种业先行！我国破解经济蟹类种间杂交难题！

马洪雨，汕头大学教授，我国经济蟹类养殖与育种领域知名专家。他是科研成果“青蟹优良性状遗传解析及高效养殖关键技术创建与应用”的牵头完成人，实现了一个项目多种成果的目标，成功破译了我国蟹类种间杂交育种密码。

                               
登录/注册后可看大图

国家青蟹养殖形势总体不容乐观



种业是国家战略性、基础性核心产业，科技兴农，种业先行。



有资料表明：我国是世界第一水产养殖大国，养殖产量占全世界的70%，是世界上唯一水产品养殖量超过捕捞量的主要渔业国家。在取得巨大成就的同时，水产养殖业也面临基础研究薄弱、优良性状遗传背景不清楚、原始创新能力差、缺乏优质苗种、病害频发、养殖方式和技术落后、养殖空间布局不合理等共性问题。2019年2月，农业农村部联合十个部委发布了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》，确立了我国水产养殖业绿色发展的目标。



青蟹是世界性分布的大型经济海洋蟹类，包括4个物种：拟穴青蟹、锯缘青蟹、紫螯青蟹、榄绿青蟹，它们主要分布在印度洋及西太平洋沿岸国家的温带、亚热带及热带近海海域，在我国主要分布于从长江口至广西、海南整个东南沿海海域。青蟹肉质鲜美、营养丰富，是高档的海产品，特别是卵巢发育饱满的雌蟹素有“海中人参”之美誉。我国具有120多年的青蟹养殖历史，其中广东省的虎门地区在全国率先开展青蟹人工暂养活动。据中国渔业统计年鉴报告，我国青蟹人工养殖产量维持在16万吨左右，养殖规模2.4万公顷，产值近300亿元。



2021年，中央一号文件再次对“打好种业翻身仗”做出顶层设计和系统部署,并提出“农业现代化，种子是基础，必须把民族种业搞上去，把种源安全提升到关系国家安全的战略高度，集中力量破难题、补短板、强优势、控风险，实现种业科技自立自强、种源自主可控”。



然而，青蟹作为我国养殖产量最大的海洋经济蟹类，其产业发展依然存在共性卡脖子难题：重要优良性状的表型（性别差异、生长发育特性、抗病机理）和遗传规律不清楚，严重阻碍了对这些优良性质的改良利用；缺乏创制优质性状的生物技术，如：尽管雌蟹与雄性相比具有了显著的价格和品质优势，但还无法建立性逆转技术和全雌苗种生产技术；尽管杂种优势已被人们所熟知，但还未能建立杂交繁育技术等；养殖业还主要依赖天然苗，人工苗急缺；养殖模式单一，技术落后，高端产品（膏蟹、重壳蟹、软壳蟹）生产难，渔民受益低。



青蟹养殖形势逼人，迫切需要研究出新的技术，扩大养殖产量，提升渔民收益。

                               
登录/注册后可看大图

破解经济蟹类种间杂交难题



2019年以来，为响应国家号召，自觉对接国家战略需求，汕头大学马洪雨教授带领的科研团队致力采用先进的生物技术手段高效改良海洋经济蟹类种质资源，创制优良新种质，他们率先突破了青蟹种间生殖隔离屏障，建立了青蟹种间人工杂交技术，成功培育出拟穴青蟹和锯缘青蟹种间杂交苗种，使我国在海洋经济蟹类种间杂交育种实践方面取得新突破。



在解析杂交蟹独特遗传特征时，马教授详细介绍道：“为阐明青蟹杂种优势形成的分子生物学机制，他们领团队面向世界科技前沿，开展了青蟹杂交种遗传学基础研究。首先通过分子生物学技术鉴定了杂交后代的线粒体基因遗传特征，证明了胞质基因来源于杂交母本；其次，借助构建杂交种高密度遗传图谱定位性别决定因子和探究遗传模式，发现杂交种的性别决定机制与双亲一致为ZW/ZZ类型，揭示了雌雄性别连锁群数目存在差异的原因可能与双亲染色体数目不同有关；再者，通过群体分子遗传学方法研究发现杂交种具有较高的父系遗传亲和性，这对充分发挥其育种潜力提供了理论依据；最后，借助全转录组和全长转录组等高通量转录组测序技术初步揭示了眼柄异位的分子遗传机制，发现几丁质和角质层生物合成通路的变化可能是导致眼柄离开眼窝向前额中间聚集的原因。”



马教授说：“与其它主养品种类似，青蟹养殖业同样面临优质苗种缺乏、养殖方式和技术落后、养殖空间缩减等问题。加快推进水产养殖业绿色发展，是落实党中央、国务院提出的新发展理念、渔业转型升级和乡村振兴战略的必然选择。”他率领的项目组承担这样的使命后只能迎难而上，在20余项国家和省部级等科研项目资助下，他们历经十三年的艰苦攻关，通过解析青蟹性别、生长发育和抗病三个优良性状进而创制性逆转、种间杂交和疾病防治技术，最终构建全人工育苗、池塘多营养层级综合养殖、建立陆基立体化循环水养殖和高端产品培育技术并推广应用。

                               
登录/注册后可看大图

2022年起，马洪雨团队实现了种间规模化配种和杂交苗种生产，在潮州和汕头地区广泛推广养殖杂交种。实践证明，青蟹杂交种的生长速度显著高于拟穴青蟹，以锯缘青蟹为母本的杂交组合杂种优势最大。物种间杂交能够聚合双亲物种的优势，扩大遗传变异，创造新的变异类型或新物种，并展示出杂种优势。在哺乳动物和鱼类中，种间杂交已成功地应用于提高动物生长性能、抗逆或抗病力等。相信在不远的将来，我国海洋种业中将添加一个新成员—青蟹杂交新品种。



来源：人民网

来自安卓APP客户端