單體三倍體牡蠣苗種培育中存在的問題及今后研究的方向

文/胡金慶 任艷萍 林廣明 李文清 韓志強 劉海泉

本文通過探討分析單體三倍體牡蠣在苗種培育方面的問題，包括四倍體親貝的純度和稀缺性、高純度三倍體受精卵獲取較難、二倍體和四倍體牡蠣性腺同步成熟存在差異化、規(guī)?；a(chǎn)中形成單體牡蠣的方法不盡完善等，提出了今后研究的重點和方向為提高三倍體誘導(dǎo)成活率、研發(fā)更加高效實用固著基、改進多倍體培育方法、協(xié)調(diào)牡蠣二倍體與多倍體培育關(guān)系等，供相關(guān)從業(yè)者參考借鑒。

牡蠣是我國重要的經(jīng)濟貝類，因其營養(yǎng)豐富、味道鮮美而有“海中牛奶”的美譽。漁業(yè)統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)顯示，2020年我國牡蠣總產(chǎn)量達542.46萬t，約占全國海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的25%，占貝類產(chǎn)量的37%，位居世界第一。二倍體貝類在水溫較低的冬春季節(jié)糖元含量最高、口感最好，而在夏季高溫季節(jié)口感較差。三倍體牡蠣即使在夏季，軟體部仍然非常肥滿，糖元含量也保持在一個較高的水平，彌補了二倍體牡蠣夏季的缺憾。因此，三倍體牡蠣養(yǎng)殖面積逐年增加，牡蠣苗供不應(yīng)求。而單體牡蠣由于個體獨立、便于挑揀、外殼規(guī)整，深受高端市場喜愛，售價較高、養(yǎng)殖效益可觀，成為近年養(yǎng)殖熱門。

在貝類三倍體培育中，可通過物理、化學(xué)和生物等方法實現(xiàn)多倍體誘導(dǎo)。人工雌核發(fā)育和細胞融合法也可被用于貝類三倍體的誘導(dǎo)?，F(xiàn)階段常用方法為生物學(xué)方法，即使用二倍體貝類和四倍體貝類進行雜交，產(chǎn)生三倍體個體。

在蓬萊長島海洋生態(tài)文明綜合試驗區(qū)，開展了牡蠣規(guī)?；B(yǎng)殖近十年，從事單體三倍體牡蠣養(yǎng)殖也有五六年，養(yǎng)殖方式從風(fēng)平浪靜的內(nèi)灣進行吊繩養(yǎng)殖向潮流暢通餌料豐富的深遠海網(wǎng)籠養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變。2021年，當(dāng)?shù)啬迪狆B(yǎng)殖面積3600ha，年產(chǎn)量12萬t，產(chǎn)值10億元。

本文以太平洋牡蠣為代表，探討了單體三倍體牡蠣在苗種培育中存在的問題及今后研究方向，供相關(guān)從業(yè)者參考借鑒。

一、單體三倍體牡蠣苗種培育中存在的問題

（一）四倍體親貝的純度和稀缺性是苗種培育瓶頸

貝類四倍體生產(chǎn)技術(shù)為美籍華人郭希明先生所創(chuàng)。四倍體是在三倍體成熟的卵子與二倍體精子受精后，再用物理、化學(xué)或者生物方法抑制受精卵的極體釋放而獲得。四倍體穩(wěn)定性差，后代極易發(fā)生倍性變化，出現(xiàn)四倍體、三倍體、二倍體及非整倍體。三倍體牡蠣本身育性差，雌性個體比例小，懷卵量少。三倍體牡蠣卵誘導(dǎo)出的四倍體成活率極低，不到萬分之一，導(dǎo)致四倍體牡蠣一直供不應(yīng)求，無法滿足育苗供給。此外對于親本牡蠣的倍性，需要用流式細胞儀進行檢測，確保被誘導(dǎo)的四倍體必是純四倍體。國內(nèi)具有專業(yè)生產(chǎn)資質(zhì)、能提供四倍體親貝的廠家屈指可數(shù)，若從國外進口需經(jīng)海關(guān)檢疫合格才可入關(guān)，投資大且耗時較長。

（二）獲得高純度的三倍體受精卵有難度

二倍體親貝出現(xiàn)的性逆轉(zhuǎn)以及雌雄同體均會出現(xiàn)二倍體精子并污染二倍體的卵子，進而導(dǎo)致孵化出的三倍體受精卵純度下降，因此，獲得高純度的三倍體受精卵存在難點。在生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)做好二倍體親貝雌雄的區(qū)分、雌雄同體親貝的篩檢、嚴格操作取卵和洗卵，避免受精前二倍體卵子與二倍體精子結(jié)合形成二倍體的受精卵。

（三）二倍體和四倍體牡蠣性腺同步成熟存在差異化

在相同環(huán)境條件下，四倍體牡蠣性腺發(fā)育較二倍體至少晚一個月。因此，合理調(diào)整水溫等環(huán)境因子，使親貝雌貝二倍體和雄貝四倍體牡蠣近乎同步性成熟是培育的重點和難點，在生產(chǎn)上常用的方法為解剖后人工授精。因1個雄貝所排精子數(shù)量足夠為10個以上雌貝受精，所以生產(chǎn)上多以常規(guī)二倍體為雌貝，稀缺的四倍體為雄貝。

（四）規(guī)?；a(chǎn)中形成單體牡蠣的方法還有待完善

單體牡蠣的產(chǎn)生一般有顆粒固著基法和化學(xué)藥物誘導(dǎo)法兩種。前者的操作為：在牡蠣眼點幼蟲階段，殼高0.25mm～0.3mm時，投放規(guī)格為0.3mm～0.5mm的貝殼粉或細砂顆粒做為固著基，每個固著基附著一個幼體即為單體牡蠣。顆粒固著基大小要與即將附著幼蟲大小相仿，過大會造成單體率下降，一個固著基上固著多個稚貝的比例增大；過小雖能提高單體率，但附苗量將降低。

用化學(xué)藥物腎上腺素（EPI）和去甲腎上腺素（NE）誘導(dǎo)眼點幼蟲，可使之面盤、足絲退化，自然沉于池底變態(tài)而成為單體牡蠣。此方法在實驗室操作可行，但在規(guī)模化生產(chǎn)中的可操作性還需要進一步研究完善。

二、單體三倍體牡蠣苗種培育的研究展望

（一）三倍體誘導(dǎo)成活率有待提高

三倍體誘導(dǎo)成活率較低主要體現(xiàn)在四倍體與二倍體雜交后孵化階段、浮游幼蟲階段和眼點變態(tài)固著階段成活率不高。除了誘導(dǎo)技術(shù)、方法，誘導(dǎo)成活率還與親貝種質(zhì)、性腺成熟度、外界環(huán)境包括水質(zhì)等都緊密相關(guān)。后期固著成稚貝，脫基過程死亡率高低主要與固著基的種類、操作有關(guān)，與誘導(dǎo)技術(shù)關(guān)系不大。

（二）高效實用固著基有待研發(fā)

牡蠣固著基種類眾多，各有優(yōu)缺點。貝殼固著單體牡蠣優(yōu)點是固著密度大，缺點是脫基的時間不能太早，殼高小于1mm時不能脫基，因為彼時殼薄而脆脫基會使貝殼損傷嚴重，外殼破損率高。脫基太晚，殼高＞20mm時又容易導(dǎo)致牡蠣互相黏連，影響牡蠣生長和個體美觀。因此，在眼點幼蟲將要固著時，通過分池降低固著密度是可行方法，方便后期單體分苗，但其缺點是稚貝單位體積密度減少將影響經(jīng)濟效益?？蓮澢乃芰习澹ň垡蚁┎y板）與貝殼固著基缺點相仿，需要脫基的牡蠣規(guī)格偏大。塑料薄膜非常適合稚貝脫基，但固著基表面光滑，不易于眼點幼蟲固著，需將塑料薄膜打磨粗糙再投放。廢舊篩絹需200目以上為好，如果網(wǎng)眼過粗，篩絹兩面的牡蠣透過孔眼相互固著，影響單體效果。因此，高效實用低成本固著基的研發(fā)，也是今后重要的研究方向。

（三）多倍體培育方法有待改進

在各種多倍體培育方法中，物理方法操作簡單易行、成本低，但誘導(dǎo)效果還不夠理想；化學(xué)方法誘導(dǎo)不僅成本高，有些化學(xué)藥物還有毒性，對貝類及周圍養(yǎng)殖環(huán)境可能造成污染；生物方法所應(yīng)用的貝類四倍體培育和細胞融合技術(shù)仍然難度非常大。因此，探尋高效、無毒、安全且低成本的牡蠣多倍體育種方法仍是今后重要的研究方向。

牡蠣細胞中三倍體染色體配對本身就是紊亂的，通過三倍體誘導(dǎo)出四倍體的自繁配對也是紊亂的，自然海區(qū)養(yǎng)有二倍體牡蠣，如果同時也養(yǎng)有三倍體、四倍體，后者育性差并不代表不育，不穩(wěn)定的遺傳基因與二倍體結(jié)合，是否會導(dǎo)致基因混合或基因污染也是一個需要思考的問題。

（四）貝類二倍體與多倍體培育需齊頭并進，共同發(fā)展

牡蠣三倍體、四倍體研究至今，雖然已經(jīng)取得了很多的成績，但是也有很多問題尚待突破。二倍體牡蠣作為自然界長期進化的生物物種，仍需要保留和保護，因此，二倍體牡蠣原種、良種的保護、提純與復(fù)壯仍然值得我們重視。只有二倍體與多倍體培育并肩同行，才能保證牡蠣產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)地發(fā)展。