探究鱼类多倍体育种技术及其在水产养殖中的应用

王丙友

多倍体育种技术可以通过改变鱼类染色体组数量来实现对鱼类品种改良的遗传工程技术，通过该技术可以培育出更加优良的鱼类品种，进而满足人来对鱼类水产品的消费需求。该技术的操作难度较低，具有较高的可控性，通过该技术改良的鱼类品种，其生长速度能够显著提升，同时具有较强的抗病能力，养殖这些经过改良的优质品种，可以大幅提高鱼类产品产量，促进我国渔业的发展。目前，我国在鱼类多倍体鱼种技术的研究工作中，已经取得了较明显的研究成果，研究中心对草鱼、鲤鱼、鳙鱼、鲢鱼等鱼类品种都进行的多倍体育种研究，其中异育银鲫、湘云鲤都已经应用在了实际生产之中。

1、人工诱导鱼类多倍体育种技术的概述

人工诱导鱼类多倍体育种技术是通过理化因子来刺激鱼类卵子，在不排除第二极体的基础上，实现与单倍体精子的结合，进而形成三倍体品种。通过鱼类远缘杂交，让其变异出三倍体，甚至四倍体，该技术的具体育种方式如下：

（1）温度休克法

温度休克法是一种通过温度的调节对鱼类卵子进行处理的方法，具体包括热休克及冷休克。采取冷休克方法进行育种时，需要在卵子受精后的5min开始冷休克处理，处理时间控制在50～60min，冷休克的温度标准为0～0.1℃，该方式获得三倍体的几率为90%左右。如果卵子受精后>5min，在处理时间不变的条件之下，三倍体的发生几率就会出现明显降低，发生率具体会降低至60%～70%之间，由此可见，温度休克法的敏感性会受到遗传背景与卵子成熟度的影响。而采取热休克的方法进行育种时，同样要在卵子受精后的5min开始进行热休克处理，热休克的具体温度在40～40.5℃之间，处理时长为2min，热处理获取三倍体的几率为90%～100%。在相关研究中得出，温度休克法下，影响三倍体发生率的主要因素为处理开始时间、处理温度以及处理操作的持续时间，过晚处理、温度达不到标准，都会造成三倍体诱导几率的下降。

（2）静水压休克法

静水压休克法也是一种诱导鱼类三倍体或四倍体的主要处理方法，采用静水压休克法处理受精卵时，静水压应控制在600kg/cm2，处理开始时间应在鱼类卵子授精后的3min时进行。该处理方法获得的诱导效果优于温度休克法，但处理时间、静水压压力强度以及处理持续时间也是影响诱导效果的主要因素，采取该方法进行多倍体诱导时，需要注意这三个要素的规范性。

（3）化学处理

采用相应的化学药物也能达到诱导鱼卵多倍体的效果，具体化学药物为细胞松弛素B，通过细胞松弛素B抑制细胞的分裂，进而让细胞分裂效果出现变化，诱导多倍体。在相关研究中发现，利用细胞松弛素B处理的受精卵，可以获得三倍体或四倍体卵子。另外，聚乙二醇、咖啡因以及N2O等化学药剂也都有诱导多倍体的作用。但是，化学药品处理方式，因其药品必定存在一定程度的毒性，这也导致了处理后生成的个体活性会有一定下降表现，所以在鱼类的多倍体育种中存在着局限性。

2、多倍体技术在鱼类育种中的具体应用

目前，我国已经对200多种淡水鱼类开展了多倍体育种的研究，其中得到了30余种多倍体的鱼类，研究表明，具有多倍体性质的鱼类在抗寒能力、抗病能力以及生长速度方面均优于常规鱼种。而利用生育能力较低的三倍体鱼种掺入鱼类养殖之中，可以控制鱼类的繁殖速度，进而促进鱼类个体的生长，确保鱼种的纯正性，这对鱼类产品产量的提升有重要意义。

（1）有利于提高鱼苗成活率，促进生长

将多倍体技术应用在鱼类育种工作之中，可以培育出全新的鱼类品种，拿目前培育出的三倍体体草鲤和草鳙为例，杂交出的鱼种具有更强的对环境的适应应力，而三倍体更是比二倍体杂交品种的抗病能力要强。将三倍体鱼种用于养殖，可以明显减少鱼群的畸形数量及死亡率。拿采用温度休克法处理出的褐鳟及溪红点鲑为例，其三倍体的鱼种成活率高达80%左右，而两倍鱼种的成活率仅为23%左右，同时，三倍体的鱼种生长速度更快，对比三倍体及二倍体鱼种的幼年期及成熟期可以发现，三倍体的个体体型更大，活跃性更高。另外，在对三倍体白鲫鱼的研究中发现，三倍体白鲫鱼的生长速度比二倍体白鲫鱼的生长速度要高出30%左右，在幼年期，三倍体个体体型大于二倍体个体，成熟期后也有持续生长的表现，观察其二次性征发现，三倍体的个体没有二次性征，雌鱼卵巢没有发育，但体型明显大于二倍体雌鱼。

（2）有利于延长养殖周期

利用多倍体育种技术培育出的三倍体育种，因为其性腺发育不了，所以其繁殖能力受到限制，这就大幅减少了繁殖造成的鱼类个体减重、肉质退化以及抗病能力降低等问题的发生，可以显著提升鱼类产品的产量。而养殖三倍体鱼种，可以通过延长养殖周期的方式，让鱼有更长的生长周期，三倍体鱼种在成年后仍然可以持续生长，这对提高鱼肉可食率，提高经济收益有着积极的影响。拿三倍体虹鳟鱼为例，在相关研究中发现，三倍体虹鳟鱼抗传染性鱼病的能力更强，表现优于二倍体个体，同时三倍体虹鳟鱼个体的体色更添加艳丽，对环境的适应力较强，可明显降低对水质的要求。

（3）有助于维持渔业生态平衡

将多倍体育种技术应用在渔业生产之中，可以减少外来基因对鱼类基因纯正的影响，同时也能保证鱼类产品的食品安全。相比于转基因技术，多倍体育种技术培育出的鱼种，可以在提升产量及鱼肉品质的同时，更好的被人们所认可，进而为养殖户创造更高的经济收益。通过生育能力不良的三倍体鱼种，可以避免鱼类基因之间的混杂，这样可以避免自然环境下，鱼类混乱杂交造成的品种退化问题，同时抑制其繁殖速度也能提高鱼群个体的品质，另外也有利于保护当地水域中物种的多样性。

综上所述，为了促进我国渔业的发展，我们要加大对多倍体育种技术的应用研究，根据市场需求，研制出更加优良的多倍体鱼种，这样不仅可以提高鱼类产品的产量与品质，满足大众的消费需求，也能保证我国水域中的生态平衡，保护本地物种。

（作者单位：450000河南省郑州黄河鲤种质資源保护工作站）