水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種研究進(jìn)展

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1、水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種研究進(jìn)展摘要水產(chǎn)養(yǎng)殖是我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。由于長(zhǎng)期大規(guī)模的人工養(yǎng)殖,已出現(xiàn)了嚴(yán)重的種質(zhì)退化現(xiàn)象,制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。就目前水產(chǎn)動(dòng)物優(yōu)良品種培育所采取的新方法進(jìn)行概述?！　￡P(guān)鍵詞水產(chǎn)動(dòng)物;育種;轉(zhuǎn)基因;性別控制;雜交育種;細(xì)胞工程　　　　隨著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖面積的增加、養(yǎng)殖種類的增多以及生態(tài)環(huán)境的改變,對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的種質(zhì)資源的保護(hù)、優(yōu)良苗種的需求尤顯重要。如何獲得生長(zhǎng)快速、經(jīng)濟(jì)性狀好、抗病能力強(qiáng)、抗逆性好的優(yōu)良品種,將成為實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、增效的關(guān)鍵?！　?轉(zhuǎn)基因技術(shù)　　傳統(tǒng)的育種

2、方法是建立在利用種內(nèi)遺傳變異的基礎(chǔ)上,而基因轉(zhuǎn)移技術(shù)的應(yīng)用打破了生物種間界限,使育種工作可以充分利用所有可利用的遺傳變異,利用人工方法超越自然界億萬(wàn)年生物進(jìn)化歷程,創(chuàng)造出自然界原來(lái)沒有的新品種或品系。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究是基因工程技術(shù)在動(dòng)物育種領(lǐng)域中的一次革命。1985年朱作言等[1-2]將冠以小鼠重金屬螯合蛋白基因啟動(dòng)和調(diào)控順序的人GH基因,導(dǎo)入鯽魚的受精卵,培育出世界上第一批轉(zhuǎn)基因魚。到目前為止,國(guó)內(nèi)外已獲得幾十種轉(zhuǎn)基因魚,在促進(jìn)生長(zhǎng)、提高魚類抗逆性、抗病性等方面取得了顯著成績(jī)?！　∞D(zhuǎn)基因水生生物的

3、應(yīng)用前景:一是快速育種。傳統(tǒng)的育種需經(jīng)過(guò)多代反復(fù)選種交配才能育成優(yōu)良品種。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)則可超越自然界的生物進(jìn)化歷程,在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出自然界中原來(lái)沒有的新品種或品系,這是常規(guī)育種難以比擬的。二是改良養(yǎng)殖性狀。轉(zhuǎn)基因魚的許多優(yōu)良性狀已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí):如生長(zhǎng)速度得到很大提高,即所謂“超級(jí)魚”;有的轉(zhuǎn)基因魚可提高餌料利用率;有的則表現(xiàn)出較好的抗病性和抗逆性。三是生產(chǎn)生物醫(yī)藥制品。通過(guò)轉(zhuǎn)基因水生生物來(lái)生產(chǎn)生物活性物質(zhì)以滿足醫(yī)藥需要,如研制攜帶人類胰島素的轉(zhuǎn)基因魚以提供胰島素的研究。　　2性別控制　　動(dòng)物的性別

4、控制是既古老而又神秘的課題,多少年來(lái)人們一直在不停地探索著。分子遺傳學(xué)和分子生物技術(shù)的飛速發(fā)展,使得人們?cè)诨蛩缴涎芯縿?dòng)物的性別控制的基因有了可能。針對(duì)動(dòng)物的性別控制,已形成了一個(gè)比較完善的理論和技術(shù)體系,尤其是在基因水平上對(duì)哺乳動(dòng)物進(jìn)行有效地性別控制。在農(nóng)業(yè)動(dòng)物生產(chǎn)上性別控制技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用,將帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。魚、蝦、貝類、藻類等已成為人類不可缺少的營(yíng)養(yǎng)食品。由于過(guò)度捕獲、污染、生態(tài)條件破壞等因素,水產(chǎn)生物資源已面臨嚴(yán)重的威脅。因此,大力發(fā)展水產(chǎn)動(dòng)植物的養(yǎng)殖業(yè)是生物資源的合理開發(fā)利用與

5、可持續(xù)性發(fā)展的根本措施和策略。漁業(yè)科學(xué)工作者利用哺乳動(dòng)物基因的保守序列,在水生或海水養(yǎng)殖動(dòng)物中開展了相關(guān)研究,取得了一些初步研究進(jìn)展。許多養(yǎng)殖動(dòng)物因性別的不同,其生長(zhǎng)速度和肉用品質(zhì)存在著較大差別。如羅非魚的雄魚卻比雌魚長(zhǎng)得快,中國(guó)對(duì)蝦在體長(zhǎng)10cm雌蝦生長(zhǎng)速度明顯快于雄蝦。另外,大多數(shù)魚類達(dá)到性成熟后,會(huì)把大部分能量消耗在性腺發(fā)育上。生殖期雌魚的腹腔充滿卵巢,充分成熟的鯉魚卵巢最高可占體重的26%~30%,這樣可食部分就相對(duì)減少,因此培育出一種性腺不發(fā)育的中性魚在生產(chǎn)上就顯得有意義[3]?！　?雜

6、交育種　　雜交育種技術(shù)作為一種不可代替的傳統(tǒng)的遺傳育種方法,在較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),將仍然是水生動(dòng)物類育種工作的首選方法。傳統(tǒng)的雜交育種方法具有周期長(zhǎng)、投資大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn),而現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù),特別是分子輔助育種已成為有效的育種工具。它是根據(jù)與某一性狀或基因緊密連鎖的標(biāo)記的出現(xiàn)來(lái)推斷該基因或性狀從而進(jìn)行選育的方法,可以增加選擇的準(zhǔn)確性,從而大大縮短雜交育種的周期。分子輔助育種在農(nóng)作物中已經(jīng)有較為成功的例子,但在水產(chǎn)類育種中,由于起步較晚,與經(jīng)濟(jì)性狀相連的,可以用于選擇的DNA標(biāo)記報(bào)道較少,另外遺傳圖譜

7、、與目標(biāo)基因緊密相連的經(jīng)濟(jì)有效的分子標(biāo)記以及高效、準(zhǔn)確、低成本而實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)尚未建立,從而使得分子輔助育種的發(fā)展相對(duì)較緩。但隨著分子生物技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及各種圖譜的建立和日趨飽和,分子輔助育種一定會(huì)發(fā)揮巨大作用。傳統(tǒng)的育種方法與分子標(biāo)記輔助育種相結(jié)合將是水產(chǎn)養(yǎng)殖育種的必然趨勢(shì)。4細(xì)胞工程　　4.1染色體組工程　　魚類染色體的特點(diǎn)之一是可塑性較大,人們能夠按照預(yù)先的設(shè)計(jì),添加或消除同種或異種染色體組,從而產(chǎn)生新的物種。這種對(duì)染色體組進(jìn)行人工遺傳操作與加工的技術(shù),稱為染色體組工程,主要方式有多倍

8、體誘導(dǎo)、人工雌核發(fā)育和雄核發(fā)育等,在增養(yǎng)殖上潛力較大的技術(shù)是雌核發(fā)育和三倍體育種。魚類雌核發(fā)育可分為天然雌核發(fā)育和人工雌核發(fā)育,對(duì)魚類中天然雌核發(fā)育研究的比較清楚的是我國(guó)黑龍江水系的銀鯽,它的生物學(xué)原理:一是卵子成熟分裂的特殊方式,其卵細(xì)胞在DNA復(fù)制后只進(jìn)行1次成熟分裂,只排出第1極體,所以卵子的染色體不減少,仍保持與細(xì)胞相同的染色體數(shù)。二是卵子受精后的非兩性融合,在受精過(guò)程中,不論是同種精子或異源精子,入卵后都呈凝質(zhì)的固縮狀態(tài),不能核化成雄核原核,也不能與雌核原核融合。根據(jù)天然