大鲵种质资源保护及开发利用

2021-12-02 02:38赵道全谢国强武慧慧李先明陈军平
农村实用技术 2021年8期
关键词:大鲵种质保护区

赵道全 谢国强 武慧慧 李先明 陈军平

(1.河南省农业科学院长垣分院,河南 长垣 453400;2.河南省水产科学研究院,河南 郑州 450044;3. 河南省黄河流域伊洛河水生生物野外科学观测研究站,河南 卢氏 472200)

大鲵(Andrias davidianus),俗称“娃娃鱼”,是中国特有珍稀野生动物,也是世界上现存最大的两栖动物。大鲵具有很高的科研及食用、药用和观赏价值;大鲵肉味鲜美,是一种名贵佳肴,在中国香港、台湾及东南亚、日本等国家和地区被视为珍稀名贵的滋补品,对人体补虚有奇效;大鲵在药用价值上,对贫血、霍乱,痢疾、癫痫和血经等疾病均有显著疗效,还具有滋阴补肾、强体、补血行气、健胃助消化的功效,还可从大鲵体中提取最有效的防癌物质。民间常以大鲵皮肤粉拌桐油治疗烫伤有很好的效果。因此大鲵无论从食用到深加工开发药用产品、化装品等都具有极大的市场潜力和市场前景;发展大鲵养殖业是促进我省特色水产产业化的重要途径之一,同时,大鲵养殖也为发展农村经济,开展精准扶贫,帮助经营者增收提供了有效途径。

我国是个生物多样性极其丰富的国家,在世界上位列第8,水产种质资源分布极为广泛[1]。但是,受社会经济发展、生态环境破坏、过度捕捞等多种因素的综合影响,天然水域水产种质资源锐减。在生产过程中,由于缺少合理、系统的管理措施,物种间的无序杂交、交流等行为污染了物种基因库,最终导致许多经济物种种质资源严重退化,遗传背景和遗传结构混淆不清,严重影响种质资源可持续健康发展[2,3]。大鲵自从上世纪90年代后期以后也难幸免,并且达到非常严重的地步。然而,截至2015年,在我国广袤的陆地和海洋国土面积中,国家级水产原种场只有36个,国家级大鲵原种场没有一个,种质资源缺乏科学保护,资金、技术力量和人才队伍相对分散,大鲵养殖企业的实力普遍较弱,尚不具备开展原种保护科学技术研究的实力。

1 中国大鲵种质资源现状

1.1 大鲵野生种质资源数量减少

导致大鲵野生种质资源数量衰减的原因包括以下几个方面。

其一,人为的过度捕捞和偷捕滥捕是造成大鲵野生种质资源数量锐减的重要原因。上世纪八十年代,河南省卢氏县野生大鲵约有30万条,到了上世纪九十年代,由于大鲵黑市价格高,一些不法商贩和不法分子勾结,大量捕猎野生大鲵,整车运往南方销售,给大鲵资源造成巨大破坏。其二,水域生态环境不断恶化,破坏了大鲵的生存环境,上世纪九十年代开始,河南省栾川县、卢氏县等地,在山区大量开采矿产资源,破坏了森林植被,选矿造成了河流水质污染,使大鲵的生存环境直接受到侵害。其三,拦河筑坝、修建公路等人类活动,特别是山区都是沿河修路,有些河道被挤占,更有甚者有些河道被填埋,给大鲵生存空间造成极大损坏。

1.2 大鲵种质资源研究的基础工作薄弱,深度不够

近二十年,我国大鲵的主要精力放在了繁殖技术的完善成熟等方面。由于野生大鲵主要分布在水资源相对丰富的山区,生活场所较为隐蔽,这给大鲵野生质资源的收集和保护工作带来了一定的困难,无法开展更加深入的研究工作。目前对大鲵野生种质资源的研发还处于初始阶段,大部分地区对大鲵野生种质保存和保护缺乏系统性管理制度,缺少相应的经费支持,没有形成一套完整、标准化的管理制度,导致管理和研发效率低下,各地种质资源库无法发挥服务相关种业快速发展的作用。近些年,虽然对大鲵种质资源的基础研究做了较多工作,但对大鲵种质的鉴别仅仅依靠经验和视觉观察等形态学观察方面。而对大鲵基因组研究、功能基因多态性、种群行为和遗传结构等方面的研究相对较少。大鲵种质资源的研究缺乏分子水平的鉴别方法和相关分子标记的开发,对进一步保护和研究大鲵遗传背景造成了技术上的困难。由于大鲵对水质和养殖场所环境的要求较高,无序且体质不同的种鱼交配、苗种交流以及缺乏系统的养殖管理,导致大鲵种质资源的混杂和退化,严重污染了大鲵基因库,给大鲵种质功能基因的深入研究带来了较大的困难。以上各种原因均引起大鲵种质严重退化,经济性状严重衰退,性成熟延长,抗病力下降,病害频发,野生大鲵数量也不断衰减。

1.3 大鲵种质资源的保护力度需要加强

我国共有17个大鲵自然保护区,其中湖南省2个,湖北省2个,广东省1个,四川省2个,重庆市1个,江西省1个,河南省5个,陕西省2个,甘肃省1个。湖南省张家界大鲵保护区为我国唯一的国家级大鲵自然保护区。

大鲵种质资源保护机构少之又少,2013年浙江衢州开化建立大鲵省级水产种质资源保护区,目的是保护大鲵野生资源,丰富生物多样性,改善生态环境。2014年7月22日农业部办公厅下发农办渔[2014]47号文件,公布了第七批国家级水产种质资源保护区,其中甘肃宏昌国家级水产种质资源保护区提到有大鲵、北方山溪鲵等。2016年云南省批准建立广南大鲵省级水产种质资源保护区,目的是开展大鲵良种繁育实验和野生大鲵资源保护。

虽然大鲵种质资源保护区、良种繁育场以及大鲵种质资源保护机构在种质资源保护上发挥了一定作用,但对于我国分布较为广泛的大鲵种质资源来讲,现有的大鲵种质资源保护区及保护场所数量还比较有限,覆盖面较小,群众保护意识薄弱,还没有形成一套比较完整、系统和高效的管理体系。另一方面,相关保护区的实验器材不够完善,科研及装备水平有限,无法顺利完成相关研究实验,不能深入有效地开展大鲵种质资源保护研究工作。在大多数地区,大鲵种质资源保护还仅是以大鲵繁育为主,其数量有限,高效地人工繁育技术还有待研究与突破,加之缺乏完善地育种方案及规划,大鲵滥交、回交也经常发生,导致大鲵地优良性状不断退化。

2 研究设想

目前,我国大鲵种质资源在保护、开发及深化研究等方面均面临着较大的困难,现结合我国大鲵种质资源覆盖范围、数量、研究现状和发展趋势提出以下建议及设想:

2.1 加大资金投入力度,加强科研队伍建设,组织相关科研人员深入一线进行大鲵种质资源调查、收集和保存,在野外考察期间,收集野生种质资源,对不同大鲵群体进行严格地分类,深入研究不同群体间的遗传进化、生态学特性、组织发育、繁殖生理及与发育规律,在实现养殖大鲵群体的高效人工繁殖技术的同时,也对野生大鲵群体进行良好的保护与开发;针对大鲵种质资源分布较广的特点,可以在全国不同地区建立不同类型的大鲵种质资源保护区或原良种场,在种质资源保护区对野生大鲵群体进行标记,以便于鉴别不同种群,保障野生大鲵群体遗传背景和遗传结构,最后把野生大鲵放入原良种场或养殖场进行养殖繁育,将野生大鲵后代放入当地的保护区,确保大鲵后代更好地适应当地环境,也保证了其遗传背景,防止大鲵种质退化,这样也将更好地开展大鲵种质资源的保存技术研究;在加大大鲵自然保护区和大鲵种质资源保护区建设力度地同时,还应加大科学普及和宣传力度,提高人们对大鲵种质资源的认识、了解其重要性,依法保护大鲵野生资源。

2.2 持续开展大鲵种质资源鉴定评价与种质创新,针对大鲵在繁育及生产过程中的重要数量性状和经济性状,如:生长速率、饲料转化率、抗病性、抗逆性、营养利用等,构建大鲵种质资源鉴定平台。研究大鲵在生长发育过程中的优势性状,结合现有生物技术如简化基因组技术、重测序等技术开发一定的分子标记,对大鲵的优势性状或功能基因进行精确定位,对大鲵种群内遗传多样性进行进行深入的研究,在此基础上,不断完善大鲵育种过程中优势性状的精准评价技术体系。在大鲵自然保护区或养殖场繁育保种、分子标记筛选、相关功能基因挖掘等方面进行深入地研究;在确保大鲵群体遗传背景地情况下,将大鲵种质提纯保种与自然保护区形成一套完善地管理制度相结合,不断促进大鲵群体的可持续发展,为大鲵实现产业化发展提供源源不断的新材料。

2.3 加强大鲵种质资源的安全保存和研发体系建设,确保种质资源的安全保存是生态保护及遗传育种工作的重要组成部分。要定期对大鲵种质资源保护区、种质资源库、及相关良种场的大鲵群体做遗传检测和遗传多样性分析,将遗传多样性高和遗传多样性低的大鲵群体进行标记或分开养殖,安全保存遗传多样性丰富的大鲵群体,对遗传多样性低的大鲵群体进行更新提纯,避免近亲繁殖。所以,应加快建设大鲵自然保护区的遗传检测体系,便于各级行政主管部门及科研院所及时了解大鲵种群遗传信息,最终确保大鲵种质在原产地得到有效保护。

2.4 我国大鲵种质资源保护区、种质库等保护设施的管理、维护和运行缺少稳定的财政支持,导致大鲵种质资源保护不力,部分被保护的种质资源存在有得而复失的风险。要持续加强种质资源设施建设和研发投入,建立完善的管理机制,使大鲵种质资源真正能成为可持续利用的社会公共绿色健康资源。

3 建设大鲵公共资源服务平台

3.1 建立大鲵种质资源公益平台

不同地区分布的大鲵,其遗传多样性大都差异比较明显,都发生了一定的遗传变异。针对我国大鲵分布特点,应在不同地区分别建设种质资源标本库、基因库等设施,用于大鲵群体养殖、遗传进化、生理发育等方面的研究。要加强大鲵原(良)种场建设,建议在湖南张家界、湖北神农架、陕西汉中、贵州遵义、江西靖安、河南卢氏建设6个国家级大鲵原种场,在此基础上建立15~20个省级以上大鲵良种场,从源头保证大鲵种质资源不被污染,保证大鲵产业发展质量。

3.2 建立大鲵种质资源信息共享服务平台

在建设和完善水产种质资源保存的同时[4],还应不断加强大鲵种质资源整合,提高大鲵种质资源质量,以现有的水产种质数据库为基础,组织大鲵相关专家制定和完善大鲵种质资源的收集、整理和保存技术规程;不断实现对大鲵活体、精子、DNA 等进行数字化表达和标准化整合,完善大鲵数据质量控制标准和大鲵种质资源参数标准、设计大鲵数据库和数据结构、改进和完善远程数据录入和维护系统、水产及大鲵种质资源门户网站系统[5]。加强公共服务功能,提高大鲵种质资源的共享利用效率,促进我国大鲵种质资源的开发和保护,为推动我国大鲵种质资源实现社会化服务奠定良好的基础。河南省已经建立河南省水产种质资源库,保藏活体大鲵2000条,所有种质资源信息都纳入国家水产种质资源平台共享系统,同时河南省正在建农业种质资源共享信息平台,河南省水产种质资源库信息也纳入平台信息共享系统。

3.3 建立大鲵种质资源测试评估体系

建立各个原种场、良种场、大鲵自然保护区内的大鲵微卫星DNA指纹图谱。中国大鲵虽然就其一种,但由于地壳变动把原来的生存环境推移并将种群隔离,形成不同的水系和生存板块,经过上亿年的生存,不同水系和不同板块大鲵会有所差异,也就是鉴定的微卫星位点不同水系或板块的大鲵有其特异的位点,根据特异性位点可产生该品系独有的谱带,将各个位点的谱带用数字代码表示,即数字化指纹,利用鉴定引物的数字化指纹可有效区分不同水系或板块的大鲵。

大鲵放流严格使用本地原种场的苗种,放流前部分苗种要做分子标记,最起码做编码金属标标记,以便掌握放流大鲵的种质状况和放流效果评价。

大鲵销售要重视产品追溯,目前使用最原始的挂牌标记法,逐步研究产品追溯的分子标记法和激光二维码标记法,确保优质健康大鲵产品入市。

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