望寒淇
(宜昌市夷陵區(qū)東湖高級中學(xué),湖北宜昌 443000)
我國貝類養(yǎng)殖業(yè)正處于高速發(fā)展階段,貝類種質(zhì)資源保護(hù)問題也受到人們關(guān)注。通常來說,種質(zhì)指的是物種在繁衍階段,遺傳基因傳遞的過程中存在的物質(zhì)。種質(zhì)資源能夠在培育物種中應(yīng)用,將攜帶物種遺傳基因傳遞。貝類物種基因具有特異性、多樣性,并表現(xiàn)出多層次、多水平特征。世界范圍內(nèi)記載貝類約為11萬種,我國記載約為4000種,大部分為海洋貝類,所以貝類種質(zhì)資源較為豐富。我國為世界排行第一的海洋貝類人工育種國家,保護(hù)優(yōu)質(zhì)品種,開發(fā)新型品種為當(dāng)前研究關(guān)注問題。
物種繁衍依靠生存環(huán)境,對自然環(huán)境物種保護(hù)應(yīng)采取動態(tài)保護(hù)方式,對種質(zhì)資源進(jìn)行群體保護(hù)應(yīng)當(dāng)保護(hù)其生存環(huán)境,使其種族能夠在自然界中繁衍。生存環(huán)境保護(hù)方式是現(xiàn)階段最為有效的保護(hù)方式,該保護(hù)方式需建立自然保護(hù)區(qū),采取相應(yīng)的保護(hù)措施,將受到破壞的生存群體恢復(fù)。該保護(hù)方式存在被保護(hù)對象與自然環(huán)境協(xié)同的作用,具有能夠觀察出被保護(hù)對象的遺傳基因變化、能夠保護(hù)物種種群、利于繁衍、保護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)勢。
但是這種保護(hù)方式也存在一定局限性,水生動物具有一定的遷移性、流動性,所以部分物種可能處于保護(hù)區(qū)外,人類活動同樣會對物種生態(tài)環(huán)境造成改變。比如保護(hù)區(qū)外建設(shè)堤壩,可能會使水體運(yùn)動受到影響,致使保護(hù)區(qū)生態(tài)產(chǎn)生變化;人工養(yǎng)殖或流放貝類物種會存在群體活動時(shí)繁衍;伴隨潮汐進(jìn)入生態(tài)保護(hù)區(qū),對野生物種群體會產(chǎn)生影響。
在實(shí)際保護(hù)過程中,應(yīng)當(dāng)注意外來物種,外來物種引入可以將物種結(jié)構(gòu)改變,使育種素材豐富,但是也可導(dǎo)致不同物種引發(fā)遺傳混亂問題。引入外來物種不只是能夠?qū)ΡWo(hù)區(qū)產(chǎn)生影響,也會對自然海域物種產(chǎn)生負(fù)面影響。
遷徙地保護(hù)指在原物種或者人工環(huán)境下,對部分?jǐn)?shù)量種質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行保存。這種保護(hù)方式屬于靜態(tài)保護(hù)方式。對于水生物種,人工養(yǎng)殖會存在水塘、水族館以及冷凍裝置,所以保存較為方便。我國在魚類種質(zhì)資源遷徙地保護(hù)方面,可以在遷徙地周圍建立貝類基因庫,但是池塘等保存魚類基因不變較為困難。目前國內(nèi)一般會采取生物種質(zhì)資源遷徙地保護(hù)方式,并將應(yīng)用低溫冷凍保護(hù)細(xì)胞技術(shù)。
在對種質(zhì)資源進(jìn)行保護(hù)前,應(yīng)當(dāng)對物種遺傳基因特性以及背景等做出研究,并建立種質(zhì)資源保護(hù)檔案。同工酶以及蛋白質(zhì)電泳技術(shù)或者DNA標(biāo)記技術(shù),能夠幫助研究人員在不同角度全面觀察物種信息,這些技術(shù)的發(fā)展為研究和保護(hù)物種種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)。
2.1.1 同工酶技術(shù)分析
同工酶技術(shù)利用DNA技術(shù)闡述電泳譜差異,并在蛋白質(zhì)水平研究基礎(chǔ)上研究遺傳多樣化。相關(guān)研究人員采取同工酶技術(shù)對大連等地4個(gè)魁蚶群體基因進(jìn)行研究,在4個(gè)魁蚶群體中12個(gè)物種基因中存在22、24、26、28個(gè)基因位點(diǎn),并且四個(gè)群體多態(tài)位點(diǎn)比例為50%、56.8%、56.1%、65.2%,4個(gè)群體基因遺傳相似度較近。秦皇島、大連魁蚶基因較為類似,主要是由于兩地距離近,基因交流障礙較小,并且秦皇島、青島、大連與韓國釜山存在一定差異。中國與日本兩個(gè)櫛孔扇貝種群中同工酶已經(jīng)呈現(xiàn)出不同點(diǎn)位變化,但是大致點(diǎn)位相同,不同族群存在各自特異譜帶,這也表現(xiàn)出日本種質(zhì)遺傳多樣性多于中國。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),貝類種群遺傳變異與基因存在較大關(guān)系,人工培植牡蠣存在19個(gè)等位基因酶位點(diǎn),雜合度為0.154。
2.1.2 DNA標(biāo)記技術(shù)
隨著擴(kuò)增多態(tài)性DNA技術(shù)高速發(fā)展,使貝類遺傳多樣性研究更加具體。相關(guān)研究人員對我國廣東以及廣西不同文蛤群體遺傳基因多樣性進(jìn)行分析,并根據(jù)形態(tài)特征、生長性能等做出系統(tǒng)分型。研究發(fā)現(xiàn),貝殼形態(tài)物種中,廣西各群體平均殼長、高、重量等指標(biāo)明顯比廣東群體大,并且相關(guān)數(shù)據(jù)顯示不同群體多樣性指數(shù)存在差異。多態(tài)位點(diǎn)比例在84.1%~95.1%區(qū)間,群體間遺傳距離為0.025~0.218,但是并未發(fā)現(xiàn)文蛤形態(tài)等數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性。通過DNA技術(shù)可以對遺傳多樣性做出分析,并可以得出準(zhǔn)確結(jié)果。
水生動物種質(zhì)保存方式在1950年后興起,研究人員曾對大西洋鯡魚精巢做出冷凍保存,國外其他學(xué)者也開始對不同魚類進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),并對貝類物種進(jìn)行低溫冷凍保存,為精子冷凍保存技術(shù)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過冷凍保存的精子,能夠解決雜交育種親本不同步問題,能夠擴(kuò)大雜交范圍,并防止人工繁殖近親繁衍引發(fā)的品種優(yōu)良性退化問題。
貝類物種在精子冷凍過程中,適當(dāng)冷凍溫度或者解凍速度能夠有效提升精子成活率,精子細(xì)胞濃度較高,若冷凍速度較快那么細(xì)胞水分不會外滲便會凝結(jié)成冰,解凍過程中細(xì)胞可能會死亡,若冷凍速度慢,胞外介質(zhì)會在水中結(jié)冰,細(xì)胞會在脫水過程中受到傷害。所以只有保障冷凍效果,才不會使精子死亡?,F(xiàn)今世界范圍內(nèi)并未找到一種安全的細(xì)胞冷凍保存方式。
貝類精子冷凍保存方式除了與家畜、魚類保存方式不同外,在冷凍操作技術(shù)上與其他物種大致類似。由于貝類物種在受精過程需大量精子,所以,采取適當(dāng)?shù)姆绞綄ω愵惥哼M(jìn)行保存,并將此方式推廣與應(yīng)用,結(jié)果若為受精卵短期存活,便可證明這種方式不夠完善。幼體正常生長應(yīng)當(dāng)為確定冷凍方式成功的關(guān)鍵,抗凍保護(hù)劑在貝類受精過程中可觀察細(xì)胞、胚胎變化,但是這種技術(shù)并不完善,值得研究。低溫保存技術(shù)為保護(hù)貝類繁衍、雜交的重要技術(shù),對貝類種質(zhì)細(xì)胞保存具有重要意義。