探究魚類多倍體育種技術(shù)及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

王丙友

多倍體育種技術(shù)可以通過改變魚類染色體組數(shù)量來實(shí)現(xiàn)對(duì)魚類品種改良的遺傳工程技術(shù)，通過該技術(shù)可以培育出更加優(yōu)良的魚類品種，進(jìn)而滿足人來對(duì)魚類水產(chǎn)品的消費(fèi)需求。該技術(shù)的操作難度較低，具有較高的可控性，通過該技術(shù)改良的魚類品種，其生長速度能夠顯著提升，同時(shí)具有較強(qiáng)的抗病能力，養(yǎng)殖這些經(jīng)過改良的優(yōu)質(zhì)品種，可以大幅提高魚類產(chǎn)品產(chǎn)量，促進(jìn)我國漁業(yè)的發(fā)展。目前，我國在魚類多倍體魚種技術(shù)的研究工作中，已經(jīng)取得了較明顯的研究成果，研究中心對(duì)草魚、鯉魚、鳙魚、鰱魚等魚類品種都進(jìn)行的多倍體育種研究，其中異育銀鯽、湘云鯉都已經(jīng)應(yīng)用在了實(shí)際生產(chǎn)之中。

1、人工誘導(dǎo)魚類多倍體育種技術(shù)的概述

人工誘導(dǎo)魚類多倍體育種技術(shù)是通過理化因子來刺激魚類卵子，在不排除第二極體的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與單倍體精子的結(jié)合，進(jìn)而形成三倍體品種。通過魚類遠(yuǎn)緣雜交，讓其變異出三倍體，甚至四倍體，該技術(shù)的具體育種方式如下：

（1）溫度休克法

溫度休克法是一種通過溫度的調(diào)節(jié)對(duì)魚類卵子進(jìn)行處理的方法，具體包括熱休克及冷休克。采取冷休克方法進(jìn)行育種時(shí)，需要在卵子受精后的5min開始冷休克處理，處理時(shí)間控制在50～60min，冷休克的溫度標(biāo)準(zhǔn)為0～0.1℃，該方式獲得三倍體的幾率為90%左右。如果卵子受精后>5min，在處理時(shí)間不變的條件之下，三倍體的發(fā)生幾率就會(huì)出現(xiàn)明顯降低，發(fā)生率具體會(huì)降低至60%～70%之間，由此可見，溫度休克法的敏感性會(huì)受到遺傳背景與卵子成熟度的影響。而采取熱休克的方法進(jìn)行育種時(shí)，同樣要在卵子受精后的5min開始進(jìn)行熱休克處理，熱休克的具體溫度在40～40.5℃之間，處理時(shí)長為2min，熱處理獲取三倍體的幾率為90%～100%。在相關(guān)研究中得出，溫度休克法下，影響三倍體發(fā)生率的主要因素為處理開始時(shí)間、處理溫度以及處理操作的持續(xù)時(shí)間，過晚處理、溫度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，都會(huì)造成三倍體誘導(dǎo)幾率的下降。

（2）靜水壓休克法

靜水壓休克法也是一種誘導(dǎo)魚類三倍體或四倍體的主要處理方法，采用靜水壓休克法處理受精卵時(shí)，靜水壓應(yīng)控制在600kg/cm2，處理開始時(shí)間應(yīng)在魚類卵子授精后的3min時(shí)進(jìn)行。該處理方法獲得的誘導(dǎo)效果優(yōu)于溫度休克法，但處理時(shí)間、靜水壓壓力強(qiáng)度以及處理持續(xù)時(shí)間也是影響誘導(dǎo)效果的主要因素，采取該方法進(jìn)行多倍體誘導(dǎo)時(shí)，需要注意這三個(gè)要素的規(guī)范性。

（3）化學(xué)處理

采用相應(yīng)的化學(xué)藥物也能達(dá)到誘導(dǎo)魚卵多倍體的效果，具體化學(xué)藥物為細(xì)胞松弛素B，通過細(xì)胞松弛素B抑制細(xì)胞的分裂，進(jìn)而讓細(xì)胞分裂效果出現(xiàn)變化，誘導(dǎo)多倍體。在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，利用細(xì)胞松弛素B處理的受精卵，可以獲得三倍體或四倍體卵子。另外，聚乙二醇、咖啡因以及N2O等化學(xué)藥劑也都有誘導(dǎo)多倍體的作用。但是，化學(xué)藥品處理方式，因其藥品必定存在一定程度的毒性，這也導(dǎo)致了處理后生成的個(gè)體活性會(huì)有一定下降表現(xiàn)，所以在魚類的多倍體育種中存在著局限性。

2、多倍體技術(shù)在魚類育種中的具體應(yīng)用

目前，我國已經(jīng)對(duì)200多種淡水魚類開展了多倍體育種的研究，其中得到了30余種多倍體的魚類，研究表明，具有多倍體性質(zhì)的魚類在抗寒能力、抗病能力以及生長速度方面均優(yōu)于常規(guī)魚種。而利用生育能力較低的三倍體魚種摻入魚類養(yǎng)殖之中，可以控制魚類的繁殖速度，進(jìn)而促進(jìn)魚類個(gè)體的生長，確保魚種的純正性，這對(duì)魚類產(chǎn)品產(chǎn)量的提升有重要意義。

（1）有利于提高魚苗成活率，促進(jìn)生長

將多倍體技術(shù)應(yīng)用在魚類育種工作之中，可以培育出全新的魚類品種，拿目前培育出的三倍體體草鯉和草鳙為例，雜交出的魚種具有更強(qiáng)的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)應(yīng)力，而三倍體更是比二倍體雜交品種的抗病能力要強(qiáng)。將三倍體魚種用于養(yǎng)殖，可以明顯減少魚群的畸形數(shù)量及死亡率。拿采用溫度休克法處理出的褐鱒及溪紅點(diǎn)鮭為例，其三倍體的魚種成活率高達(dá)80%左右，而兩倍魚種的成活率僅為23%左右，同時(shí)，三倍體的魚種生長速度更快，對(duì)比三倍體及二倍體魚種的幼年期及成熟期可以發(fā)現(xiàn)，三倍體的個(gè)體體型更大，活躍性更高。另外，在對(duì)三倍體白鯽魚的研究中發(fā)現(xiàn)，三倍體白鯽魚的生長速度比二倍體白鯽魚的生長速度要高出30%左右，在幼年期，三倍體個(gè)體體型大于二倍體個(gè)體，成熟期后也有持續(xù)生長的表現(xiàn)，觀察其二次性征發(fā)現(xiàn)，三倍體的個(gè)體沒有二次性征，雌魚卵巢沒有發(fā)育，但體型明顯大于二倍體雌魚。

（2）有利于延長養(yǎng)殖周期

利用多倍體育種技術(shù)培育出的三倍體育種，因?yàn)槠湫韵侔l(fā)育不了，所以其繁殖能力受到限制，這就大幅減少了繁殖造成的魚類個(gè)體減重、肉質(zhì)退化以及抗病能力降低等問題的發(fā)生，可以顯著提升魚類產(chǎn)品的產(chǎn)量。而養(yǎng)殖三倍體魚種，可以通過延長養(yǎng)殖周期的方式，讓魚有更長的生長周期，三倍體魚種在成年后仍然可以持續(xù)生長，這對(duì)提高魚肉可食率，提高經(jīng)濟(jì)收益有著積極的影響。拿三倍體虹鱒魚為例，在相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，三倍體虹鱒魚抗傳染性魚病的能力更強(qiáng)，表現(xiàn)優(yōu)于二倍體個(gè)體，同時(shí)三倍體虹鱒魚個(gè)體的體色更添加艷麗，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力較強(qiáng)，可明顯降低對(duì)水質(zhì)的要求。

（3）有助于維持漁業(yè)生態(tài)平衡

將多倍體育種技術(shù)應(yīng)用在漁業(yè)生產(chǎn)之中，可以減少外來基因?qū)︳~類基因純正的影響，同時(shí)也能保證魚類產(chǎn)品的食品安全。相比于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，多倍體育種技術(shù)培育出的魚種，可以在提升產(chǎn)量及魚肉品質(zhì)的同時(shí)，更好的被人們所認(rèn)可，進(jìn)而為養(yǎng)殖戶創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)收益。通過生育能力不良的三倍體魚種，可以避免魚類基因之間的混雜，這樣可以避免自然環(huán)境下，魚類混亂雜交造成的品種退化問題，同時(shí)抑制其繁殖速度也能提高魚群個(gè)體的品質(zhì)，另外也有利于保護(hù)當(dāng)?shù)厮蛑形锓N的多樣性。

綜上所述，為了促進(jìn)我國漁業(yè)的發(fā)展，我們要加大對(duì)多倍體育種技術(shù)的應(yīng)用研究，根據(jù)市場需求，研制出更加優(yōu)良的多倍體魚種，這樣不僅可以提高魚類產(chǎn)品的產(chǎn)量與品質(zhì)，滿足大眾的消費(fèi)需求，也能保證我國水域中的生態(tài)平衡，保護(hù)本地物種。

（作者單位：450000河南省鄭州黃河鯉種質(zhì)資源保護(hù)工作站）