单体三倍体牡蛎苗种培育中存在的问题及今后研究的方向

文/胡金庆 任艳萍 林广明 李文清 韩志强 刘海泉

本文通过探讨分析单体三倍体牡蛎在苗种培育方面的问题，包括四倍体亲贝的纯度和稀缺性、高纯度三倍体受精卵获取较难、二倍体和四倍体牡蛎性腺同步成熟存在差异化、规模化生产中形成单体牡蛎的方法不尽完善等，提出了今后研究的重点和方向为提高三倍体诱导成活率、研发更加高效实用固着基、改进多倍体培育方法、协调牡蛎二倍体与多倍体培育关系等，供相关从业者参考借鉴。

牡蛎是我国重要的经济贝类，因其营养丰富、味道鲜美而有“海中牛奶”的美誉。渔业统计年鉴数据显示，2020年我国牡蛎总产量达542.46万t，约占全国海水养殖产量的25%，占贝类产量的37%，位居世界第一。二倍体贝类在水温较低的冬春季节糖元含量最高、口感最好，而在夏季高温季节口感较差。三倍体牡蛎即使在夏季，软体部仍然非常肥满，糖元含量也保持在一个较高的水平，弥补了二倍体牡蛎夏季的缺憾。因此，三倍体牡蛎养殖面积逐年增加，牡蛎苗供不应求。而单体牡蛎由于个体独立、便于挑拣、外壳规整，深受高端市场喜爱，售价较高、养殖效益可观，成为近年养殖热门。

在贝类三倍体培育中，可通过物理、化学和生物等方法实现多倍体诱导。人工雌核发育和细胞融合法也可被用于贝类三倍体的诱导。现阶段常用方法为生物学方法，即使用二倍体贝类和四倍体贝类进行杂交，产生三倍体个体。

在蓬莱长岛海洋生态文明综合试验区，开展了牡蛎规模化养殖近十年，从事单体三倍体牡蛎养殖也有五六年，养殖方式从风平浪静的内湾进行吊绳养殖向潮流畅通饵料丰富的深远海网笼养殖转变。2021年，当地牡蛎养殖面积3600ha，年产量12万t，产值10亿元。

本文以太平洋牡蛎为代表，探讨了单体三倍体牡蛎在苗种培育中存在的问题及今后研究方向，供相关从业者参考借鉴。

一、单体三倍体牡蛎苗种培育中存在的问题

（一）四倍体亲贝的纯度和稀缺性是苗种培育瓶颈

贝类四倍体生产技术为美籍华人郭希明先生所创。四倍体是在三倍体成熟的卵子与二倍体精子受精后，再用物理、化学或者生物方法抑制受精卵的极体释放而获得。四倍体稳定性差，后代极易发生倍性变化，出现四倍体、三倍体、二倍体及非整倍体。三倍体牡蛎本身育性差，雌性个体比例小，怀卵量少。三倍体牡蛎卵诱导出的四倍体成活率极低，不到万分之一，导致四倍体牡蛎一直供不应求，无法满足育苗供给。此外对于亲本牡蛎的倍性，需要用流式细胞仪进行检测，确保被诱导的四倍体必是纯四倍体。国内具有专业生产资质、能提供四倍体亲贝的厂家屈指可数，若从国外进口需经海关检疫合格才可入关，投资大且耗时较长。

（二）获得高纯度的三倍体受精卵有难度

二倍体亲贝出现的性逆转以及雌雄同体均会出现二倍体精子并污染二倍体的卵子，进而导致孵化出的三倍体受精卵纯度下降，因此，获得高纯度的三倍体受精卵存在难点。在生产过程中应当做好二倍体亲贝雌雄的区分、雌雄同体亲贝的筛检、严格操作取卵和洗卵，避免受精前二倍体卵子与二倍体精子结合形成二倍体的受精卵。

（三）二倍体和四倍体牡蛎性腺同步成熟存在差异化

在相同环境条件下，四倍体牡蛎性腺发育较二倍体至少晚一个月。因此，合理调整水温等环境因子，使亲贝雌贝二倍体和雄贝四倍体牡蛎近乎同步性成熟是培育的重点和难点，在生产上常用的方法为解剖后人工授精。因1个雄贝所排精子数量足够为10个以上雌贝受精，所以生产上多以常规二倍体为雌贝，稀缺的四倍体为雄贝。

（四）规模化生产中形成单体牡蛎的方法还有待完善

单体牡蛎的产生一般有颗粒固着基法和化学药物诱导法两种。前者的操作为：在牡蛎眼点幼虫阶段，壳高0.25mm～0.3mm时，投放规格为0.3mm～0.5mm的贝壳粉或细砂颗粒做为固着基，每个固着基附着一个幼体即为单体牡蛎。颗粒固着基大小要与即将附着幼虫大小相仿，过大会造成单体率下降，一个固着基上固着多个稚贝的比例增大；过小虽能提高单体率，但附苗量将降低。

用化学药物肾上腺素（EPI）和去甲肾上腺素（NE）诱导眼点幼虫，可使之面盘、足丝退化，自然沉于池底变态而成为单体牡蛎。此方法在实验室操作可行，但在规模化生产中的可操作性还需要进一步研究完善。

二、单体三倍体牡蛎苗种培育的研究展望

（一）三倍体诱导成活率有待提高

三倍体诱导成活率较低主要体现在四倍体与二倍体杂交后孵化阶段、浮游幼虫阶段和眼点变态固着阶段成活率不高。除了诱导技术、方法，诱导成活率还与亲贝种质、性腺成熟度、外界环境包括水质等都紧密相关。后期固着成稚贝，脱基过程死亡率高低主要与固着基的种类、操作有关，与诱导技术关系不大。

（二）高效实用固着基有待研发

牡蛎固着基种类众多，各有优缺点。贝壳固着单体牡蛎优点是固着密度大，缺点是脱基的时间不能太早，壳高小于1mm时不能脱基，因为彼时壳薄而脆脱基会使贝壳损伤严重，外壳破损率高。脱基太晚，壳高＞20mm时又容易导致牡蛎互相黏连，影响牡蛎生长和个体美观。因此，在眼点幼虫将要固着时，通过分池降低固着密度是可行方法，方便后期单体分苗，但其缺点是稚贝单位体积密度减少将影响经济效益。可弯曲的塑料板（聚乙烯波纹板）与贝壳固着基缺点相仿，需要脱基的牡蛎规格偏大。塑料薄膜非常适合稚贝脱基，但固着基表面光滑，不易于眼点幼虫固着，需将塑料薄膜打磨粗糙再投放。废旧筛绢需200目以上为好，如果网眼过粗，筛绢两面的牡蛎透过孔眼相互固着，影响单体效果。因此，高效实用低成本固着基的研发，也是今后重要的研究方向。

（三）多倍体培育方法有待改进

在各种多倍体培育方法中，物理方法操作简单易行、成本低，但诱导效果还不够理想；化学方法诱导不仅成本高，有些化学药物还有毒性，对贝类及周围养殖环境可能造成污染；生物方法所应用的贝类四倍体培育和细胞融合技术仍然难度非常大。因此，探寻高效、无毒、安全且低成本的牡蛎多倍体育种方法仍是今后重要的研究方向。

牡蛎细胞中三倍体染色体配对本身就是紊乱的，通过三倍体诱导出四倍体的自繁配对也是紊乱的，自然海区养有二倍体牡蛎，如果同时也养有三倍体、四倍体，后者育性差并不代表不育，不稳定的遗传基因与二倍体结合，是否会导致基因混合或基因污染也是一个需要思考的问题。

（四）贝类二倍体与多倍体培育需齐头并进，共同发展

牡蛎三倍体、四倍体研究至今，虽然已经取得了很多的成绩，但是也有很多问题尚待突破。二倍体牡蛎作为自然界长期进化的生物物种，仍需要保留和保护，因此，二倍体牡蛎原种、良种的保护、提纯与复壮仍然值得我们重视。只有二倍体与多倍体培育并肩同行，才能保证牡蛎产业健康可持续地发展。