■ 《海洋與漁業(yè)》記者 方瓊玟/文
朱春華:全雄性羅氏沼蝦已選育到第五代
■ 《海洋與漁業(yè)》記者 方瓊玟/文
羅氏沼蝦俗稱大頭蝦,又名馬來西亞大蝦、淡水長(zhǎng)臂大蝦,是一種大型淡水蝦,原產(chǎn)東南亞。廣東海洋大學(xué)海洋生物研究基地朱春華教授自1994年開始,便致力于羅氏沼蝦種苗培育技術(shù)研究,近些年他帶領(lǐng)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在全雄性羅氏沼蝦研究領(lǐng)域有了突破性進(jìn)展。
由于羅氏沼蝦雄性與雌性之間存在較大差異,雄蝦生長(zhǎng)速度較雌蝦快,所以選育羅氏沼蝦優(yōu)良品種,開展全雄性羅氏沼蝦育苗具有很大的研究?jī)r(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。朱春華團(tuán)隊(duì)從泰國(guó)采集羅氏沼蝦原種,已經(jīng)進(jìn)行了5年的群體選育,獲得第5代具優(yōu)良性狀的品種。通過控制溫度、光照、鹽度等因素刺激雄蝦(ZZ)變性為偽雌蝦(ZZ),再通過偽雌蝦(ZZ)與雄蝦(ZZ)雜交的方法,獲得全雄性種蝦(ZZ),目前通過這種轉(zhuǎn)性機(jī)理,成功轉(zhuǎn)性的概率將近100%。
1994年,朱春華作為外派技術(shù)人員,到江門開展羅氏沼蝦的育苗生產(chǎn)技術(shù)服務(wù),這是他初次接觸羅氏沼蝦。1995年,在廣西北海,當(dāng)時(shí)作為“87扶貧”其中一個(gè)水產(chǎn)項(xiàng)目的對(duì)象,羅氏沼蝦在這里安家,朱春華便從此與羅氏沼蝦結(jié)緣。
“羅氏沼蝦雖然是淡水蝦種,但是種苗生產(chǎn)需要海水和良好的溫度條件,湛江具有得天獨(dú)厚的天然條件?!?995年,朱教授將蝦種帶回湛江,在廉江建立種苗場(chǎng),培育蝦苗供應(yīng)給珠江三角洲的養(yǎng)殖戶。也正是那時(shí),朱春華發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦雌雄性存在較大生長(zhǎng)差異,雌蝦生長(zhǎng)速度緩慢,平均比雄蝦慢50%~70%。因此,對(duì)全雄性羅氏沼蝦育苗的研究和推廣應(yīng)用成了朱春華的重要課題。
雖然沒有直接的證據(jù)證實(shí)羅氏沼蝦存在性染色體,但通過促雄性腺的移植等一系列研究,從后代的性別比例推斷羅氏沼蝦屬于ZW-ZZ染色體性別決定機(jī)制,雌性為異型染色體(ZW),雄性為同型染色體(ZZ),并且這種決定機(jī)制具有不完全性,可能還受環(huán)境、上位或者其他因素影響。
在育苗過程中,朱春華發(fā)現(xiàn),環(huán)境因素如溫度、鹽度、光照能誘導(dǎo)羅氏沼蝦變性,雄性(ZZ)會(huì)變成偽雌性(ZZ),雌性(ZW)會(huì)變成偽雄性(ZW)。如降低枝角類培養(yǎng)液的含氧量可使群體中后代的雄性比例增加,反之,如果攪動(dòng)水體增加含氧量,由于食物(細(xì)菌及單細(xì)胞藻類)增多,后代的雄性比例減少;若降低培養(yǎng)液的pH值到6.3~6.7,后代的雄性比例就會(huì)增加,而pH值保持在6.8,后代的雄性比例就不會(huì)增加;若培養(yǎng)液中加入一些藥品如本氨基甲酸乙酯、氰化物等,能促使產(chǎn)生更多后代雄性。
朱春華
另外,在幼蝦發(fā)育時(shí)期,添加雄性腺激素(AGH)、胰島素樣促性腺激素(IAG)、雌二醇(E2),也會(huì)影響羅氏沼蝦的性別比例。然而,“通過環(huán)境等因素誘導(dǎo)變性,羅氏沼蝦的變性率最高只能達(dá)83%,通常只能達(dá)到70%,很不可控,因此,通過遺傳生物學(xué)中的雜交方式實(shí)現(xiàn)全雄性,或者是一個(gè)路子?!敝齑喝A說。
“養(yǎng)殖水域的過度開發(fā),養(yǎng)殖環(huán)境的惡化,養(yǎng)殖種類的病害對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展影響越來越嚴(yán)重。要維持水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)發(fā)展,必須通過一些技術(shù)手段對(duì)現(xiàn)有養(yǎng)殖品種進(jìn)行改良,從而獲得性狀優(yōu)良的養(yǎng)殖品種?!敝齑喝A表示,首先對(duì)羅氏沼蝦雌雄性進(jìn)行特異性分子標(biāo)記篩選,目前上海海洋大學(xué)邱高峰教授已經(jīng)獲得羅氏沼蝦性別特異性分子標(biāo)記技術(shù),并在不同品種中得到驗(yàn)證。將羅氏沼蝦雄蝦(ZZ)性逆轉(zhuǎn)成偽雌蝦(ZZ),再通過回交(偽雌蝦ZZ×雄蝦ZZ)獲得全雄性后代。通過這種性別轉(zhuǎn)換機(jī)理,簡(jiǎn)單易行,轉(zhuǎn)性成功率100%。
談到全雄性羅氏沼蝦,朱春華稱全世界有許多人在做研究,其中以色列專家Sagi是業(yè)界的名人。Sagi是在羅氏沼蝦稚蝦階段切除促雄性腺,結(jié)果引起雄性生殖系統(tǒng)的變異,如輸精管和精巢的萎縮、壺腹的消失以及雌性生殖孔乳頭區(qū)的出現(xiàn)等。這樣用摘除和移植促雄性腺的方法獲得性反轉(zhuǎn)的羅氏沼蝦雌體和雄體,再分別與正常的雄體和雌體交配,獲得雄性或雌性比率較高的群體,從而成功地進(jìn)行單性化養(yǎng)殖。
然而這種單性育種成本很高,“Sagi一只蝦苗賣到好幾塊錢美金,你說在中國(guó),如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模養(yǎng)殖呢?”朱春華說,“可能性很低!”
因此,朱春華表示,要使全雄性羅氏沼蝦在中國(guó)大面積推廣養(yǎng)殖,必須采取最省錢的方法,也就是雜交或者通過技術(shù)創(chuàng)新讓之性逆轉(zhuǎn)。目前,朱春華研究團(tuán)隊(duì)從泰國(guó)湄公河采集羅氏沼蝦原種,然后進(jìn)行群體選育,選出具備優(yōu)良生長(zhǎng)性狀的群體,再運(yùn)輸至國(guó)內(nèi)進(jìn)行推廣養(yǎng)殖。“目前我們有兩千多斤種蝦,已經(jīng)是選育第五代了?!敝齑喝A透露,另外,團(tuán)隊(duì)還在做GIH提取研究并做人工合成實(shí)驗(yàn),GIH類似物可以干擾血淋巴中孕酮的合成與分泌,是一種能夠抑制卵巢發(fā)育的多肽類激素,在蝦類中已經(jīng)證實(shí)能干擾卵黃蛋白原合成,抑制卵巢的發(fā)育,通過它在羅氏沼蝦性分化前采用浸泡等方式也能夠獲取全雄性羅氏沼蝦。
其實(shí),引進(jìn)泰國(guó)羅氏沼蝦,還需要注意三個(gè)方面的養(yǎng)殖問題:一個(gè)是食品安全問題,雜交獲得的全雄性羅氏沼蝦并非轉(zhuǎn)基因,可以安全食用;其次是生態(tài)安全問題,畢竟是從國(guó)外引進(jìn)來的苗種,要確保不會(huì)對(duì)生態(tài)造成威脅;還有就是生物安全問題,要排除對(duì)本地生物造成威脅。“目前,有幾批羅氏沼蝦苗已經(jīng)賣到上海、福建等地,反響不錯(cuò)?!敝齑喝A說。