加強水產(chǎn)種質(zhì)資源保護利用

文/劉洪軍 宋愛環(huán)

水產(chǎn)種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的重要組成部分，本文分析了水產(chǎn)種質(zhì)資源保護利用現(xiàn)狀及面臨的問題，水產(chǎn)種質(zhì)資源鑒定與評價方法，從種質(zhì)資源收集、大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)、追溯體系建立、科普與人才培養(yǎng)等方面提出了水產(chǎn)種質(zhì)資源可持續(xù)發(fā)展建議。

種質(zhì)是指生物體親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)，往往存在于特定品種中。水產(chǎn)種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的重要組成部分，是水產(chǎn)育種業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的遺傳材料，是支撐國民生產(chǎn)、人民生活和社會科技活動的重要基礎(chǔ)。生物遺傳資源的擁有量和研發(fā)利用程度現(xiàn)已成為衡量一個國家可持續(xù)發(fā)展能力和綜合國力的重要指標。2020年2月，國務(wù)院發(fā)布的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用的意見》指出了農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護利用的重要意義，并提出了具體要求和管理措施等，這份文件將農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護利用提高到一個新的高度。受新冠肺炎疫情影響，水產(chǎn)品安全問題受到社會的廣泛關(guān)注，更顯得水產(chǎn)種質(zhì)資源的保護利用技術(shù)及食物安全研究對滿足生產(chǎn)實際需求和優(yōu)質(zhì)安全水產(chǎn)品生活保障意義重大。

一、面臨的問題

目前，由于全球氣候環(huán)境變化、攔河（海）筑壩、圍湖（海）造地、捕撈過度等，加劇了水生生物賴以生存的環(huán)境惡化、近海海域生物生存空間受到擠占、洄游通道與產(chǎn)卵場遭到破壞，導(dǎo)致水生生物種質(zhì)資源量減少。外來物種盲目引進，開發(fā)侵占本地生物的生態(tài)位、食物，導(dǎo)致本地生物物種多樣性下降甚至滅絕。種質(zhì)資源保存機構(gòu)分布比較零散，保存種類及數(shù)量存在不同程度的丟失，管理與監(jiān)測技術(shù)手段比較落后，大部分經(jīng)濟物種沒有建立起完善的質(zhì)量追溯體系，食物安全存在隱患。某些地方特色瀕危物種急需設(shè)立保護區(qū)，開展及時有效保護。種質(zhì)資源保護利用與科普宣傳平臺發(fā)展緩慢，專門從事種質(zhì)資源保護利用的研究團隊力量相對薄弱，大眾對水產(chǎn)種質(zhì)資源的保護意識和對水產(chǎn)品安全意識還比較淡漠，認知不夠科學(xué)。

二、保護與利用

水產(chǎn)種質(zhì)資源保存在海洋、水庫等比較開放的水域中。由于水域環(huán)境狀況復(fù)雜，而且不能像陸地動植物那樣可直觀地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，因此水產(chǎn)種質(zhì)資源的保護手段、保存方式均存在一定的復(fù)雜性和不可控制性，容易受到外界影響。

目前種質(zhì)資源的保護措施主要分為就地保護和異地保護。就地保護是主要通過建立保護區(qū)實現(xiàn)種質(zhì)資源保護的一種有效措施，保護區(qū)可以在政府部門管控下給被保護的物種提供穩(wěn)定適宜的生態(tài)環(huán)境，保障物種的生存空間不受破壞，是一種有效的生物保護方式。保護區(qū)在區(qū)域上可以分為核心區(qū)和試驗區(qū)，核心區(qū)是針對保護對象的產(chǎn)卵場、索餌場、越冬場、洄游通道等主要生長繁育場所建立起來的保護區(qū)域，在此保護區(qū)域內(nèi)，未經(jīng)批準不得進行任何可能對保護功能造成損害或重大影響的活動；試驗區(qū)是指核心區(qū)以外的區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)，可適度開展水生生物資源增殖、科學(xué)研究和開發(fā)活動，前提是必須以恢復(fù)資源和修復(fù)水域生態(tài)環(huán)境為主要目的。我國現(xiàn)有國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)535個，在水產(chǎn)種質(zhì)就地保護方面發(fā)揮了積極的作用。

種質(zhì)資源異地保護主要包括水產(chǎn)原良種場為主體的活體保存以及科研院所為主體的標本保存、細胞保存、基因組DNA保存等不同的種質(zhì)資源保存方式。我國水產(chǎn)科研教學(xué)機構(gòu)大都設(shè)有自己的資源保存庫，以標本庫居多。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018年啟動了國家級海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫建設(shè)，位于山東省。山東省也啟動了省級水產(chǎn)生物種質(zhì)資源庫建設(shè)，設(shè)立獨立的標本庫、基因庫、細胞庫和數(shù)據(jù)中心，并建設(shè)了資源網(wǎng)絡(luò)化共享平臺（http://www.sdfgrp.com/），在水產(chǎn)種質(zhì)資源保護利用和科普宣傳方面發(fā)揮了積極的作用。

對種質(zhì)資源在保護的基礎(chǔ)上科學(xué)合理地開發(fā)利用，是中國漁業(yè)由捕撈漁業(yè)到養(yǎng)殖漁業(yè)轉(zhuǎn)變的標志。中國是世界上唯一養(yǎng)殖水產(chǎn)品總量超過捕撈總量的漁業(yè)國家，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)走出了一條“以養(yǎng)為主”的特色漁業(yè)發(fā)展道路，這離不開水產(chǎn)種質(zhì)資源的高效可持續(xù)利用。

三、鑒定與評價

現(xiàn)如今，世界范圍內(nèi)已發(fā)明了多種水產(chǎn)種質(zhì)資源鑒定方法，主要包括形態(tài)學(xué)鑒定、同工酶蛋白質(zhì)電泳鑒定、DNA指紋圖譜鑒定等。形態(tài)學(xué)鑒定是基于生物的形態(tài)學(xué)特征來鑒定物種的一種方法，很早就被提出、使用，這種方法比較簡單直觀，但是當根據(jù)形態(tài)難以區(qū)分時，就容易產(chǎn)生較大誤差。同工酶蛋白質(zhì)電泳技術(shù)被廣泛應(yīng)用在種群內(nèi)、種群間的變異鑒定上，通過同工酶的多態(tài)性鑒定不同種群間的遺傳變異性狀。DNA指紋圖譜可以從分子層面上區(qū)分不同的種質(zhì)資源，是鑒別品種、品系的有力工具。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，種質(zhì)資源的鑒定方式也趨于多樣化、便捷化，“基于計算機視覺的貝類智能識別系統(tǒng)”正在研發(fā)中，系統(tǒng)建立起貝類圖片數(shù)據(jù)庫，基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器學(xué)習(xí)方法來判斷識別貝類，5秒內(nèi)可反饋識別結(jié)果供用戶參考，達到實時快捷鑒別物種的目的。目前為了實現(xiàn)對種質(zhì)資源的精準鑒定，往往綜合上述方法進行共同分析。

種質(zhì)資源評價內(nèi)容包括種群的自然分布、資源量、種質(zhì)特征、遺傳結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)性能、開發(fā)潛力和可持續(xù)利用的策略等，評估的方法涉及基礎(chǔ)生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等，是一項多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程。

四、可持續(xù)發(fā)展建議

黨的十九大報告提出，我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為“人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”，水產(chǎn)領(lǐng)域體現(xiàn)在人民對優(yōu)質(zhì)安全水產(chǎn)品需求的不斷擴大，同時對優(yōu)美水域生態(tài)環(huán)境的日益向往。開展水產(chǎn)種質(zhì)資源收集、整理、保存和共享將為滿足人們對優(yōu)質(zhì)安全水產(chǎn)品和優(yōu)美水域生態(tài)環(huán)境需求提供戰(zhàn)略支撐。

（一）發(fā)動現(xiàn)有力量，實施全方位收集保護

《關(guān)于加強農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用的意見》指出要堅持“系統(tǒng)收集、應(yīng)保盡?！痹瓌t，全面收集保存珍稀瀕危、特色、抗病（逆）、優(yōu)質(zhì)且適應(yīng)生產(chǎn)的種質(zhì)資源。要采用資料查詢、現(xiàn)場調(diào)查、社會大眾參與等相結(jié)合，已有資源整合與新資源收集相結(jié)合，國外引進與本土挖掘收集相結(jié)合的方式，兼顧資源收集的數(shù)量與質(zhì)量，提高資源保護效果。同時規(guī)范國家、省級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)管理制度，完善活體與標本保存、精子保存、基因保存等不同保存方式，研究攻克種質(zhì)資源高存活率和穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵技術(shù)，提高種質(zhì)資源的保存效率和利用質(zhì)量。

（二）依托精準鑒定與科學(xué)評價，建設(shè)大數(shù)據(jù)平臺

整合國內(nèi)相關(guān)研究平臺開展的種質(zhì)精準鑒定和科學(xué)評價工作，篩選具有高產(chǎn)、抗逆（?。⒄湎〉膬?yōu)質(zhì)種質(zhì)材料。對優(yōu)異資源開展基因組測序與功能基因深入研究，發(fā)掘優(yōu)異性狀關(guān)鍵基因，開發(fā)特異分子標記，開展表型與基因型關(guān)聯(lián)分析，篩選出具有應(yīng)用價值的育種材料，應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中，服務(wù)生產(chǎn)生活發(fā)展。采集不同層級的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)，完善種質(zhì)資源大數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，實現(xiàn)種質(zhì)資源的數(shù)據(jù)化管理和社會化利用，提高種質(zhì)資源的共享程度和利用效率。推進全國水產(chǎn)種質(zhì)資源大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，實現(xiàn)平臺內(nèi)種質(zhì)資源信息的數(shù)據(jù)化表達，建立起種質(zhì)獨立區(qū)分的身份管理模式。同時，以大數(shù)據(jù)平臺為載體，擴大完善水產(chǎn)種質(zhì)資源智能化識別系統(tǒng)，為社會大眾提供方便快捷準確的水產(chǎn)物種鑒別手段。

（三）研究資源修復(fù)，建立安全可追溯體系

在加強水產(chǎn)種質(zhì)資源保護的同時，積極開展種質(zhì)資源增殖恢復(fù)，建立完善的水產(chǎn)生物種質(zhì)資源恢復(fù)技術(shù)體系。在加強種質(zhì)提純基礎(chǔ)上，突破苗種繁育關(guān)鍵技術(shù)，繁育優(yōu)良苗種資源，做好本底調(diào)查，開發(fā)增殖放流標記，構(gòu)建放流效果評估模型，提高增殖放流效果評估的準確性，不斷提高水產(chǎn)種質(zhì)資源現(xiàn)存量。依靠大數(shù)據(jù)平臺網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，針對大宗生產(chǎn)物種，在種質(zhì)保存、親本來源、苗種繁育、產(chǎn)品監(jiān)測到運輸監(jiān)管、市場準入等產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)過程中記錄保存親本遺傳背景、繁育生長環(huán)境因子、產(chǎn)品性能參數(shù)、運輸條件、加工方式等詳細數(shù)據(jù)信息，建立起完善的產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系，并形成二維碼，方便用戶掃描查詢。

（四）人才培養(yǎng)與科普教育

水產(chǎn)種質(zhì)資源保護保存研究工作量大，程序多，短期內(nèi)經(jīng)濟效益不顯著，專門從事該項工作研究的人員相對缺乏。因此，政府和科技管理部門要加大對水產(chǎn)種質(zhì)資源領(lǐng)域的關(guān)注，加強從事水產(chǎn)種質(zhì)資源保護利用的平臺和人才隊伍建設(shè)。要對水產(chǎn)生物種質(zhì)資源保護、水產(chǎn)品生產(chǎn)利用、水產(chǎn)食品安全等內(nèi)容進行多種形式的科普教育和社會宣傳，多渠道建設(shè)水產(chǎn)生物科普教育基地，開設(shè)科普教育講堂，讓生物種質(zhì)資源保護理念及食品安全意識深入人心。

總之，水產(chǎn)種質(zhì)資源保護利用是一項利在后代的公益性、基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性工作，應(yīng)堅持因地制宜，保護優(yōu)先，高效利用、綠色安全、政府主導(dǎo)、多元參與的原則持續(xù)推進，同時加強科普宣傳、提高大眾參與度，實現(xiàn)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護開發(fā)與安全利用的有機融合。