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        科學(xué)傳播

        振興珍珠養殖產(chǎn)業(yè)—珍珠貝遺傳育種研究取得新進(jìn)展

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        時(shí)間:2010-07-09  作者:LMB  來(lái)源:文本大小:【 |  | 】  【打印

            何毛賢 海洋生物學(xué)家,1969年3月生于四川省西充縣。2000年于中國科學(xué)院南海海洋研究所獲理學(xué)博士學(xué)位。現任中國科學(xué)院南海海洋研究所、LMB重點(diǎn)實(shí)驗室責任研究員,博士生導師,中國貝類(lèi)學(xué)會(huì )理事,廣東省原、良種評定委員會(huì )委員。主要從事海水貝類(lèi)遺傳、育種與養殖研究。先后承擔了國家“863”課題、國家科技支撐計劃項目、國家自然科學(xué)基金-廣東省聯(lián)合基金、中國科學(xué)院知識創(chuàng )新重要方向性項目、廣東省自然科學(xué)基金和科技計劃項目等10余項。在國際上首次培育出珍珠貝四倍體,并闡明了其細胞學(xué)機制;發(fā)現了珠母貝非整倍體現象;建立了三倍體育苗、育種、育珠技術(shù),用三倍體育珠明顯提高了珍珠質(zhì)量,該技術(shù)獲得國家發(fā)明專(zhuān)利授權;通過(guò)選擇育種培育出了一個(gè)生長(cháng)快的品系“JCS”和一個(gè)殼色為紅色、珍珠層外緣顏色偏紅的品系“南科珍珠紅”,為培育優(yōu)質(zhì)珍珠奠定了良好的基礎。發(fā)表學(xué)術(shù)論文40多篇;獲授權發(fā)明專(zhuān)利2項,獲省部級科技獎3項。 

            珍珠自古以來(lái)被人們視為珍寶,是財富的象征,廣受各界人士喜愛(ài),也是醫藥、衛生和營(yíng)養保健品的原料,具有重要的經(jīng)濟價(jià)值。我國是世界上發(fā)現、采捕、利用、養殖珍珠歷史最悠久的國家之一。我國生產(chǎn)的海水珍珠“南珠”在國際上已久負盛名,其品質(zhì)曾得到了世界的公認,自古就有“西珠不如東珠,東珠不如南珠”之說(shuō)。80年代以來(lái),我國的珍珠養殖業(yè)迅速發(fā)展,海水珍珠養殖業(yè)已是廣東、廣西、海南沿海某些地區經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。但近年來(lái),在我國珍珠養殖業(yè)快速發(fā)展的過(guò)程中,忽視了優(yōu)良品種的選育導致近親繁殖,種質(zhì)退化,加上育珠技術(shù)落后等問(wèn)題,致使我國海水珍珠質(zhì)量明顯下滑,大大降低了南珠在國際市場(chǎng)上的競爭力。目前,中國珍珠產(chǎn)量雖然占世界珍珠總產(chǎn)量的95%,但其產(chǎn)值僅占全球珍珠行業(yè)總產(chǎn)值的15%,珍珠貝品種亟待改良。 

        面對產(chǎn)業(yè)現狀,勇挑科研重擔 

            馬氏珠母貝又稱(chēng)合浦珠母貝,是目前我國用于生產(chǎn)海水珍珠的最主要貝類(lèi),其所產(chǎn)珍珠產(chǎn)量占我國整個(gè)海水珍珠產(chǎn)量的95%以上。自上世紀六十年代我國馬氏珠母貝育苗成功并大規模生產(chǎn)以來(lái),由于長(cháng)期使用人工育培育的母貝做親貝,造成多代近親繁殖、種質(zhì)退化。我國目前的珍珠產(chǎn)業(yè)雖有一定基礎,但品種老化,產(chǎn)量低且不穩,生產(chǎn)簡(jiǎn)陋且加工工藝落后,尤其是珍珠作為珠寶其主要指標直徑、正圓率、光澤、色澤大大低于國際標準。在生產(chǎn)上表現為貝體生長(cháng)慢,個(gè)體越來(lái)越小、死亡率高、留核率低等問(wèn)題。致使珍珠產(chǎn)品在低水平的生產(chǎn)中徘徊不前。在原有基礎上的小改小革已不能應對形勢發(fā)展的需求,而在這樣的背景下,要實(shí)現我國珍珠產(chǎn)業(yè)的騰飛也并非易事。 

            以何毛賢研究員為首席科學(xué)家的科研團隊是一批富有朝氣的年青人,有強烈的創(chuàng )新愿望和創(chuàng )新意識,他們對改變我國珍珠產(chǎn)業(yè)的落后面貌充滿(mǎn)信心,并且是高起點(diǎn)的主動(dòng)出擊和獨辟蹊徑。在走訪(fǎng)廣東、廣西、海南沿海各地珍珠養殖企業(yè),親臨一線(xiàn)指導生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中,何毛賢研究員切實(shí)地感覺(jué)到了珍珠貝種質(zhì)退化,養殖技術(shù)落后給我國珍珠養殖業(yè)帶來(lái)的嚴重不良影響。他全面地分析了制約我國珍珠養殖產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的因素,敏銳地認識到要振興我國珍珠養殖業(yè),打破我國珍珠產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵在于以珍珠貝品種選育為突破口,進(jìn)行珍珠貝提純復壯,培育生長(cháng)快、個(gè)體大、抗逆性強的優(yōu)良品種,才是解決我國海水珍珠質(zhì)量差的根本。根據這個(gè)思路,何毛賢研究員和他領(lǐng)導的海水貝類(lèi)遺傳育種課題組決定圍繞著(zhù)珍珠貝類(lèi)的良種培育,針對多倍體誘導育種、雜交和定向選擇育種等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展深入、細致、系統的研究工作。 

            在深入生產(chǎn)的最前沿、在往返養殖場(chǎng)的旅途中、在實(shí)驗室內和研討會(huì )議中,課題組進(jìn)行著(zhù)新的規劃。何毛賢研究員帶領(lǐng)團隊認真分析國內外現有珍珠養殖育種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和缺陷,我國現行的育苗技術(shù)雖然具有流程簡(jiǎn)單、設備少及操作方便的優(yōu)勢,但在貝體生長(cháng)及育珠速度和珍珠規格上無(wú)法與日本等珍珠養殖大國相匹敵,使現有的珍珠養殖技術(shù)無(wú)法產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。也就是說(shuō),只有提高珍珠貝生長(cháng)速率以及個(gè)體大小,生產(chǎn)出更多達到珠寶級別的珍珠才能改變目前的局面。技術(shù)難點(diǎn)找到了,并不等于有了解決難點(diǎn)的思路和辦法,更重要的是首先必須提出一整套創(chuàng )新方案。然而,制定一個(gè)什么樣的方案,擺在課題組面前有兩種辦法:一種是走別人的老路去填補國內的空白;另一種是走自己的路,開(kāi)創(chuàng )新局面。 

        珍珠貝多倍體誘導技術(shù)取得成功 

            “九五”期間,“海水養殖動(dòng)物多倍體育種育苗及性控技術(shù)”作為國家“863計劃”重點(diǎn)項目得到了國家科技部的支持。課題組技術(shù)人員組成的攻關(guān)隊伍經(jīng)過(guò)不懈努力,取得了輝煌成果:成功地培育出馬氏珠母貝三倍體,建立了三倍體育苗育種育珠技術(shù),在生產(chǎn)中可延長(cháng)插核期,減少插核過(guò)程中因損傷生殖腺而造成的污珠、尾珠和素珠。通過(guò)養殖生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí),三倍體馬氏珠母貝比二倍體生長(cháng)快,其珍珠質(zhì)分泌速度比二倍體快,用三倍體育珠明顯提高了珍珠質(zhì)量。該項成果作為“海水養殖動(dòng)物多倍體育種育苗及性控技術(shù)”項目的課題獲2001年中科院科技進(jìn)步一等獎,2005年國家發(fā)明二等獎。 “人工培育三倍體合浦珠母貝及育珠方法”獲得國家發(fā)明專(zhuān)利授權。在國際上首次培育出了珍珠貝四倍體,并闡明了其誘導機理的細胞學(xué)機制;發(fā)現非整倍體能存活,并對非整倍體的產(chǎn)生機理、生長(cháng)、染色體組成和基因雜合度等進(jìn)行了系統研究。把科研成果轉化為生產(chǎn)力,是課題組科技人員始終追求的目標。科研成果只有運用到生產(chǎn)實(shí)際中,才能體現出它的真正價(jià)值,并產(chǎn)生重大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。由于三倍體珠母貝表現出的明顯生長(cháng)和育珠優(yōu)勢,在珍珠養殖中必然有較大的推廣潛力。目前我國已成功地進(jìn)行了馬氏珠母貝的三倍體種苗生產(chǎn)、養殖和育珠中試,已推廣養殖面積150余畝。 

        建立雜交選擇技術(shù)創(chuàng )新體系,培育珍珠貝優(yōu)良品種 

            雖然,馬氏珠母貝多倍體技術(shù)研究取得成功并產(chǎn)業(yè)化,但是更多更深入的工作仍擺在課題組的面前,業(yè)已取得的成就所積累的經(jīng)驗使課題組充分認識到培育新的珍珠貝良種品系以及優(yōu)化養殖技術(shù)的重要性。何毛賢研究員深入生產(chǎn)一線(xiàn)調查研究,從企業(yè)那里獲取第一手資料,進(jìn)而對珍珠貝的資源、養殖成本以及發(fā)展潛力做出科學(xué)的判斷。通過(guò)認真分析并總結國外經(jīng)濟水生生物的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展模式后,對珍珠養殖產(chǎn)業(yè)有了一個(gè)全面而清醒的認識,珍珠養殖產(chǎn)業(yè)并不只是幾個(gè)技術(shù)的簡(jiǎn)單整合,而是需要從珍珠貝的選育、養殖、插核、病害防治、水質(zhì)監控轉化、采收、預處理、加工、副產(chǎn)物綜合利用等各環(huán)節技術(shù)的有機結合,同時(shí)必須兼顧經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會(huì )效益。只有通過(guò)整合各方面的技術(shù)力量并爭取到珠農、企業(yè)和政府的支持和配合,珍珠養殖產(chǎn)業(yè)才能夠煥發(fā)出新的生機。 

            在“十五”、“十一五”期間,何毛賢研究員組織了由科研院校、企業(yè)組成的產(chǎn)、學(xué)、研研究團隊,爭取并得到了國家“863”項目的支持,對馬氏珠母貝遺傳改良技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。在廣東、海南、廣西等養殖基地展開(kāi)了馬氏珠母貝良種培育的工作。 

            何毛賢領(lǐng)導的項目組闡明馬氏珠母貝各時(shí)期的表型性狀間的相關(guān)性和生長(cháng)特性,為選育指標的確立、親本和植核母貝選留等提供了理論基礎。證明了我國3個(gè)地理群體的遺傳多樣性豐富,可作為選育的基礎群體。基本弄清了我國馬氏珠母貝的遺傳結構和遺傳多樣性,這些研究為分子標記輔助選育種奠定了基礎,并為育種實(shí)踐發(fā)揮了理論指導作用。他們從國外引進(jìn)了兩個(gè)優(yōu)良品種,與國內三個(gè)主要地理群體進(jìn)行了艱苦的引種馴化、選育和生態(tài)適宜性研究。應用混合選育和經(jīng)濟雜交的方法,首次培育出了兩個(gè)馬氏珠母貝品系“海優(yōu)1號”和“JCS”;開(kāi)展了家系育種研以及殼色表型性狀遺傳分離的研究,發(fā)現紅殼色表型能穩定遺傳,在此基礎上培育出“南科珍珠紅”新品系。應用分子標記技術(shù)對雜交選育后代進(jìn)行遺傳監測,首次構建了馬氏珠母貝遺傳連鎖圖譜,為育種策略的合理制定和實(shí)現新品種的快速培育奠定了基礎。根據養殖實(shí)踐表明,在南海沿海海域充足的熱量和水量、很小的年較差、明顯的亞熱帶氣候條件下,“海優(yōu)1號”和“JCS”生長(cháng)優(yōu)勢明顯、育珠效果好,成珠率和優(yōu)珠率分別提高30%和40%以上,而且其死亡率降低30%左右,突破了困擾珠母貝種群退化方面的相關(guān)技術(shù)瓶頸。JCS生長(cháng)優(yōu)勢更為明顯,且具有較明顯的殼色和珍珠層顏色特征,育珠休養期存活率提高了19.94%,活貝留核率提高21 .71%。該品系顯示出了良好的生長(cháng)優(yōu)勢和育珠效果,綜合性狀超過(guò)其他馬氏珠母貝品種,因而被鎖定為最優(yōu)品種,成功實(shí)現了馬氏珠母貝遺傳種苗的優(yōu)化,也豐富了我國珍珠貝種質(zhì)資源。目前已培育出選育第四代,生產(chǎn)種苗近億粒,并推廣到生產(chǎn)單位。這標志著(zhù)一度面臨種群退化困擾的我國海水珍珠養殖業(yè)可望重新煥發(fā)生機。該成果獲得了廣東省科技進(jìn)步二等獎。 

            為了進(jìn)一步提高我國在珍珠養殖技術(shù)方面的研究和產(chǎn)業(yè)化水平,解決我國珍珠產(chǎn)業(yè)高產(chǎn)低質(zhì)低價(jià)等問(wèn)題,何毛賢研究員帶領(lǐng)其研究組成員在深入研究珍珠遺傳育種和生產(chǎn)養殖技術(shù)的同時(shí),積極尋找地方養殖企業(yè)作為實(shí)現產(chǎn)業(yè)化的合作伙伴。他深知只有走產(chǎn)業(yè)化這條道路才能實(shí)現高新技術(shù)的價(jià)值,才能真正降低珍珠養殖的成本,為更多的珍珠養殖企業(yè)服務(wù),保證當地經(jīng)濟的繁榮,我國的珍珠產(chǎn)業(yè)才能與日本等珍珠養殖大國相抗衡。此時(shí),中科院南海海洋研究所的“馬氏珠母貝遺傳改良技術(shù)”研究成果已在國內外引起了廣泛的關(guān)注,廣東、廣西、海南等多家珍珠養殖企業(yè)主動(dòng)與南海海洋研究所取得了聯(lián)系。目前,課題組的各項研究新成果已在廣東、廣西和海南等地進(jìn)行了初步推廣應用,經(jīng)過(guò)示范養殖顯示出了非常好的經(jīng)濟效果,用優(yōu)良品系育珠100多萬(wàn)貝,創(chuàng )利潤2000余萬(wàn)元,在當地產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。其應用前景廣闊,必將推動(dòng)我國海水珍珠養殖產(chǎn)業(yè)的持續健康發(fā)展。 

            何毛賢研究員帶領(lǐng)其研究組在馬氏珠母貝的遺傳育種和推廣應用方面做了大量的工作,為提高我國珍珠產(chǎn)業(yè)的整體水平奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎。同時(shí),通過(guò)與地方企業(yè)的合作,使新的珍珠貝遺傳育種技術(shù)順利實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,建立了馬氏珠母貝優(yōu)良品系的生產(chǎn)基地。在取得這些成功的同時(shí),何毛賢研究員并沒(méi)有停下探索的腳步,他帶領(lǐng)的研究團隊在馬氏珠母貝及珍珠生長(cháng)的調控機制等前沿領(lǐng)域開(kāi)始了新的探索。該研究旨在促進(jìn)珍珠科學(xué)基礎理論研究的深入發(fā)展,為珍珠產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的優(yōu)良品種培育與改良,珍珠培育技術(shù)的創(chuàng )新發(fā)展提供指導,目前項目已經(jīng)獲得國家自然科學(xué)基金的資助。我們相信,通過(guò)對珍珠貝和珍珠生長(cháng)控制的分子基礎和機理的研究,必將促進(jìn)珍珠科學(xué)基礎理論的深入發(fā)展,必將促進(jìn)新的遺傳育種技術(shù)的成功開(kāi)發(fā),必將為我國珍珠養殖產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展發(fā)揮重要作用,為振興地方經(jīng)濟做出重大貢獻。  

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