探究魚類多倍體育種技術及其在水產養殖中的應用

王丙友

多倍體育種技術可以通過改變魚類染色體組數量來實現對魚類品種改良的遺傳工程技術，通過該技術可以培育出更加優良的魚類品種，進而滿足人來對魚類水產品的消費需求。該技術的操作難度較低，具有較高的可控性，通過該技術改良的魚類品種，其生長速度能夠顯著提升，同時具有較強的抗病能力，養殖這些經過改良的優質品種，可以大幅提高魚類產品產量，促進我國漁業的發展。目前，我國在魚類多倍體魚種技術的研究工作中，已經取得了較明顯的研究成果，研究中心對草魚、鯉魚、鳙魚、鰱魚等魚類品種都進行的多倍體育種研究，其中異育銀鯽、湘云鯉都已經應用在了實際生產之中。

1、人工誘導魚類多倍體育種技術的概述

人工誘導魚類多倍體育種技術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上，實現與單倍體精子的結合，進而形成三倍體品種。通過魚類遠緣雜交，讓其變異出三倍體，甚至四倍體，該技術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節對魚類卵子進行處理的方法，具體包括熱休克及冷休克。采取冷休克方法進行育種時，需要在卵子受精后的5min開始冷休克處理，處理時間控制在50～60min，冷休克的溫度標準為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，在處理時間不變的條件之下，三倍體的發生幾率就會出現明顯降低，發生率具體會降低至60%～70%之間，由此可見，溫度休克法的敏感性會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行育種時，同樣要在卵子受精后的5min開始進行熱休克處理，熱休克的具體溫度在40～40.5℃之間，處理時長為2min，熱處理獲取三倍體的幾率為90%～100%。在相關研究中得出，溫度休克法下，影響三倍體發生率的主要因素為處理開始時間、處理溫度以及處理操作的持續時間，過晚處理、溫度達不到標準，都會造成三倍體誘導幾率的下降。

（2）靜水壓休克法

靜水壓休克法也是一種誘導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，靜水壓應控制在600kg/cm2，處理開始時間應在魚類卵子授精后的3min時進行。該處理方法獲得的誘導效果優于溫度休克法，但處理時間、靜水壓壓力強度以及處理持續時間也是影響誘導效果的主要因素，采取該方法進行多倍體誘導時，需要注意這三個要素的規范性。

（3）化學處理

采用相應的化學藥物也能達到誘導魚卵多倍體的效果，具體化學藥物為細胞松弛素B，通過細胞松弛素B抑制細胞的分裂，進而讓細胞分裂效果出現變化，誘導多倍體。在相關研究中發現，利用細胞松弛素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等化學藥劑也都有誘導多倍體的作用。但是，化學藥品處理方式，因其藥品必定存在一定程度的毒性，這也導致了處理后生成的個體活性會有一定下降表現，所以在魚類的多倍體育種中存在著局限性。

2、多倍體技術在魚類育種中的具體應用

目前，我國已經對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，具有多倍體性質的魚類在抗寒能力、抗病能力以及生長速度方面均優于常規魚種。而利用生育能力較低的三倍體魚種摻入魚類養殖之中，可以控制魚類的繁殖速度，進而促進魚類個體的生長，確保魚種的純正性，這對魚類產品產量的提升有重要意義。

（1）有利于提高魚苗成活率，促進生長

將多倍體技術應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的對環境的適應應力，而三倍體更是比二倍體雜交品種的抗病能力要強。將三倍體魚種用于養殖，可以明顯減少魚群的畸形數量及死亡率。拿采用溫度休克法處理出的褐鱒及溪紅點鮭為例，其三倍體的魚種成活率高達80%左右，而兩倍魚種的成活率僅為23%左右，同時，三倍體的魚種生長速度更快，對比三倍體及二倍體魚種的幼年期及成熟期可以發現，三倍體的個體體型更大，活躍性更高。另外，在對三倍體白鯽魚的研究中發現，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，三倍體個體體型大于二倍體個體，成熟期后也有持續生長的表現，觀察其二次性征發現，三倍體的個體沒有二次性征，雌魚卵巢沒有發育，但體型明顯大于二倍體雌魚。

（2）有利于延長養殖周期

利用多倍體育種技術培育出的三倍體育種，因為其性腺發育不了，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體減重、肉質退化以及抗病能力降低等問題的發生，可以顯著提升魚類產品的產量。而養殖三倍體魚種，可以通過延長養殖周期的方式，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生長，這對提高魚肉可食率，提高經濟收益有著積極的影響。拿三倍體虹鱒魚為例，在相關研究中發現，三倍體虹鱒魚抗傳染性魚病的能力更強，表現優于二倍體個體，同時三倍體虹鱒魚個體的體色更添加艷麗，對環境的適應力較強，可明顯降低對水質的要求。

（3）有助于維持漁業生態平衡

將多倍體育種技術應用在漁業生產之中，可以減少外來基因對魚類基因純正的影響，同時也能保證魚類產品的食品安全。相比于轉基因技術，多倍體育種技術培育出的魚種，可以在提升產量及魚肉品質的同時，更好的被人們所認可，進而為養殖戶創造更高的經濟收益。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境下，魚類混亂雜交造成的品種退化問題，同時抑制其繁殖速度也能提高魚群個體的品質，另外也有利于保護當地水域中物種的多樣性。

綜上所述，為了促進我國漁業的發展，我們要加大對多倍體育種技術的應用研究，根據市場需求，研制出更加優良的多倍體魚種，這樣不僅可以提高魚類產品的產量與品質，滿足大眾的消費需求，也能保證我國水域中的生態平衡，保護本地物種。

（作者單位：450000河南省鄭州黃河鯉種質資源保護工作站）