水产养殖遇困境？生物技术开新路

随着“人类基因组计划”的完成，以基因组研究技术为核心的各种最新分子生物技术正逐步渗透到水产科研的各个领域。

渔业的快速发展离不开水产生物技术的支撑，随着测序相关技术的发展和测序平台的不断完善，全基因组序列的解析使研究人员可以从基因组水平来认识和理解生物的各种生命过程，为设计和优化生物性状提供了可能。

那么中国为什么要发展水产生物技术呢？它有什么价值和作用？

     中国发展水产生物技术有什么意义？

我国发展水产生物技术的原因之一其实就是中国是个“水产养殖大户”，家里“养水产”的人那么多，那必定要好好琢磨琢磨技术，否则怎么能借此发家致富呢。

说是“水产养殖大户”你可别以为我们在吹牛，这可是有数据支持的，要知道中国的水产品总产量占到了世界总产量的三分之一，水产养殖产量占世界水产养殖产量近60%。

大黄鱼网箱养殖 图片来源：作者提供

作为一个合格的“水产养殖大户”，那养殖的种类也一定要多，中国水产养殖种类是世界上最多的，所以水产养殖动物的基因组研究对水产业持续稳定发展具有重要的意义。

不过，虽然我国家水产养殖的“家底”丰厚，但是也存在一些问题，比如我国水产养殖业的发展和质量提升面临着遗传改良品种少、良种率低、病害严重、育成品种生产性能下降快、育种技术进步慢等突出问题，要解决这些问题单纯依靠传统育种技术已经难以实现，所以必须依赖于水产生物技术的不断创新和推广应用。

高密度半滑舌鳎循环水养成车间 图片来源：黄海水产研究所提供

而发展水产生物技术就正好能够解决良种培育、生殖调控、病害防治、种质资源保存、濒危物种保护以及水环境监测与污染治理等行业关键性重大科技问题，所以咱们必须要好好挖掘水产生物技术巨大的应用价值。

中国工程院院士陈松林破译中国首个鱼类（半滑舌鳎）基因组 图片来源：百度百科

     水产的基因组研究有什么作用？

听到这里，可能还有许多小伙伴不清楚水产生物技术到底有什么用，下面咱们就来具体说道说道。

1、可用于原种和良种鉴定

找不到良好的原种怎么办？别怕，我们有水产基因技术。

目前，我国水产优良原种和良种的保护与管理急需一些技术。比如，可以区分同一物种不同地理群的技术方法；鉴定生产性能下降的养殖群体与良种之间的技术方法。

这些鉴定技术，简单地说，就是通过对基因组研究，区别出原种和良种的差别，良种与普通种的差别，哪些是遗传衰退种群，为什么会衰退。这样，我们就可以科学管理我国水产原种和良种，选育并推广良种用于养殖生产。

2、可用于水产养殖品质改进和抗病育种

水产养殖品生病了怎么办？别怕，我们有水产基因技术。

病害严重是我国主要水产养殖品种的一大“心病”，防治病害的技术之一是提高养殖种类的抗病力。获得物种与抗病力相关的遗传变异是开展抗病育种研究的首要条件，通过基因组研究可以获得丰富的养殖动物与抗病相关的多态性分子标记。

斑石鲷基因组图谱 图片来源：黄海水产研究所王娜提供

3、可用于家系选育与常规育种

水产品质量不高怎么办？别怕，我们有水产基因技术。

水产遗传育种作为水生生物学、水产学和生物技术的一部分，在揭示水产生物遗传变异的本质和规律的基础上，进行水产生物的遗传改良，创造高产、抗病或抗逆等经济性状优良的水产新品种，在提高水产品的产量和质量等方面起到重要的作用。

牙鲆变态及基因组进化分析 图片来源：黄海水产研究所王娜提供

分子标记辅助育种可以很方便地用于家系选育中，这可能是现代育种技术与传统育种技术最容易结合的地方了（分子标记：英文molecular marker，是以生物个体间遗传物质核苷酸序列变异为基础的特殊遗传标记，直接反映的是DNA水平遗传的多态性，也称为DNA分子标记）。

而这也正是基因组研究尽快提升传统产业技术水平的领域。水产生物多数由于出生时个体太小而无法进行物理标记，而分子标记正好可以补充这一点。

大家可能会听说过家系选育这个词，那什么叫家系选育呢？

家系选育其实是选择育种的方法之一。家系就是指共同亲本（父母）繁衍下来的若干世代，有如我们的族亲。

家系选育是指以家系为单位进行的选择育种。注意，这里所强调的是以家系为选择单位，不是以家系中的个别个体。家系选择所保留的是生产性能最好的家系，也不是这个家系的所有成员都可以，而是这个家系中的优秀者和代表者。

科学家们根据各个家系所表现的性状，进行检测，对检测的数据建立数学模型进行计算，依据计算结果，来比较每个家系的好坏，从而达到对家系选育的目的，再经过几个世代的选育，就可以育成我们需要的新品种了。

如何做好家系选育，关键能不能正确运用好近亲交配，建立好家系，数代近亲繁殖。

看到这里，大家是不是也有种“不明觉厉”的感觉？虽然一些运行机制可能不太能听懂，但不妨碍我们觉得水产生物技术真的好厉害。当然，这只是冰山一角，下一期，我们接着聊！

出品：科普中国

作者：刘雅丹（中国水产学会原秘书长助理/研究员，全国首席科学传播专家）

监制：中国科普博览

编辑：王婷婷