海洋漁業(yè)是山東海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。近年來，我省緊緊圍繞海洋強(qiáng)省戰(zhàn)略，推動傳統(tǒng)漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級，大力發(fā)展“海上糧倉”。

在影響海洋漁業(yè)發(fā)展的眾多因素中，有著“漁業(yè)芯片”之稱的苗種尤為關(guān)鍵。海洋種業(yè)發(fā)展面臨哪些難題？如何依靠科技創(chuàng)新，打好海洋種業(yè)翻身仗？記者近日采訪了中國工程院院士、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所研究員陳松林。

山東引領(lǐng)五次海水養(yǎng)殖浪潮

“山東海水養(yǎng)殖產(chǎn)量居全國前列，主要得益于其育種技術(shù)上的絕對優(yōu)勢。”陳松林說，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所、中科院海洋所、中國海洋大學(xué)等一批“國字號”院所、高校齊聚青島，匯集了一大批海洋領(lǐng)域的頂尖專業(yè)人才。依托實(shí)力雄厚的技術(shù)平臺和人才優(yōu)勢，山東率先實(shí)現(xiàn)了多個海水養(yǎng)殖品種的繁育、養(yǎng)殖技術(shù)突破，也率先開始了海水養(yǎng)殖新品種的培育和推廣工作。

我國海水養(yǎng)殖起步于20世紀(jì)50年代，70年間產(chǎn)量躍居世界第一，山東在這一過程中留下了濃墨重彩的一筆。“我國已經(jīng)完成了五次海水養(yǎng)殖浪潮，每一次都是由山東引領(lǐng)。”陳松林說，20世紀(jì)60年代，在山東興起以海帶養(yǎng)殖為代表的第一次海水養(yǎng)殖浪潮，使我國海帶養(yǎng)殖面積和總產(chǎn)量大幅提升，迅速成為世界第一；隨后，80年代養(yǎng)對蝦，90年代養(yǎng)扇貝，世紀(jì)之交養(yǎng)以大菱鲆為代表的魚類，2000年后又養(yǎng)起海參、鮑魚等海珍品。五次海水養(yǎng)殖浪潮均從青島發(fā)端，進(jìn)而推廣至全國，實(shí)現(xiàn)藻、蝦、貝、魚、參的養(yǎng)殖突破和規(guī)模推廣，也讓越來越多曾經(jīng)吃不起的海產(chǎn)品被端上百姓餐桌。

歷經(jīng)前五次海水養(yǎng)殖浪潮，近岸海水養(yǎng)殖區(qū)域逐步趨于飽和，人們便將目光投向了深遠(yuǎn)海。眼下，以深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖為標(biāo)志的第六次海水養(yǎng)殖浪潮正席卷而來。

“與近海養(yǎng)殖不同，深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖更強(qiáng)調(diào)優(yōu)良品種、現(xiàn)代信息技術(shù)和工程裝備的支撐作用和有機(jī)結(jié)合。”陳松林表示，隨著“國信一號”養(yǎng)殖工船、“經(jīng)海”系列深海養(yǎng)殖網(wǎng)箱等建成投運(yùn)，山東深遠(yuǎn)海養(yǎng)殖已經(jīng)走在了全國前列。

攻關(guān)漁業(yè)“芯片”，三大短板待補(bǔ)齊

挺進(jìn)深藍(lán)，良種先行。我國海水魚良種培育工作始于20世紀(jì)90年代，盡管起步較晚，但近30年來也取得了長足進(jìn)步。目前，我國培育的水產(chǎn)新品種已有300多個。海洋種業(yè)快速發(fā)展的同時，育種工作中的一些短板和不足仍需補(bǔ)齊。

“基因資源是育種的基礎(chǔ)，然而目前，我國發(fā)掘出的具有重要育種價值的基因仍然較少。”陳松林說，我國現(xiàn)已破譯了40多種海水魚類的基因組序列，在魚類基因組解析方面取得了很大進(jìn)展，可從中找到的適合育種的基因資源卻有限。海水魚養(yǎng)殖業(yè)越是發(fā)展，對良種的需求就越高，需要進(jìn)一步加強(qiáng)海水魚類種質(zhì)資源收集、評價與保存，挖掘優(yōu)異種質(zhì)資源，為良種培育提供種質(zhì)基礎(chǔ)。

“育種技術(shù)創(chuàng)新及新型育種技術(shù)的應(yīng)用也有待加強(qiáng)。”陳松林介紹，由于過去多是采用傳統(tǒng)的育種技術(shù)，比如雜交、群體選育、家系選育，主要是針對生長性狀培育水產(chǎn)新品種，卻忽視了其抗病性能，難以解決我國海水養(yǎng)殖業(yè)存在的種質(zhì)退化、病害頻發(fā)的問題。現(xiàn)代分子育種技術(shù)是克服這些不足的突破口。利用基因組選擇、基因組編輯等現(xiàn)代分子生物技術(shù)，加強(qiáng)抗病、高產(chǎn)等優(yōu)質(zhì)突破性水產(chǎn)新品種的培育，已成為未來育種技術(shù)的重要發(fā)展方向。

盡管分子育種技術(shù)在有些養(yǎng)殖魚類上已經(jīng)得到應(yīng)用，但從總體上看，目前的應(yīng)用面還不夠廣。對于養(yǎng)殖企業(yè)來說，分子育種除了技術(shù)難度較高，育種成本也相對更高。為了節(jié)約成本，養(yǎng)殖企業(yè)更傾向于將該類技術(shù)用在價格較高的魚類上。為此，要進(jìn)一步降低分子育種技術(shù)成本，使其能在更多魚種上應(yīng)用，爭取培養(yǎng)出更多抗病高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)新品種，讓更多企業(yè)和養(yǎng)殖戶受益。

此外，龍頭企業(yè)缺乏，也限制著我國海洋種業(yè)的發(fā)展。“企業(yè)是市場競爭的主體，龍頭企業(yè)在水產(chǎn)種業(yè)發(fā)展中應(yīng)該起到重要作用甚至主導(dǎo)作用。”陳松林說，國內(nèi)的水產(chǎn)種業(yè)企業(yè)以中小微企業(yè)為主，規(guī)模小，實(shí)力弱，競爭力不足。為此，應(yīng)大力培植創(chuàng)新型、領(lǐng)軍型水產(chǎn)種業(yè)龍頭企業(yè)，努力將種業(yè)創(chuàng)新主體向企業(yè)轉(zhuǎn)移，推動水產(chǎn)種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

為種質(zhì)資源建庫，破譯更多基因“密鑰”

種質(zhì)資源庫是新品種培育的資源寶庫。在黃海水產(chǎn)研究所，國家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫（青島）已建成運(yùn)行，既是國內(nèi)首個，也是我國迄今投資規(guī)模最大、保存規(guī)模最大、設(shè)施最先進(jìn)的海洋漁業(yè)種質(zhì)資源庫。

“建設(shè)種質(zhì)資源庫的過程中，我們收集了大量的海水生物基因資源，其中基因序列破譯和收集是重點(diǎn)內(nèi)容之一。”陳松林說，我國半滑舌鰨的第一個新品種“鰨優(yōu)1號”就是在破譯基因組序列的基礎(chǔ)上培育成功的。

半滑舌鰨雌雄魚體型差異很大，相同年齡的雌魚個頭要比雄魚大4倍多。為了弄明白雄魚性別和大小是否由特定基因控制，陳松林團(tuán)隊在2014年完成了半滑舌鰨的全基因組測序，找到了決定半滑舌鰨性別的基因，該基因表達(dá)就是雄魚，不表達(dá)就是雌魚。后來，團(tuán)隊又利用基因編輯技術(shù)將雄魚的這一基因進(jìn)行敲除，發(fā)現(xiàn)基因編輯后的雄魚長大后能接近正常雌魚大小，證明了該基因既決定了半滑舌鰨的性別，又調(diào)控其生長。基于這一發(fā)現(xiàn)，陳松林團(tuán)隊不僅成功培育出了抗病能力強(qiáng)、生長速度快的半滑舌鰨新品種“鰨優(yōu)1號”，還創(chuàng)制出快大型基因編輯雄魚，破解了半滑舌鰨雄魚長不大的難題。

目前，種質(zhì)資源庫入庫海洋漁業(yè)生物種質(zhì)實(shí)物資源達(dá)14萬余份，黃海水產(chǎn)研究所的各團(tuán)隊都在通過種質(zhì)資源庫，挖掘與生長、性別、抗病等重要性狀關(guān)聯(lián)的基因，用來培育優(yōu)質(zhì)新品種。陳松林表示，種質(zhì)資源庫的保存能力可達(dá)34萬份，今后將進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模，既可以更好地保護(hù)生物多樣性，也為海水生物遺傳改良和良種培育提供更堅實(shí)的種質(zhì)資源基礎(chǔ)。