致力良种培育 破解种业创新“卡脖子”问题
——记 鲁东大学农学院王晓通课题组

2022-11-25 08:53文/王
中国科技产业 2022年11期
关键词:长岛卡脖子鲍鱼

文/王 艳

种业振兴,良种先行。种业是国家战略性、基础性核心产业。良种是农业的芯片,是卡脖子工程。如果说“种子是农业的芯片”,那么种质资源则是芯片的芯片,没有种质资源,种业创新将成为无源之水、无本之木。

“迄今为止,我国种业科技创新能力不足仍较突出,典型表现之一就是性状形成的分子遗传机制尚不清楚,这阻碍了我国农业生物,特别是无脊椎水产动物的育种进程。”山东省贝类产业技术体系育种岗位专家、鲁东大学教授王晓通谈到。

在王晓通看来,种质创新是基础研究、应用研究和生产推广技术研究循序渐进并相互结合的结果,没有基础研究的良种培育存在原始创新不足和无法可持续发展的问题,是我国种业创新受到国外卡脖子的关键问题所在。

为破解上述难题,近年来鲁东大学农学院王晓通课题组,立足国家需求,探索创新的选育方法和技术,在种质创新的关键基础阶段——性状分子解析方面取得了丰硕成果,仅2022年疫情以来,以鲁东大学为第一单位发表论文7 篇,其中5 篇是SCI top期刊,最高影响因子8.8;培育新品系2 个,获得软著权2 项,被授予中国产学研合作创新奖、中国水产科学研究院科学技术奖等多项荣誉,在行业内产生了较大影响。

致力原种保护开发,推动养殖产业转型升级

长岛地处胶东半岛和辽东半岛之间、黄渤海交汇处,海域辽阔,水清流急、藻类饵料丰富,十分适合鲍鱼生长,有着“中国鲍鱼之乡”的美誉。在皱纹盘鲍养殖业迅速发展的同时,随着养殖集约化程度的提高,亲本有效群体逐渐减小,近亲交配现象日益严重,最终导致遗传多样性不断下降。此外,养殖生产中杂交技术不规范现象严重,导致种质混杂等现象严重。

作为我国野生皱纹盘鲍最重要的种质保存区,长岛皱纹盘鲍种质资源的保护也是维护我国皱纹盘鲍养殖产业稳步发展的重要种质基础,对于支撑中国鲍鱼产业的可持续发展具有重要意义,更是推动长岛鲍鱼产业转型升级的重大举措。

在此背景下,王晓通课题组作为重要参与人,与莱州市力洋水产开发有限公司合作,创新开展了长岛皱纹盘鲍原种资源与生境调查,为长岛皱纹盘鲍资源恢复提供了科学依据;同时综合多种技术,进行长岛皱纹盘鲍的种质评价,利用分子生物学技术研究与评估长岛皱纹盘鲍的遗传结构与遗传多样性;在保证种质遗传不变的条件下,实施人工苗种的培育与底播增殖,建立示范区,促进皱纹盘鲍种群资源的恢复。同时将野生鲍鱼子一代与福建商品鲍进行正反交实验,并与长岛野生鲍鱼、福建商品鲍各自的纯繁家系进行比较,发现无论正交或是反交,杂交后代的生长速度和成活率均优于纯繁家系,说明长岛野生鲍鱼与福建商品鲍杂交的杂种优势明显,可以产业推广,目前鲍鱼研制客户的订单络绎不绝。在研究过程中,课题组还发现多个可以挖掘的特色性状,目前正进行家系建立和相关基因挖掘,为新品种培育提供了关键的育种素材。

此外,课题组还与莱州市力洋水产开发有限公司合作,开展了中间球海胆和仿刺参的室内集约化混养工艺的研发与应用。整合室内工厂化养殖池塘的设施配置,研究了室内集约化混养下养殖密度和饵料对中间球海胆和仿刺参生长影响等关键技术,建立了中间球海胆和仿刺参室内集约化混养体系,为山东半岛中间球海胆和仿刺参养殖产业的振兴与发展奠定坚实基础。

创新科研技术,抗病品系研究取得突破性进展

栉孔扇贝是我国传统的重要海水养殖经济贝类。但近年来,病害问题严重威胁着栉孔扇贝养殖业的健康发展。因此,对栉孔扇贝天然免疫机制的解析并发现抗病相关基因,对于栉孔扇贝的抗病育种显得至关重要。

征途漫漫。王晓通表示,维甲酸诱导基因 I (RIG-I) 样受体 (RLRs) 是定位于细胞质识别病毒的一类模式识别受体。然而,目前对无脊椎动物中RLR 蛋白功能的研究还很匮乏。以此为切入点,课题组通过基因克隆、表达分析、免疫共沉淀、酵母双杂交、基因敲降、荧光素酶双报告等技术手段,确定了MAVS、MyD88、IKK1、NEMO 等基因可以作为栉孔扇贝抗病育种的候选基因,为下一步工作奠定了良好基础。相关成果发表在Frontiers in immunology、Aquaculture 等知名学术刊物。目前抗病品系正在建立,这也让王晓通对未来的研究道路充满了信心与期待。

雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。瞄准国家需求,王晓通带领课题组早已整装出发,立足岗位持续创新,不断育出更多更好品种,这也是他们继续为之奋斗的不竭动力。

学者简介

王晓通现任鲁东大学教授,农学院副院长,博士生导师,多年致力于海洋特色生物选育领域的学术研究,并取得了一系列丰硕的创新成果。入选国家万人计划青年拔尖人才、泰山学者青年专家、山东省有突出贡献的中青年专家、山东省现代农业产业技术体系贝类育种岗位专家。发表学术论文60余篇,以第一或通讯作者发表SCI论文50篇,包含4篇共同第一作者,其中1篇共同第一作者论文在世界著名杂志Nature发表,以第一发明人被授权专利10项,其中发明专利4项,主编英文著作1部,主持国家、省部级科研项目10余项,制定《乳山牡蛎》山东省地方标准1项。育成长牡蛎“三黑”新品系并进行了海区推广养殖,进行了海胆引种驯化和鲍鱼新品种培育。兼任山东省科协常委、山东动物学会常务理事、上海海洋大学硕士生导师、广东海洋大学博士生导师;曾挂职乳山市副市长,发起和促成了中国牡蛎产业国际高峰论坛永久会址落户乳山和乳山牡蛎研究院成立等。获山东省青年科技奖、中国产学研合作创新奖、中国水产科学研究院科学技术奖、山东省自然科学学术创新奖和山东省海洋与渔业科学技术奖等荣誉。

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