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中国教育报:跨洋混血的“渤海红”难产记

2016-05-30 15:08:28  来源:中国教育报   发稿排行榜

多年来,我国北方渔民主要以养殖海湾扇贝为生。由于海湾扇贝种质和养殖环境退化等原因,海湾扇贝的个头越来越小,价格越来越低,种质退化更导致了育苗养殖过程中较高的死亡率,个别年头的死亡率甚至高达70%。“扇贝越来越难养”,一时成为渔民们的一块“心病”。

不久前,青岛农业大学海洋科学与工程学院水产养殖专家王春德教授历时十年选育而成的扇贝新品种“渤海红”,一举解开了困扰广大扇贝养殖户的“心病”。也因为在杂交扇贝领域研究成果转化等方面突出贡献,王春德教授成功入选最新一批国家“千人计划”创业人才。

引种紫扇贝,缓解种质退化

在国家最新审定公布的水产新品种中,一个名为“渤海红”的扇贝新品种赫然在列。此前,我国仅有7个审定通过的扇贝新品种。这个“渤海红”,就是青岛农业大学王春德历经十年选育出来的新品种,不过,他的选育之路,真可谓是“一波三折”。

2004年,王春德在秘鲁出差时,意外发现了“渤海红”的上一代——秘鲁紫扇贝。这种扇贝个大肉肥,外壳漂亮,寿命较长,肉质鲜美,是公认的优良养殖品种。朋友告诉他,这种扇贝加工成半壳贝在欧美市场非常受欢迎,价格可以达到每磅5美元,而同期中国产的海湾扇贝柱的价格每磅还不到1美元。王春德当时立刻想到,如果能够把这种扇贝引进国内,说不定能缓解已经出现多年的海湾扇贝种质退化问题。

成功引进来,然后摸索出一套成熟的国内养殖办法,实现紫扇贝的跨地域生存,这就是王春德最初的打算。

引种成功让王春德对前景充满信心,“只要有了种贝,用国内成熟的育苗技术把它们繁育起来,就是水到渠成的事了。”果然,初来乍到的紫扇贝在青岛繁殖得异常成功。王春德趁热打铁,迅速将育出的扇贝苗种进了大海。没想到,紫扇贝刚到海里时生长得还很正常,可天一热就开始大面积死亡。剩下的少量活着的,也长得很小,完全失去了品种优势。

王春德苦苦思索,寻找答案。原来,紫扇贝既不耐高温,也不耐低温,原来生活的南美洲秘鲁与智利海域常年水温保持在8-20℃,而青岛地区夏天最高可达29℃,冬天最低至2℃左右。

雌雄同体杂交,开创国际先河

远跨重洋而来的紫扇贝水土不服,直接养殖不现实,那可怎么办?

王春德重新将自己埋进文献资料里,再次琢磨起这种紫扇贝。经过大量研究,他惊喜地发现,紫扇贝与我国大规模养殖的海湾扇贝是近亲,染色体数甚至染色体形态十分相似,完全可以通过种间杂交,把紫扇贝的优良品质传递给海湾扇贝,从而改良当地海湾扇贝的种质。

说起来容易做起来难。紫扇贝和海湾扇贝都是雌雄同体扇贝,在两种雌雄异体的扇贝之间进行杂交,或者在雌雄同体的海湾扇贝的不同种群之间进行种内杂交,都有先例,可唯独在两种雌雄同体扇贝之间进行种间杂交,在国际上还从来没有过成功的案例。

雌雄同体,即每个扇贝既可以当爸爸又可以当妈妈,它们在繁殖时几乎同时排精和排卵,自己的卵子很容易被自己的精子受精,一旦一个卵子被自己的精子受精,就不能再被另外一种扇贝的精子受精了,因此导致杂交很难完成。

从来没有过成功案例,这意味着很大程度上失败的可能,但也意味着更具开创性的成果。经过长期观察,王春德深入研究了两种扇贝的排卵规律,发现扇贝排精和排卵的时间虽然非常接近,并且顺序上没有什么规律,但排精和排卵之间还是有一定的时间间隔的。因此理论上可以利用这个短短的时间差,分别收集每个扇贝的精子和卵子,再用人工受精的方法获得完全的杂交后代。就这样不断摸索着,王春德终于在2010年获得了紫扇贝与海湾扇贝的受精卵,成功育成完全的杂交子一代,开创了国际先河。

杂交子一代刚出现,就让敢于“尝鲜”的渔民兴奋不已。当最早养殖“渤海红”的胶南扇贝养殖户葛明军看到从自己养殖场捞出来的这种扇贝,惊讶地张大了嘴巴:“我养了十几年扇贝,还从来没见过这么大、这么好看的,最大的将近半斤重……”

良种衰退长远课题,持续推进品种革命

“渤海红”让山东沿海的渔民看到了希望,黑市种贝价一度达到了70元一斤。成功似乎近在咫尺,而就在王春德开足马力准备尽快培育出大量的杂交扇贝苗种时,一个更大的看起来几乎不可逾越的难题又拦在了面前——杂交扇贝不育。

杂交后代往往雄性不育,最常见的例子就是马和驴杂交的后代——骡子通常都是不育的。这其实是生物界的正常现象。“但也有例外情况呀”,王春德说,为了实现这个“例外”,他带领团队开始了被他称为“大兵团作战”的更大规模的群体实验,将几百个杂交扇贝放在一个池子里一起产卵,然后逐一检查,发现受精卵。

最终幸运的结果又一次站在了王春德一边。在大规模的产卵实验中,他在显微镜下发现了一个正常发育的受精卵。“显微镜下发现一个,就说明池子里肯定还有第二个、第三个……”通常养殖一般扇贝能出3000万贝苗的池子,最终只出了几十万的杂交贝苗,但这少量的一批杂交贝苗,却标志着杂交扇贝成功繁育出了自己的后代——“渤海红”。

育种需要不断优中选优,一个良种从杂交到最终过审,需要至少十余年,稍一走眼便会前功尽弃。如今,这一杂交扇贝经过五代选育之后,性状更加稳定。尽管产量不如子一代那么高,但比海湾扇贝还是高出了三四成。

一传十,十传百,“渤海红”还没正式推广,就已经成了广大渔民的抢手货。在山东、河北和辽宁等传统海湾扇贝主产区中,“渤海红”已经大规模“安家落户”。据不完全统计,目前“渤海红”在以上三省海域的养殖面积已占据半壁江山。与此同时,“渤海红”还顺海南下,“游”进福建和广东等南方海域。2014年它远渡重洋,在马来西亚的婆罗洲成功扎根。

王春德的这一重大突破,给扇贝养殖业带来一场新的“革命”。“但没有永不衰退的良种,育种家的工作也永远没有尽头。”青农黑贝、青农金贝、紫墨杂交扇贝……扇贝育种专家王春德和他的团队正在努力让杂交扇贝在各方面表现更加优良,在新品种抗病性上不懈探索,同时为全国的扇贝养殖户提供更多、更好的新品种……

(通讯员 刘晓华 周维维)

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