青岛海上粮仓培育54个水产新品种 贵族海鲜“飞入”寻常百姓家

2021-03-16 06:22 大众报业·半岛网阅读 (30608) 扫描到手机

半岛全媒体记者 李红梅

农业现代化,种子是基础。种业是农业的“芯片”,是确保“中国人的饭碗主要装中国粮”的基石。今年的中央一号文件提出“打好种业翻身仗”,并划定了路线图。

作为农业的重要组成部分,渔业现代化同样离不开种业。青岛是水产种业重地,驻青科研院所及企业共培育了54个水产新品种,包括对虾、扇贝、牡蛎、海带、刺参、梭子蟹、大菱鲆、牙鲆、石斑鱼等,约占全国现有水产新品种的24%,位居全国前列。

藻、虾、贝、鱼、参……在强有力的海洋科研力量支撑下,青岛引领了我国海水养殖产业的5次浪潮,让海上粮仓变得更加殷实,更多好吃的水产品摆上百姓餐桌。青岛市“十四五”规划纲要明确,建设青岛“国际种都”,为海洋种业发展提供了新的机遇。

对虾养殖“卡脖子”问题

随着现代水产养殖业的发展,曾被视为“海珍品”的对虾,早已成为寻常的大众美食。目前,我国对虾消费约占全球消费量的一半左右,这背后离不开一代代科研人员的接力攻关。

上世纪80年代初,以黄海水产研究所赵法箴院士为代表的科研人员突破了“对虾工厂化全人工育苗技术”,从根本上改变了我国对虾养殖长期主要依靠捕捞天然虾苗的局面,推动了我国对虾养殖产业的发展。以对虾为代表的第2次海水养殖浪潮,迅速推向全国。

上世纪80年代中后期到90年代初期,我国海岸线上虾池密布,对虾养殖产量连续多年居世界首位,约占全球养殖对虾产量的30%。“当时,中国人工培育对虾苗种的数量和养殖对虾的产量,在全世界都可以说是首屈一指。”中国水产学会理事长、黄海水产研究所原所长王清印回忆道。

王清印(前排左一)检查对虾新品种选育进展情况

然而,好景不长,1993年席卷全球的白斑综合征给虾类养殖带来一场“灭顶之灾”,对虾养殖业一片哀鸿,大量虾池荒废,“很多养殖户不敢养虾了”。为了减轻乃至摆脱病害的侵扰,王清印带领团队开始选育生长速度快、抗病能力强的中国对虾新品种。

“整个育种计划分为两部分,由两个小组分别进行。第一小组由李健负责,以生长快为主要选育目标性状;第二小组由孔杰负责,以增强抗病能力为主要选育目标性状。”王清印回忆道, 1996年育种团队在位于小麦岛的试验基地进行了预备试验。

培育一个水产新品种,需要大量的时间和资金投入。根据有关规定,水产新品种至少要经过连续4代选育,再经过至少两年的生产性养殖对比试验,直到确定选育群体的优良性状具有特异性、一致性和稳定性,才可以向全国水产原种和良种审定委员会申请审定。中国对虾“黄海1号”,从1997年开始连续攻关,到2003年才培育成功。

“黄海1号”这个名字被赋予了三重含义:第一,这个新品种是由黄海水产研究所培育出来的;第二,它的亲虾是从黄海捕捞的野生中国对虾;第三,“1号”是指我国选育的养殖对虾的第一个新品种,也是我国海水养殖动物的第一个新品种。

中国对虾“黄海1号”(上为雌虾,下为雄虾)

“选育对虾就像养孩子一样,每天都要给它喂食、换水,来不得半点马虎,没有假期可言。”王清印说,连续多年的选育过程中更是事务繁多、耗时费力,需要多方协调、坚持不懈,考验着每个参与者的耐心。

“黄海1号”不负众望,它生长速度快、抗逆性强、遗传性状稳定,示范养殖增产幅度达到15%以上。2006年,“黄海1号”被农业部列为水产养殖主推新品种。2007年,“中国对虾‘黄海1号’新品种选育及其健康养殖技术体系”获国家技术发明二等奖。

“1”只代表新事物的开始。此后,黄海水产研究所又相继培育出中国对虾“黄海2号”“黄海3号”“黄海5号”和“黄海4号”系列新品种。通过遗传改良,使中国对虾的抗病性、生长速度和养殖存活率不断提升,富了养殖业者的口袋,也饱了大众的口福。

在土生土长的中国对虾之外,上世纪90年代初,青岛的海洋科技工作者成功引进了南美白对虾等新品种,大幅提高了我国对虾养殖产量。

黄海水产研究所副所长孔杰带领科研团队与青岛海壬水产种业科技有限公司合作,于2014年选育出凡纳滨对虾(俗称“南美白对虾”)新品种“壬海1号”,具有生长速度快、养殖周期短、成虾规格均一、养成存活率高且稳定等特点。

中国对虾新品种培育设施

目前,南美白对虾是市场上最常见的养殖虾,约占我国对虾养殖产量的80%以上。不过,南美白对虾的原产地在南美海域,种虾需要大量从国外进口,且数量正在逐年增长,严重依赖国外。

“一对南美白对虾亲虾(种虾)的价格约200美元,我国每年进口南美白对虾亲虾30万对左右,需花费上亿美元。2016年起,国外公司停止对华出口亲虾,南方有养殖户甚至冒险走私。”孔杰说,种源是制约国内南美白对虾养殖业发展的“卡脖子”问题,必须想办法解决。

近几年,孔杰一直在呼吁成立联合育种中心。“联合起来,有方向、有规划地做好育繁推一体化的南美白对虾种业,形成能够支撑我国南美白对虾养殖产业的种业体系。”

“贵族”海水鱼变成普通菜

世纪之交,以大菱鲆、牙鲆、半滑舌鳎为代表的鲆鲽鱼类工厂化养殖迅速发展,掀起了第4次海水养殖浪潮。大菱鲆等昔日国际市场上的“贵族”海水鱼类,由最初的三四百元一斤逐渐降至三四十元,成为中国人餐桌上的普通菜,背后也有驻青科研人员的功劳。

黄海水产研究所雷霁霖院士1992年首先从英国引进冷温性鱼类良种——大菱鲆(俗称“多宝鱼”),突破了工厂化育苗关键技术,构建起“温室大棚+深井海水”工厂化养殖模式,开创了大菱鲆工厂化养殖产业,为我国海水鱼类养殖浪潮的兴起做出了重要贡献。

半滑舌鳎(俗称舌头鱼、龙利)营养丰富、味道鲜美,深受消费者喜爱。2002年,黄海水产研究所科研人员和莱州明波水产等公司合作,在国际上率先突破半滑舌鳎人工苗种繁育技术,半滑舌鳎养殖业迅速崛起。不过,经过几年的养殖后,渔民纷纷发现,半滑舌鳎养殖苗种中长不大的雄鱼比例越来越高,有的竟然高达80%~90%。

种质退化、雌雄差异大,病害频发、缺乏分子育种技术和抗病高产良种等问题,挫伤了渔民养殖的积极性,严重影响了我国海水鱼类苗种的推广和养殖业的可持续发展。对此,黄海水产研究所陈松林研究员看在眼里,急在心里。

陈松林在半滑舌鳎繁育车间检查受精卵质量

“产业的需求就是我们的研究方向,渔民的难题就是我们的研究课题。”陈松林带领团队围绕制约鲆鳎鱼类养殖产业中的病害频发、雄鱼个体小且比例高等问题开展创新性研究,攻克一道道难关,创建多项分子育种技术,推动了鲆鳎鱼类养殖产业发展。

陈松林团队主导完成了半滑舌鳎全基因组测序和精细图谱绘制,发现了半滑舌鳎雌性特异分子标记,发现了性别决定基因,阐明了半滑舌鳎养殖苗种中雄鱼比例高的奥秘和形成机制,建立了高雌苗种制种技术,将苗种的生理雌鱼比例从20%左右提高到40%左右,显著提高了养殖产量,推动了半滑舌鳎养殖产业的发展。

针对牙鲆养殖业中存在的生长较慢、病害严重、缺乏抗病高产优良品种等问题,陈松林团队通过种内杂交和家系选育技术培育出生长快速的牙鲆“鲆优1号”新品种,采用全基因组选择技术培育出抗病高产的牙鲆“鲆优2号”新品种,深受养殖户欢迎,实现了产业化推广,产生了较大的经济和社会效益。

陈松林在实验室做实验,剪取半滑舌鳎的鳍条

谈到今后的工作,陈松林表示,将继续带领团队以鲆鳎等海水鱼类为对象,将基因组选择育种技术推广到其他重要养殖鱼类上,为我国鱼类抗病高产良种培育和种业发展提供新的技术手段,推动我国鱼类种业的快速发展。

“‘打好种业翻身仗’已成为国家战略,青岛应该抓住机遇,加强水产种业科技创新,培育抗病、高产、优质、突破性新品种,为水产养殖业绿色发展提供良种保障。”陈松林建议。

目前,青岛国家深远海绿色养殖试验区内的“深蓝1号”养殖的品种都是三文鱼,这让一些科研人员感到担心:三文鱼生活在北大西洋,我国不仅缺乏种源(受精卵或鱼苗),良种更是受制于国外,养殖生产安全性难以得到保障。

刺参良种摆脱高温“魔咒”

随着人民生活水平的提高,海参等海珍品的自然资源已经不能满足日益增长的消费需求。青岛科研人员突破刺参产业化育苗,完成一系列养殖技术研究,开展了刺参良种培育、规模化扩繁技术等研究,建立了刺参育种技术平台。

伴随我国第5次海水养殖产业浪潮的兴起,海参养殖形成了以山东、辽宁、河北沿海为主产区、以南北接力形式延伸到闽浙沿海的增养殖产业群,每年产值高达300亿元,成为沿海渔业经济的支柱性产业之一。

不过,病害、高温等问题,严重影响着海参养殖业的发展。看到海参大面积化皮死亡,养殖户一夜之间破产负债,黄海水产研究所成果转化处处长王印庚心急如焚,“我们科技工作者不仅要写好文章,更要扑下身子为乡村振兴做实事。”

王印庚带领团队首先查清了细菌是导致刺参疾病“腐皮综合征”的元凶,然后从种质入手提升海参苗种的抗逆能力。2006年起,他带领团队与青岛瑞滋集团开展“产学研”合作,以日本北海道沿海的野生刺参和大连、烟台、威海、青岛等地的野生刺参为基础群体,选育抗病能力强、耐高温的刺参新品种。

王印庚在育苗车间展示刺参“参优1号”大规格苗种

海参繁殖周期比较长,选育1代需要三四年的时间。经过连续4代选育,2017年,具有抗病、耐高温性状的刺参“参优1号”国审新品种诞生,这是我国首个具有抗病性状的刺参新品种。

2013年以来,夏季高温导致大量海参死亡,养殖户损失惨重,但“参优1号”新品种刺参却经受住了高温考验。“在周边大部分养殖海参因高温死亡的时候,‘参优1号’却能存活下来,这得益于它耐高温的特性,因而受到养殖户的广泛认可。”王印庚解释道。

刺参“参优1号”大规格苗种出池扩繁(左一为王印庚)

目前,我国海参养殖良种覆盖率不到30%,种质退化引发养殖单产下降、养殖病害增加等诸多问题,亟待提高良种的普及率,进而提升产业的发展动力。

历时12年、投资2000多万元辛苦培育的“参优1号”良种,如何走向产业化应用?王印庚带领团队与瑞滋集团共同承担国家重点研发计划课题和山东省良种工程项目等,突破了刺参良种高效制种和大规格苗种规模化扩繁技术,逐步完善“育繁推”技术体系,年培育种参5万头、幼体500亿只、大规格苗种产量达到40万斤。

刺参“参优1号”新品种抗病力强、生长速度快、耐高温

在新冠肺炎疫情导致养殖企业业绩普遍下滑的情况下,王印庚带领团队辗转于各示范区、养殖企业开展技术指导,助力瑞滋集团逆势领跑海参种业。“普通海参苗种大约65元/斤,瑞滋集团销售的‘参优1号’刺参苗种80元/斤,价格比市场价要高出20%左右,但仍然供不应求,归根结底还是品质过硬。”王印庚说。

王印庚在青岛瑞滋集团水族实验车间进行技术指导

科研无止境。2018年底,王印庚团队从俄罗斯引进一批多刺型亲参,让它们跟“参优1号”杂交后,选育出具有刺多、抗病、耐高温等复合性状的刺参。目前,这个新品系正在培育阶段。

破解“有种无业”困局

在水产行业链条中,良种培育处于最上游,对于整个行业发展具有决定性作用。

青岛是水产科研重地,汇集着黄海水产研究所、中科院海洋研究所、中国海洋大学等多个知名科研院所,培育的水产新品种涉及种类多,选育技术、选育经验较为成熟。但遗憾的是,雄厚的科研优势并未完全转化为产业优势,青岛水产种业整体上处于“有种无业”的状态,还没有形成产业链,缺乏具有竞争力的种业龙头企业。

“发展海洋种业,首先要打造一个稳定的平台。”王印庚说,原来由黄海水产研究所、中国海洋大学、中科院海洋所、山东省海洋生物研究院等单位入驻组建的青岛国家海洋科学研究中心水产种苗产业化基地,目前处于搬迁状态,科研工作已不能持续开展。

由于青岛沿海地区进行大面积的环境整治,多数大型水产企业被清理,导致科研机构无法从青岛市找到合适的水产新品种中试基地。此外,青岛在新品种选育和推广项目上的投入较小,缺乏有力的政策引导和支持,导致水产新品种中试基地建设进展缓慢。

无奈之下,一些驻青科研团队出走海南、烟台、威海、潍坊和唐山等地,与当地企业开展合作研发,出现“墙内开花墙外香”的尴尬局面。据统计,驻青科研院所选育的54个水产新品种中,大部分是与外地企业合作研发,只有5个是跟本地企业合作的,仅占9.2%。

黄海水产研究所获批建设的国家级海洋渔业生物种质资源库

王印庚建议,青岛借助鳌山卫水产种苗产业化基地搬迁重建之机,整合驻青科研机构的优势资源,建设国家级北方海水养殖苗种繁育千亩种业基地(北繁基地)。北繁基地以北方海洋经济生物为重点研发对象,承接“国家级海洋渔业生物种质资源库”和驻青高校及科研院所的科技成果,开展新种质规模化生产与高效繁育技术研究,构建育繁推一体化良种推广体系和国家级种业平台,向全国输出水产养殖新种质、新技术、新产品。

“其它城市争相抢占全国海洋种业制高点,青岛拖不起,也慢不得。”王印庚焦急地说,他不希望青岛错失发展良机。

“由于水产良种的转化推广机制尚不完善,水产养殖业的良种覆盖率远低于农作物的良种覆盖率。”王清印建议,加快水产种业体系建设步伐,推动更多的水产良种走向产业化应用,让更多好吃的水产品摆上百姓餐桌。

意识到不足,就要加快补齐短板。青岛市“十四五”规划明确提出,建设青岛“国际种都”,依托重点园区平台聚集“育繁推”一体化现代种业企业,建设国家级海洋渔业生物种质资源库,完善渔业“研发-中试-推广”育种体系。

今年的全市海洋发展工作会议明确,加快推进总投资超过2亿元的青岛市水产种苗研发中试基地建设,在田横镇打造国家蓝色种业产业龙头和创新高地……这些都让水产种业科研人员看到了希望。

渔业种质资源是保障国家粮食安全与重要水产品供给的战略性资源,也是渔业科技原始创新与现代种业发展的物质基础。在全球气候变化、人类影响等多重压力下,渔业资源衰退问题凸显,加强渔业生物种质资源收集保藏迫在眉睫。

“黄海水产研究所申报多年才获批的国家级海洋渔业生物种质资源库,是农业农村部迄今投资规模最大、保存规模最大、设施最先进的国家级渔业生物资源库。”王清印说,今年的中央一号文件提到,加强国家海洋渔业生物种质资源库建设,让他倍感振奋。

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