文/王 艷
種業(yè)振興,良種先行。種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)。良種是農(nóng)業(yè)的芯片,是卡脖子工程。如果說“種子是農(nóng)業(yè)的芯片”,那么種質(zhì)資源則是芯片的芯片,沒有種質(zhì)資源,種業(yè)創(chuàng)新將成為無源之水、無本之木。
“迄今為止,我國種業(yè)科技創(chuàng)新能力不足仍較突出,典型表現(xiàn)之一就是性狀形成的分子遺傳機制尚不清楚,這阻礙了我國農(nóng)業(yè)生物,特別是無脊椎水產(chǎn)動物的育種進程?!鄙綎|省貝類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系育種崗位專家、魯東大學教授王曉通談到。
在王曉通看來,種質(zhì)創(chuàng)新是基礎(chǔ)研究、應用研究和生產(chǎn)推廣技術(shù)研究循序漸進并相互結(jié)合的結(jié)果,沒有基礎(chǔ)研究的良種培育存在原始創(chuàng)新不足和無法可持續(xù)發(fā)展的問題,是我國種業(yè)創(chuàng)新受到國外卡脖子的關(guān)鍵問題所在。
為破解上述難題,近年來魯東大學農(nóng)學院王曉通課題組,立足國家需求,探索創(chuàng)新的選育方法和技術(shù),在種質(zhì)創(chuàng)新的關(guān)鍵基礎(chǔ)階段——性狀分子解析方面取得了豐碩成果,僅2022年疫情以來,以魯東大學為第一單位發(fā)表論文7 篇,其中5 篇是SCI top期刊,最高影響因子8.8;培育新品系2 個,獲得軟著權(quán)2 項,被授予中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新獎、中國水產(chǎn)科學研究院科學技術(shù)獎等多項榮譽,在行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了較大影響。
長島地處膠東半島和遼東半島之間、黃渤海交匯處,海域遼闊,水清流急、藻類餌料豐富,十分適合鮑魚生長,有著“中國鮑魚之鄉(xiāng)”的美譽。在皺紋盤鮑養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的同時,隨著養(yǎng)殖集約化程度的提高,親本有效群體逐漸減小,近親交配現(xiàn)象日益嚴重,最終導致遺傳多樣性不斷下降。此外,養(yǎng)殖生產(chǎn)中雜交技術(shù)不規(guī)范現(xiàn)象嚴重,導致種質(zhì)混雜等現(xiàn)象嚴重。
作為我國野生皺紋盤鮑最重要的種質(zhì)保存區(qū),長島皺紋盤鮑種質(zhì)資源的保護也是維護我國皺紋盤鮑養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的重要種質(zhì)基礎(chǔ),對于支撐中國鮑魚產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,更是推動長島鮑魚產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大舉措。
在此背景下,王曉通課題組作為重要參與人,與萊州市力洋水產(chǎn)開發(fā)有限公司合作,創(chuàng)新開展了長島皺紋盤鮑原種資源與生境調(diào)查,為長島皺紋盤鮑資源恢復提供了科學依據(jù);同時綜合多種技術(shù),進行長島皺紋盤鮑的種質(zhì)評價,利用分子生物學技術(shù)研究與評估長島皺紋盤鮑的遺傳結(jié)構(gòu)與遺傳多樣性;在保證種質(zhì)遺傳不變的條件下,實施人工苗種的培育與底播增殖,建立示范區(qū),促進皺紋盤鮑種群資源的恢復。同時將野生鮑魚子一代與福建商品鮑進行正反交實驗,并與長島野生鮑魚、福建商品鮑各自的純繁家系進行比較,發(fā)現(xiàn)無論正交或是反交,雜交后代的生長速度和成活率均優(yōu)于純繁家系,說明長島野生鮑魚與福建商品鮑雜交的雜種優(yōu)勢明顯,可以產(chǎn)業(yè)推廣,目前鮑魚研制客戶的訂單絡(luò)繹不絕。在研究過程中,課題組還發(fā)現(xiàn)多個可以挖掘的特色性狀,目前正進行家系建立和相關(guān)基因挖掘,為新品種培育提供了關(guān)鍵的育種素材。
此外,課題組還與萊州市力洋水產(chǎn)開發(fā)有限公司合作,開展了中間球海膽和仿刺參的室內(nèi)集約化混養(yǎng)工藝的研發(fā)與應用。整合室內(nèi)工廠化養(yǎng)殖池塘的設(shè)施配置,研究了室內(nèi)集約化混養(yǎng)下養(yǎng)殖密度和餌料對中間球海膽和仿刺參生長影響等關(guān)鍵技術(shù),建立了中間球海膽和仿刺參室內(nèi)集約化混養(yǎng)體系,為山東半島中間球海膽和仿刺參養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的振興與發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
櫛孔扇貝是我國傳統(tǒng)的重要海水養(yǎng)殖經(jīng)濟貝類。但近年來,病害問題嚴重威脅著櫛孔扇貝養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。因此,對櫛孔扇貝天然免疫機制的解析并發(fā)現(xiàn)抗病相關(guān)基因,對于櫛孔扇貝的抗病育種顯得至關(guān)重要。
征途漫漫。王曉通表示,維甲酸誘導基因 I (RIG-I) 樣受體 (RLRs) 是定位于細胞質(zhì)識別病毒的一類模式識別受體。然而,目前對無脊椎動物中RLR 蛋白功能的研究還很匱乏。以此為切入點,課題組通過基因克隆、表達分析、免疫共沉淀、酵母雙雜交、基因敲降、熒光素酶雙報告等技術(shù)手段,確定了MAVS、MyD88、IKK1、NEMO 等基因可以作為櫛孔扇貝抗病育種的候選基因,為下一步工作奠定了良好基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表在Frontiers in immunology、Aquaculture 等知名學術(shù)刊物。目前抗病品系正在建立,這也讓王曉通對未來的研究道路充滿了信心與期待。
雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越。瞄準國家需求,王曉通帶領(lǐng)課題組早已整裝出發(fā),立足崗位持續(xù)創(chuàng)新,不斷育出更多更好品種,這也是他們繼續(xù)為之奮斗的不竭動力。
學者簡介
王曉通現(xiàn)任魯東大學教授,農(nóng)學院副院長,博士生導師,多年致力于海洋特色生物選育領(lǐng)域的學術(shù)研究,并取得了一系列豐碩的創(chuàng)新成果。入選國家萬人計劃青年拔尖人才、泰山學者青年專家、山東省有突出貢獻的中青年專家、山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系貝類育種崗位專家。發(fā)表學術(shù)論文60余篇,以第一或通訊作者發(fā)表SCI論文50篇,包含4篇共同第一作者,其中1篇共同第一作者論文在世界著名雜志Nature發(fā)表,以第一發(fā)明人被授權(quán)專利10項,其中發(fā)明專利4項,主編英文著作1部,主持國家、省部級科研項目10余項,制定《乳山牡蠣》山東省地方標準1項。育成長牡蠣“三黑”新品系并進行了海區(qū)推廣養(yǎng)殖,進行了海膽引種馴化和鮑魚新品種培育。兼任山東省科協(xié)常委、山東動物學會常務理事、上海海洋大學碩士生導師、廣東海洋大學博士生導師;曾掛職乳山市副市長,發(fā)起和促成了中國牡蠣產(chǎn)業(yè)國際高峰論壇永久會址落戶乳山和乳山牡蠣研究院成立等。獲山東省青年科技獎、中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新獎、中國水產(chǎn)科學研究院科學技術(shù)獎、山東省自然科學學術(shù)創(chuàng)新獎和山東省海洋與漁業(yè)科學技術(shù)獎等榮譽。