100 万尾左右,排除活体资源保存约20 万尾, 可有100 克左右小黄鱼80 万尾左右上市, 按照市场价格100 元/千克计算,预期产值达800 万元。
“通过项目的实施,不断完善和改进了小黄鱼人工养殖技术方法,与“十二五”相比,实现了小黄鱼人工养殖的从无到有、 从极少量繁殖到规模化繁殖和养殖,不仅为我国增加了水产养殖新种类,为养殖企业提供了新选择,也促进水产业的发展,增加新的社会经济效益增长点, 促进鱼类水产养殖行业科技的进步与知识的积累。 小黄鱼生殖调控及优质苗种规模化繁育技术的建立与应用同时对于小黄鱼野生资源保护同样具有重要意义,研究成果总体上基本处于国际先进水平。”胡炜对记者说道。
对于项目整体的规划,胡炜表示目前项目团队在项目研究下探索了研、政、产、商协同联动科研与产业的模式,与政府签订战略合作协议,与水产种业龙头企业合作,实现了科研成果与地方产业科技园的顺利对接,并在助力湖北等地渔业复工复产和科技创新发展中取得了显著成效。接下来将继续强化研究成果的落地与产业配套, 加大推广受益于民,面向“十四五”继续为丰富我国的蓝色粮仓,保障优质蛋白的供给做研发。