鱼类抗病育种技术

高 杰 韩宗奇

（河北农业大学海洋学院，河北 秦皇岛 066000）

随着生活水平的提高，人们对健康饮食更加重视，鱼类作为优质蛋白质的来源受到了人们的青睐。近年来，鱼类养殖行业发展稳定，仅就我国而言，2019年全国水产品养殖产量已达5 079.07万t，鱼类产量占2 708.61 万t，其中海水鱼类养殖产量160.58 万t、淡水鱼类养殖3 013.74 万t［1］。为了满足人们日益增长的需求，多数地区的水产养殖模式从粗放型转变为集约型，从而易导致鱼病发生［2］。由于我国鱼类养殖种类丰富，不同鱼种遇到的病害也会有所不同，但对鱼类影响最为严重的是细菌性和病毒性疾病［3］。随着集约化养殖模式的兴起，感染暴发性病害的概率越来越大［4］，在建立病害预警机制的同时，通过各种技术手段培育出抗某种病害的优良品种，从而提高鱼体自身的抗病毒侵染力，在水产养殖健康发展中至关重要。

1 抗病育种的原理

鱼类抗病育种的原理和方法与其他动物育种相同，在育种目标中，除生长速度和对环境适应性等一般要求外，还应对抗病性有一定要求［5］。对抗病性的转育和鉴定有所侧重，开展抗病育种工作必须大量搜集系统研究资料，寻找更加简便的抗病性状检测技术，转育和积累抗病基因。通过严格的抗病性鉴定和筛选，逐步提高养殖鱼类的抗病性水平，并选育出对特定病害高度抵抗的优良品种［6］。为此，需要水产动物育种学、水产动物遗传学、水产动物病理学及其他学科的专家通力协作，共同完成育种工作。

2 鱼类抗病育种的必要性

广义的抗病性，是指鱼类机体对大部分疾病的抵抗力；狭义的抗病性，是指鱼类机体对一种或几种疾病的抵抗力。学者通常从狭义上研究鱼类的抗病性。根据遗传机制可分为特异性抗病性和一般性抗病性。特异性抗病性是指个体只对某一特定病毒或病原体具有抵抗力，这种抗病性具有针对性，是通过一个遗传的主基因位点对其进行控制，但往往也会受到环境等其他途径的影响。对于特殊抗病能力而言，一般抗病力受到的影响更多，多种病原体或基因都会对其抗病力产生影响。鱼的种类不同，遗传方式也有不同，因此，不同病原体的致病机理也会有所差异。所以，针对某一病原体对机体致病机理的研究是鱼类抗病育种的重要手段，从而提升鱼种整体的抗病力，进而优化鱼种。

3 鱼类抗病育种的主要方法

3.1 家系选育技术

常规育种方法是从目标物种种群中筛选出对某种病害抵抗能力强的个体作为亲本，建立家系，再通过对该家系子代的进一步选择，最终获得目标种。

家系育种是最简单也是运用最广泛的育种方式之一，是分子育种的基础。家系育种是在逐步纯化目的基因的过程中得到优良的家系，从而获得具有优良性状且遗传稳定的新品种，简言之就是对某一基因型的选择。近年来，我国多家水产良种场利用此技术在多种鱼类的抗病育种方面取得了重要进展。例如，天津换新水产良种场对超级鲤的家系育种，在选育成功的基础上，采用传统育种与现代生物技术育种相结合的方法，又历经10年，培育出抗寒、抗逆性强、生长超快的鲤鱼新品种［7］。此外，运用该选育方法选育镜鲤抗锦鲤疱疹病家系，已经进行到了F3代［8］。

上述分析表明，利用家系育种技术培育出抗病优良品种的方式是有效且可行的，家系选育技术是一种基础的抗病育种方法。

3.2 分子标记辅助选育技术

一般常规的鱼类抗病育种方法是通过攻毒的方式对选育对象种群进行感染，不同个体具有不同的耐药性，通过逐级筛选最终获得抗病力最强的个体作为亲本继续筛选，直到选出目标基因。此法育种相对简单，但是极易受环境影响，而且选育周期长，在养殖过程中出现变异的可能性较大。

近年来，生物功能基因组和分子标记技术已发展成熟，多种鱼类的全基因组已测序完成，为鱼类抗病育种提供了新思路。目前，在鱼类抗病育种中可采用多种分子标记辅助选育技术，本文主要对以下2种技术进行简要介绍。

3.2.1 微卫星标记的筛选及QTL定位。微卫星标记是均匀分布在真核生物基因组中的简单重复序列，由2～6个核苷酸的串联重复片段组成。由于重复单元数量多、个体间差异性大、数量丰富，利用微卫星标记来分析所选家系之间的遗传结构和遗传差异，构建高密度的遗传连接图，再通过数量性状基因座（Quantitative Trait Locus，QTL）定位方法来定位目标基因，进而辅助育种。

鱼类的大多数重要的经济性状如生长速度、对病毒的抗性和性别构成等都是由多个极其微小的基因控制，这些微小基因就是数量性状位点（QTL）。由于无法准确定位某一微小基因预测其效应，分子标记技术作为传统育种技术的一种辅助手段，通过两种方法的结合，运用QTL精准定位，同时保留了家系育种的优良性状，更加快速、有效地对目的基因进行纯化，从而更快地选育出抗病目标品种。目前，我国已构建多种鱼类高密度遗传图谱，如鲤鱼（Cyprinus carpio）、牙鲆（Paralichthy solivaceus）、鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）。利用微卫星标记技术在吉富品系尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）中筛选出2 个与抗病性状相关的位点，并且成功获得了其抗病品系。该技术为抗病新品种的选育提供了更坚实的体系，使研究人员可以更加精准地培育所需目标基因鱼种。

3.2.2 SRAP 分子标记技术。相关序列扩增多态性（Sequence—related amplified polymorphism，SRAP）分子标记技术，是一种可以对基因标记的新型分子标记技术。由于该技术成本低、重复性强、稳定等，在物种资源鉴定、确定基因位点等方面的应用均较为广泛。引物不同是分子标记技术的最大特点，不同的引物会对标记能力和标记的稳定性产生很大的影响。研究表明，SRAP分子标记技术有引物在靶位点结合稳定、不需要高纯度的DNA等优点。尽管该技术优点很多，但是由于染色体的着丝点和端点遗传物质相对较少，SRAP对该部位扩增较少。许多学者认为可尝试将SRAP 与其他方法结合使用，以提高其在选育技术上的应用程度。

SRAP 分子标记技术在水产育种中的应用仍处于初级阶段，目前只有部分学者进行了相关研究，如周劲松等通过SRAP分子标记技术对罗氏沼虾生长性能进行了研究［9］，冉玮通过SRAP分子标记技术对团头鲂进行了家系分析［10］。

4 结语

目前，尽管人们在鱼类抗病育种方面取得了一定的成就，但是我国乃至全世界鱼类抗病育种仍处于较低水平。事实证明，在鱼类养殖中，具有某种抗性的鱼种是养殖成功的前提。在育种过程中，通过家系选育和分子标记辅助技术结合应用，可以更快速、更准确地选育出抗病能力更强的优良品种。此技术的完善与发展将为未来鱼类抗病育种提供新的技术支持，抗病新品种的诞生也将推动水产养殖行业进一步发展。