生命的进化：讲述海洋生物遗传育种的故事

更新时间：2024-01-05 作者：米乐体育网页版官网

  坐落于青岛市鱼山路5号的中国海洋大学（简称海大），底蕴深厚、大家云集，在近90年的办学征程中与我国的海洋事业同进步、共发展。许多重大海洋科研发明创造和涉海决策都源于此，其中始建于1930年的海洋生命学院，是我国最早从事海洋生物教学与科研的单位之一，林绍文、童第周、曾呈奎、方宗熙等一批著名的海洋生物学家都曾在这里执教。多年来，该学院在海洋生物遗传育种领域硕果不断、捷报频传。

  走进历史悠远长久、树木参天的海大鱼山校区，海洋生命学院楼前伫立着一座新落成的雕像，和蔼中透着坚毅，他就是我国海洋生物遗传学和育种学的奠基人方宗熙教授。上世纪50年代，应童第周教授邀请，方宗熙来青执教，开启了我国海洋生物遗传学和育种学研究的序幕。

  在山东海洋学院期间，方宗熙将教学与科研紧密结合。与有关同志一起，着手对海带的遗传育种进行研究，发现和揭示了海带经济性状的数量遗传规律，并建立了海带选择育种技术理论与方法，先后培育出“海青一号”宽叶品种、“海青二号”长叶品种和“海青三号”厚叶品种等海带新品种，使中国成功跻身国际上实现海洋生物良种培育的国家，开启了我国海水养殖业良种化的序幕。方宗熙指导完成的海带、裙带配子体克隆培育，解决了大型海藻不能够实现长期保存的世界难题，使我国成为国际上唯一 一个实现大型海藻种质资源长期保存的国家。至今，他创设的海带遗传育种技术体系仍是国内外大型经济型褐藻育种研究沿用的技术方法，也为我国海藻养殖业良种培育作出了卓越贡献，并且深远地影响和带动了我国海水养殖生物品种遗传改良工作。

  有方宗熙奠定的良好基础，海大人在海带遗传育种的道路上不断前行，且硕果不断，继1992年和1996年成功培育“荣海一号”杂交品种和“远杂10号”远缘杂交品种之后，又于2004年在以刘涛老师等第三代海洋生物遗传育种工作者的努力下，成功培育出“荣福”海带新品种，该品种具有经济性状稳定、增产效果明显、耐高温性状突出的特点，并成为南北方养殖户共同青睐的品种。

  “荣福”海带新品种的培育成功是对海大育种人多年辛勤付出的回报，面对成功的喜悦，刘涛和他的团队没有沾沾自喜，而是选择继续前行。正是他们这种孜孜以求的探索精神，使得海大的海带遗传育种工作捷报频传，2011年刘涛团队潜心培育的“爱伦湾”海带获得国家水产新品种证书。该品种具有加工率高、产量大、增产效果明显等优点，在山东、辽宁地区近海进行了大规模养殖推广，平均亩增产可达25%以上，创造经济效益近3亿元。“荣福”海带、“爱伦湾”海带新品种的培育和推广，标志着我国以“优质、高产、抗逆”为标志的第三次大规模海带品种更替工作的开始，并对支撑我国海带产业高效发展、优化改善近海养殖生态环境等具备极其重大应用价值。

  2013年4月中旬，又有好消息从农业部传来，由中国海洋大学与福建省霞浦三沙鑫晟海带良种有限公司、福建省三沙渔业有限公司、荣成海兴水产有限公司联合培育的海带新品种“三海”海带荣获国家水产新品种证书。

  “三海”海带具有耐高温、高产和广适性等优点，已在我国渤海、黄海、东海和南海沿海进行了大规模养殖推广，主产区平均亩增产达30%以上。该品种是由刘涛、刘翠、池姗等海大科研人员历时6年培育完成的。这也是中国海洋大学海带遗传育种研究史上培育的第10个海带新品种，目前已在广东、福建、浙江、山东、辽宁等地推广种植19余万亩，创造社会经济效益近20亿元。

  “三海”海带新品种的培育成功标志着海带遗传改良技术已从群体选育、细胞工程育种正式地迈入到分子育种新时期。

  20世纪以来，海大人培育的海带良种不仅开启了我国海水养殖业良种化的序幕，而且通过持续的品种改良研究推动着我国海带产业整体的高效发展，并在优化改善近海养殖生态环境、提高渔业碳汇蕴贮能力等方面发挥了重要的生态功能和社会价值。

  面对海带良种选育的一次次成功，刘涛认为这是海洋生物遗传育种实验室三代人坚持的结果。“老前辈们对我们提出了要求，要更多地贴近生产一线，培育受养殖户、老百姓欢迎的海带。我们的定位，就是充当国家海带事业的核心力量，无偿为社会作出贡献。我们更多关注品种的社会效益和产业贡献，这是最关键的。”正是在这一目标的指引下，以刘涛为代表的海大第三代海带育种人持续不断地进行技术创新和品种改良工作，相信用不了多久一个新颖的海带品种又会出现在人们的餐桌上。

  上世纪70年代初，以中国海洋大学贝类学家王如才教授为代表的专家学者攻克了扇贝半人工采苗技术和室内全人工育苗技术，于是扇贝养殖这一新产业在我国逐渐形成，并演变为海水养殖业的第三次浪潮。上世纪90年代后期，我国扇贝养殖业暴发了大规模的流行病害，由于忽视种质资源的保护和对国内品种的改良选育，个体小、产量低、病害频发成为制约我国扇贝养殖业发展的“老大难”。

  面对扇贝养殖业出现的难题，中国海洋大学海洋生命学院包振民看在眼里、急在心里，并积极致力于扇贝新品种的研发。十多年的时间里，包振民和他的科研团队深入研究，建立了以BLUP育种技术为核心的扇贝育种技术体系，并成功培育出了扇贝新品种“蓬莱红”。谈起新品种的名字，包振民说，由于这一品种的研发最早是在烟台蓬莱进行的，且贝壳的颜色是红的，就给它起了个响亮的名字“蓬莱红”。该品种于2006年获国家新品种证书，先后于2005年、2007年、2008年获国家海洋局创新成果奖一等奖、教育部科技进步奖一等奖、国家科技进步奖二等奖。行业专家觉得，“蓬莱红”的培育成功不仅改变了我国扇贝养殖无良种的局面，而且也给深受病害打击的扇贝养殖业带来了生机，标志着海水养殖动物育种技术实现了历史性突破。

  科学没有终点，创新永无止境。面对“蓬莱红”新品种的推出，包振民并没有沉浸在成功的喜悦之中，而是继续在扇贝新品种培育的道路上前行。2003年包振民受大连獐子岛渔业集团的邀请，去探讨良种选育，在生产车间里发现了一只肉柱呈金黄色，在他人看来是“次品”的扇贝。后来包振民抓住这种扇贝研究，经过控制其基因，成功研发出了富含对身体有好处的类胡萝卜素，且具有抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤等健康保健功能的“海大金贝”，并于2009年获得了国家新品种认定。“海大金贝”也成为国内又一个由高校和公司进行产学研密切合作推出的水产新品种，其名字就是组合中国海洋大学“海大”和獐子岛集团金贝广场中“金贝”两个名词得来的。同时，“海大金贝”表现出的高产、抗逆性也为正在遭受扇贝病害打击的养殖户带来了信心，在2009年夏季大连海域虾夷扇贝暴发大规模病害期间，“海大金贝”的优异表现使很多养殖户提出“养殖海大金贝的要求”。

  目前“海大金贝”已成功实现产业化，因其肉柱金黄，色泽鲜艳，符合人们的饮食消费习惯，且比普通虾夷扇贝增产23.5%，死亡率降低30%，而产生了巨大的市场和广阔的应用前景。

  包振民导师王如才曾成功解决了扇贝的人工苗种问题，奠定了中国扇贝养殖业的发展基础。如今，包振民接过“接力棒”已20余年，在20多年的研究中，他和团队建成了一套完整的贝类育种体系BLUP育种体系。简单说，养殖企业或养殖户在育种时，可以把亲本的长度等生物形状信息输入电脑，这套体系就能依靠计算机的强大计算功能，迅速考察出该亲本的“族谱”。近期，包振民团队又建立了贝类全基因组选择育种平台。

  目前，“一个系统”和“一个平台”已放在网上，供育种企业和养殖户免费使用，并进行联合育种。谈起我国扇贝育种的未来，包振民说：“我们的目标是建立一个高效率、高水平的扇贝育种技术体系，实现分子设计育种，使得扇贝养殖业像农业、畜牧业一样有良种、良法，能高效平稳健康地可持续发展。”

  琼胶，是一种大范围的应用于食品制造业，具有凝固性、稳定性，能与一些物质形成络合物的特殊物质，常用于糖果、饮料、果冻、肉类罐头的加工生产。琼胶珍贵，却不能人工合成，只能从产琼胶红藻中提取。于是，富含琼胶的江蓠属海藻龙须菜成为深受沿海居民青睐的栽培新品种。

  2000年以来，我国的龙须菜栽培业开始发展，但并未形成规模，其产量和产值也不高。因为适宜龙须菜生长的温度为10℃～23℃，于是夏季的高温和冬季的低温就成为阻碍其生长的“瓶颈”，这曾是海洋生命学院张学成教授苦苦思索的难题。如今，这一难题随着一个名为“981”的龙须菜新品种的诞生而破解了。2007年获得国家海水养殖新品种证书的“981”龙须菜是张学成和中国科学院海洋研究所研究员费修绠采用化学诱变技术和选育技术，历时多年培育出的适合南方海域养殖的龙须菜新品种。新品种上限生存水温达到26℃，比野生种提高了3℃，使原来只能生长在北方低温海区的龙须菜实现了在福建和广东高温海区的大规模栽培，且秋冬春连续生长。

  “981”龙须菜的问世，使龙须菜养殖从小到大，成为中国第三大海藻养殖种类，使我国的龙须菜养殖产量和琼胶产量双双跨入世界先进行列，改变了全世界江蓠养殖无良种的历史。

  谈起当初为何会选择龙须菜育种研究，今年已73岁高龄的张学成向记者娓娓道来。1985年在中科院院士曾呈奎的举荐下张学成前往加拿大深造，临行前，曾呈奎和方宗熙为其选定了伴其一生的研究方向龙须菜研究。从此张学成与龙须菜结下了不解之缘，在加拿大师从藻类遗传学家J. P. van der Meer学习新品种培育技术，1987年回国后又在曾呈奎的介绍下结识了中科院海洋研究所费修绠，于是两人联手，一个搞品种培育，一个搞栽培实验，在他们的精诚合作下“981”龙须菜应运而生。

  张学成介绍，用不了多久将有一个名为“07-2”的龙须菜新品种通过农业部的审定，如今已在汕头、威海等地区进行了大面积的推广栽培，该品种在“981”的基础上又上了一个新台阶。

  海带、扇贝、龙须菜新品种培育只是中国海洋大学海洋生物技术发展的一个缩影。2008年在美国基本科学指标（ESI）数据库统计中海大的植物学与动物学率先进入全球科研机构前1%的行列。“21世纪是生命科学的世纪，也是海洋的世纪”，在建设海洋强国的征程中中国海洋大学的战略性作用正在显现。