抗高氨氮低溶氧!长速快、成活率近80%!广东海洋大学牵头培育的

  这个对虾新品种,不但填补了中国对虾之都种虾的空白,未来或将会改变很多养殖户的命运

  从南到北,南美白对虾成功率持续走低,年年吞噬养殖者金钱物力,其生活生计陷入困顿,业内哀嚎一片。广大从业者尤其是养殖户深感迷惘并反思和拷问:行业究竟出了什么问题,是种苗出问题吗?如果是,那么好种好苗又在哪里?

  再说湛江——中国对虾之都!对虾年产值120亿元,就业岗位40万个,带动就业100多万个。养殖量17.8万吨,养殖面积44.3万亩,加工企业203家,形成了种苗——养殖——饲料——加工服务——出口贸易的产业链。还有广东海洋大学地处湛江,在多年的办学历史中培养了大量的对虾养殖人才,为我国对虾养殖产业的发展作出了重要贡献。然而这个拥有最完善产业链和人才链的对虾之都,竟没有一个真正属于自己知识产权的南美白对虾品种,实在令人遗憾。

  所幸,最近国家农业农村部公布了2017年审定的19个水产新品种,广东海洋大学牵头培育的凡纳滨对虾“兴海1号”(品种登记号:GS-01-007-2017)正式获得国家农业农村部的官方认定,获得农业农村部颁发的水产新品种证书,不但填补了中国对虾之都种虾的空白,未来或将改变很多养殖户的命运。

  这个“兴海1号”究竟是何来头,有何优势和特点?养殖户更加关心的是,在国内外20多个南美白对虾品牌(系)中,它能否脱颖而出成为大家苦苦寻求的那一条苗吗?日前,中国水产频道采访了“兴海1号”对虾选育科研团队带领人——广东海洋大学水产学院刘建勇教授,揭晓“兴海1号”的前世今生。

  刘建勇:考虑到南美白对虾为引进种,国外种虾公司严格控制种质资源,为保障选育基础群的遗传多样性,2011年,我们选育项目组团队收集了当年国外不同来源引进的亲虾群体、国内经农业部审定的新品种保留的部分群体,以及我国广东、广西及海南省沿海多个经过多代传代的养殖群体,对收集到的不同来源的群体采用AFLP、SSR等分子标记进行遗传多样性分析,最终选留了7个群体共3880尾对虾作为亲本的来源。

  当年,从选定7个不同来源的群体中分别挑选个体大、性腺发育成熟、活力强的雌、雄亲虾进行群体内或群体间定向交配,构建了220个全同胞家系,作为选育的基础群体。经过家系的标准化培育及养殖,采用非求导约束最大似然法(MTDFREML)和动物模型BLUP估计选育基础群体生长性状和耐低溶氧、高氨氮等抗逆性状的方差组分和遗传参数,预测加性遗传效应值(育种值),以确定目标性状是否具有遗传改良潜力及后期需要采用的技术路线。最终确定采用家系选育方法,以抗高氨氮胁迫下的成活率和100日龄体重为育种目标,进行多性状复合选育。

  刘建勇:2011年,基于多性状选择指数高低对家系进行排序,最终选取选择指数高的95个家系作为核心育种群体。2012年-2016年,采用家系选育方法,对核心育种群体进行闭锁繁育。每个世代建立的家系,除部分个体进行遗传评估外,每个家系按南美白对虾亲虾培育要求进行单独养殖,数量为2000尾。基于亲缘关系分析及性能测试结果,选留多性状选择指数排序前50%的家系进入下一世代的选育核心群体。各代选留的家系,亲本选留根据体重进行家系内选择,选择强度为10%,各家系等数留种。

  在选留亲本中挑选个体大、性腺发育成熟、活力强、附肢齐全无感病症状雌虾和雄虾,综合考虑多性状选择指数及亲缘关系,控制近交系数小于0.05,按1雄配2雌的巢氏交配设计方式进行定向交配,大规模构建下一代全(半)同胞家系,每年进行1代选育。至2015年累计构建全同胞家系420个,完成了4个世代凡纳滨对虾选育。

  刘建勇:根据选育进展,综合考虑家系间的亲缘关系、凡纳滨对虾的生物学特点,采用“四家系二级良种扩繁制种体系”进行制种推广。扩繁制种过程主要包括:家系扩繁及养殖、制种亲虾挑选、定向交配制种等环节。至2017年5月,“兴海1号”育成单位共向市场推出“兴海1号”凡纳滨对虾亲虾2500对,优质虾苗12亿尾。

  中国水产频道:与国内外众多亲虾品牌相比,“兴海1号”有何优良性状和特点?

  经济性状:“兴海1号”凡纳滨对虾生长速度快,养殖成活率高,产量高。在相同养殖条件下,养殖100日龄的凡纳滨对虾“兴海1号”平均成活率为77.80%,平均体重为15.42g,与SIS一代苗相比,平均成活率提高了15.0%,体重无显著差异。

  遗传稳定性:“兴海1号”经4代选育,表型性状达到稳定,随机选取养殖100天的“兴海1号”对虾,对其体长、体重进行测量计算,体长、体重等性状变异系数均低于10%。

  优点主要有三:(1)养殖适应性强。适合我国南方沿海高位池塘、普通虾塘、大棚等对虾主要养殖模式在不同的养殖密度、养殖温度、养殖模式下均具有良好的表现;(2)生长速度快,养殖成活率高。养殖100日龄的“兴海1号”凡纳滨对虾平均成活率为77.80%,平均体重为15.42g,与SIS一代苗相比,平均成活率提高了15.0%,体重无显著差异;(3)养殖规格整齐,均匀度好。收获期低于群体体重均值的个体比例低于10%。

  “兴海1号”除生长速度快、养殖成活率高、性状遗传稳的优良性状外,它还有一个很关键的特点,就是强抗逆性,主要表现为抗高氨氮和抗低溶氧。这样的性状是如何获得?从第一代起,以后的每一代,我们都把种虾人为地放到恶劣环境中养殖半个月,所谓的恶劣环境就是水透明度低,氨氮含量很高,而溶解氧含量又非常低。每一代养殖时间为15天,淘汰抗逆性差的部分,经过几年的筛选得到目前的抗高氨氮、抗低溶氧的“兴海1号”亲本。

  刘建勇:2016-2017年,受广东海洋大学、湛江市德海实业有限公司和湛江市国兴水产科技有限公司委托,湛江市水产技术推广中心站下属单位湛江市东海对虾良种场在高位池养殖模式下对其选育获得的南美白对虾高产新品种“兴海1号”进行连续2年的生产性对比养殖试验,对照组为SIS一代苗、二代苗。试验虾塘3口,面积为15亩/口,每口塘用密网分割成面积大小相同的3个养殖空间,分别放养“兴海1号”、对照组SIS一代苗和二代苗,放苗密度为7万/亩。2年累计试验面积90亩。

  采用抛网法随机选取养殖100天的“兴海1号”凡纳滨对虾、SIS一代苗和二代苗各30尾,测量每个个体的体长、体重,结果表明,“兴海1号”对虾的平均体长、体重与SIS一代苗差异不明显,但较二代苗分别平均提高了11.8%、12.6%。

  连续两年生产性测试结果表明:养殖100日龄的“兴海1号”体长、体重变异系数均小于10%,在相同养殖模式下,“兴海1号”养殖成活率、较SIS一代苗提高15.0%,较SIS二代苗提高11.1%;“兴海1号”对虾的平均体重与SIS一代苗差异不显著,但较二代苗提高了12.6%。

  刘建勇:南美白对虾是我国对虾最主要的养殖种类,养殖产量占世界50%以上,占全国对虾养殖产量的80%以上。但我国并没有凡纳滨对虾的种质资源,种苗生产严重依赖国外进口良种亲本。为了摆脱我国凡纳滨对虾种苗生产受制于人的被动局面,我国开展凡纳滨对虾自主选育,并取得一定成果,但是选育出的新品种市场占比不足20%,竞争力不强。因此,加强自主研发力度,选育出更多具有自主知识产权的生长速度快、养殖成活率高的对虾良种,同时建立配套的制种和繁养技术体系,加强选育品种的推广,已成为我国对虾可持续发展的迫切要求。

  尤为迫切的是,目前市面上占主导地位的是国外南美白对虾亲本,在优质水环境适宜的天气条件下,生长速度和成活率或很可观,但一旦在气候不同,环境恶劣的养殖条件下,其抗逆性差的弊端便暴露了:成功率低,发病多,越养越亏本。因此,在本土选育适合国内气候环境养殖的自主品牌亲本,既摆脱受制于人尴尬局面同时也提振和复兴国内对虾养殖业。

  因此在2011年-2017年期间,在广东省水产良种体系建设项目、广东省海洋渔业科技推广专项科技攻关与研发项目、广东省高校工程技术研究中心建设项目等良种选育相关项目支持下,广东海洋大学、湛江市德海实业有限公司及湛江市国兴水产科技有限公司合作组建凡纳滨对虾良种选育研究团队,花了7年时间来进行南美白对虾选育。

  刘建勇:对虾新品种选育的工作是很繁琐、枯燥和艰辛的,同时也需要耗费巨大的人力物力、资金及漫长的时间。在看不到效益的情况下,很少有人或是企业能够长久的坚持。

  我们这个项目每年获得国家支持的科研经费只有80万元,还存在很大的资金缺口,需要我们自筹。7年漫长时间,多亏了广东海洋大学水产学院前任院长叶富良教授一直多方奔走,争取湛江市政府以及企业的大力支持,有时经费金不足资金告罄时,叶富良教授还多次自掏腰包支持项目组,如此才得以坚持下来。在此要特别感谢我们的老院长,可以说,没有叶教授,就没有今天的“兴海1号”。

  研究成果是团队的成绩。育种是一项系统的工程,除了技术路线正确以外,亲虾的培养、育苗、养殖等每一个实际操作细节都要熟悉。一些关键步骤资料和书本上是没有的,我们要在实践中研究解决。举个例子,在亲虾的培养、育苗上,需要对外聘请经验丰富育苗技术员,好的育苗技术员在苗企年收入可达百万元,能把这些技术员留下工作不易。与苗企生产工作不同的是,选育亲虾操作要求十分严格,如交配亲虾标记混淆了就很麻烦,所以每位技术员还需配备硕士生与其紧密配合。总而言之,能取得今天的研究成果,离不开广东海洋大学多位老师、10多位硕士研究生、几十位本科生及众多工作人员辛勤付出和鼎力支持。

  刘建勇:与国外相比,国内在基础理论研究与育种技术方面并不存在明显差距。但一些细节方面需引起重视,例如在制种方面,从种——幼体——虾苗——养殖——再到种,优良性状的稳定性如何保存下来?会受到哪些因素影响呢?我个人认为养殖池子大小、水流速度、水环境、投喂饲料等,都会对种的稳定性产生影响,又如在配合力的测试与利用方面,我们还有很大的提升空间,这些是我们今后继续努力研究的方向。

  1、保种。为了更好的保种,目前我们与湛江市国兴水产科技有限公司在徐闻县靠近珊瑚礁保护区专门为这些亲虾建造了占地70亩的完美设施的良种场,徐闻位于中国大陆最南端,这里有最适合南美白对虾生长的气候条件,还有最优质的海水资源,很快这些亲本就能安家落户在美丽徐闻,对保种工作无疑是最有利的。

  3、主要工作向市场推广新品种“兴海一号”。目前国内的种虾市场比较混乱,竞争激烈,而面对不同来源的和不同品系的种虾,虾农们在选择方面陷入迷茫,前期推广难度比较大。为了改变国内良种质量下降的问题,获得市场的认可,前期的推广工作打算得给苗场“送”种虾。但我们对“兴海一号”充满信心,加上广东海洋大学校友遍布全国水产,尤其是对虾育苗界人士、技术员对母校的对虾选育取得成绩都很自豪,纷纷表示支持推广,所以我们的市场推广存在广泛基础,我们也充满希望。目前我们得到山东、河北、深圳等地校友的信任和帮助,在水产行业里他们坚持为新品种开辟出一条充满生机的推广道路。

  刘建勇教授透露,在育种工作中,研究团队完善了凡纳滨对虾选育、制种技术和繁养工艺;自主研发突破了大规模家系选育过程中的半同胞家系构建、家系或个体标记、共同环境养殖等一系列关键技术;建立了凡纳滨对虾脱落精荚再移植、亲虾培育、定向交配、性状测量、养殖设施改造及水环境监测等配套技术。获得发明专利3项,实用新型专利9项,发表论文36篇。

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