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魚類育種學(xué)概述

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魚類育種的途徑和范圍是非常廣泛的,包括常規(guī)的選擇育種、雜交育種、多倍體育種以及新近發(fā)展起來的細(xì)胞工程育種和轉(zhuǎn)基因育種。本文就這些方面對(duì)魚類的育種進(jìn)行綜述。

魚類育種是對(duì)野生或現(xiàn)有品種進(jìn)行遺傳改造,創(chuàng)造自然界所未有的魚類新品種,是對(duì)魚類多樣性和物種進(jìn)化的貢獻(xiàn)。20世紀(jì)70年代以后,魚類育種與細(xì)胞工程和基因工程等新高生物技術(shù)的結(jié)合,使這一研究領(lǐng)域很快出現(xiàn)生機(jī),沖破了多年來常規(guī)的選擇育種和雜交育種在育種多樣性和快速高效等方面的制約。我國較大規(guī)模開展魚類遺傳育種研究的歷史僅有20多年。短短20多年來,不但在育種技術(shù)方面取得了重大進(jìn)步,建立了雜交、倍性、細(xì)胞工程以及基因工程等多種育種技術(shù),并逐漸形成了多種技術(shù)綜合配套的技術(shù)路線。通過傳統(tǒng)的育種技術(shù)和現(xiàn)代的育種技術(shù)成功地培育出新的魚類品種,如工程鯽、工程鯉等,不斷向社會(huì)推出了許多具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的養(yǎng)殖新對(duì)象,大大提高了魚類的生產(chǎn)力,豐富了魚類的遺傳多樣性。魚類遺傳多樣性的豐富反過來又可增加魚類生產(chǎn)量和改良魚類品種,因此,保護(hù)基因多樣性和可持續(xù)的利用是人類維持基本的生命過程和生命支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

 1 選擇育種

 選擇育種是育種工作的一個(gè)最基本的手段。改變育種對(duì)象遺傳性質(zhì)的常規(guī)方法有兩種:一是挑選作為親本用的個(gè)體,這就是選擇。另一個(gè)是控制親本的交配方式,這就是遺傳操作。在魚類生長發(fā)育的各個(gè)階段,可以有目的地選擇具有優(yōu)良性狀的個(gè)體,淘汰品質(zhì)不良的個(gè)體,這種方法可以避免由于魚類人工繁殖所產(chǎn)生的近親交配而隨之引起的退化現(xiàn)象。目前,系統(tǒng)選育的方法通常有4種:(1)混合選種(又稱集團(tuán)選種) ,即從生產(chǎn)效果最好的池塘中選出魚群,這種方法在魚類的各個(gè)發(fā)育階段都可進(jìn)行;(2)家系選種(又稱窩選) ,即從一雌一雄選親配合建立家系開始,在其后代中一代一代進(jìn)行高度的近親交配,以累代實(shí)行嚴(yán)格的全同胞交配為基礎(chǔ),依據(jù)個(gè)體表型值,兼顧家系平均值,進(jìn)行選擇留種;(3)親本選種,又稱后裔鑒定選種,即根據(jù)后代質(zhì)量而對(duì)親本作出評(píng)價(jià)的個(gè)體選擇方法,根據(jù)后裔鑒定結(jié)果決定對(duì)親本的取舍;(4)綜合選種,即綜合上述幾種選種方法進(jìn)行的選擇育。

 2 雜交選育雜交選育就是將分類地位在兩個(gè)不同品種以上或種以上兩個(gè)親本個(gè)體之間的交配,分為種內(nèi)雜交和遠(yuǎn)緣雜交。魚類雜交的目的是利用雜交優(yōu)勢(shì)以產(chǎn)生所需的養(yǎng)殖新品種。我國是鯉魚品種最豐富的國家,20世紀(jì)70年代開始就已把鯉魚品種間的雜交優(yōu)勢(shì)用于生產(chǎn)實(shí)踐。目前已進(jìn)行過112個(gè)組合的雜交,包括3個(gè)目,5個(gè)科,32個(gè)種,其中以鯉品種間雜交效果為好,,如豐鯉、荷元鯉、岳鯉、芙蓉鯉和三雜交鯉等已通過鑒定并在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。相對(duì)而言,魚類選育要比農(nóng)作物選育要困難得多。主要是由于魚類生殖周期長、生活在水中、容易混雜以及不便觀察等客觀條件的限制和影響。盡管如此,我國在魚類選育方面仍進(jìn)行了大量 工作,尤其是在人工繁殖技術(shù)成功之后,雜交育種在我國淡水養(yǎng)殖魚類中廣泛開展,獲得了一大批雜交魚新品種。

 3 單倍體育種

單倍體育種魚類的單倍體育種包括人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育和人工誘導(dǎo)雄核發(fā)育兩個(gè)方面。我國的魚類人工雌核發(fā)育是70年代從淡水魚開始的.至于誘導(dǎo)雄核發(fā)育的研究,國內(nèi)外都處于初步階段。魚類人工雌核發(fā)育的原理就是模擬天然雌核發(fā)育原理,用遺傳物質(zhì)失活的精子去與成熟卵子“受精”,激活卵子發(fā)育,并通過誘導(dǎo)使卵子染色體加倍而發(fā)育成個(gè)體。人工雌核發(fā)育不僅能產(chǎn)生單性的后代,且能迅速建立純系,對(duì)于魚類雜種優(yōu)勢(shì)利用,選育種及育種基礎(chǔ)理論的研究皆有重要的意義。近二十年來,我國在魚類雌核發(fā)育的研究方面取得了驕人成績。已弄清了魚類天然雌核發(fā)育的機(jī)理,包括雌核發(fā)育魚類個(gè)體特征、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)、種群生物學(xué)等方面的基礎(chǔ)。人工誘導(dǎo)魚類雌核發(fā)育已在鯽、紅鯽、興國紅鯉、荷包紅鯉、草魚、鰱魚、雜交鯉和建鯉等魚類上獲得成功。利用天然雌核發(fā)育的方正銀鯽與興國紅鯉雄魚。

 4 多倍體育種

 多倍體是指體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。世界上已研究過染色體的1100余種魚類中,至少有60多種多倍體。多倍體魚類對(duì)控制過度繁殖、提高生長速度、延長壽命和改善魚肉質(zhì)等都有效果誘導(dǎo)魚類多倍體的原理與人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育有相似之處,主要是利用理化因素破壞紡綞絲、抑制極體的排出或抑制卵裂的進(jìn)行,從而形成三倍體或四倍體魚類。遠(yuǎn)緣雜交也能產(chǎn)生多倍體魚類。我國在淡水魚類的多倍體育種中進(jìn)行了不懈的摸索。主要采用了溫差處理、水壓處理、藥品處理和種間雜交方法獲得多倍體目前已報(bào)導(dǎo)的多倍體(三倍體和四倍體) 魚有:草魚、鰱魚、鳙魚、團(tuán)頭魴、荷包紅鯉、泥鰍、興國紅鯉×草魚、荷包紅鯉×白鯽、草魚×團(tuán)頭魴、白鯽×紅鯽、草魚×鳙魚、草魚×三角魴等。其中荷包紅鯉×白鯽已被證。

 4.1 三倍體產(chǎn)生的生物學(xué)原理

 一般來說,大多數(shù)魚類為二倍體(2n),體細(xì)胞中含有3個(gè)以上染色體組的則稱為多倍體。在魚類中研究最多的就是三倍體。人工三倍體的誘導(dǎo)可以通過保留受精卵第二極體來現(xiàn)。魚卵成熟排出體外,精子進(jìn)入魚卵,卵子正處于第二次減數(shù)分裂的中期,精子入卵數(shù)分鐘后即放出第二極體。如果以某種措施抑制第二極體的外排,受精卵中就保留了兩套雌核的染色體和一套雄核的染色體而成為三倍體。如果在正常受精卵處于第一次有絲分裂的中期抑制卵裂,即可獲得四倍體。抑制第二極體的外排或抑制第一次有絲分裂,都可阻止紡錘絲或細(xì)胞隔膜的形成。

 4.2 人工誘導(dǎo)魚類三倍體的方法

 人工誘導(dǎo)魚類三倍體的方法很多,概括起來有物理學(xué)方法、化學(xué)方法、生物學(xué)方法等.

 4.2.1 物理學(xué)方法

 魚類受精卵的物理學(xué)處理方法已被廣泛地用來抑制第二次成熟分裂而獲得三倍體。主要有溫度處理、靜水壓處理、電休克和高鹽高堿法等,溫度處理和靜水壓處理效果較好,是目前人工誘導(dǎo)三倍體最常用的物理學(xué)方法。

 4.2.1.1 溫度處理 又稱溫度休克,包括熱休克和冷休克,一般用略高于或略低于致死溫度來誘導(dǎo)三倍體.其作用機(jī)制是溫度的變化引起細(xì)胞內(nèi)酶構(gòu)型的改變,不利于酶促反應(yīng)的進(jìn)行,導(dǎo)致細(xì)胞分裂時(shí)形成紡錘體所需的ATP 的供應(yīng)途徑受阻。使已完成染色體加倍的細(xì)胞不能分裂.溫度休克的關(guān)鍵是開始處理時(shí)間、處理的持續(xù)時(shí)間以及溫度的高低.一般來講,溫度休克敏感性與遺傳背景和卵子的成熟度有關(guān).為了加強(qiáng)刺激強(qiáng)度,冷水性魚類宜用熱休克,溫水性魚類宜用冷休克,溫度范圍不可超過該魚致死溫度,最好選用其亞致死溫度進(jìn)行短期處理。swarup(1959)報(bào)道了采用受精3min 后的三棘刺魚卵,0℃休克1.5—3h ,結(jié)果獲得三倍體,而且飼養(yǎng)至性成熟[5] 。Ojima 等報(bào)道對(duì)受精10min 后的鯉魚卵采用0℃休克10min ,結(jié)果獲得三倍體成魚。尤鋒(1993)曾進(jìn)行單因子梯度實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn),并作方差分析獲得了 黑鯛冷休克處理最佳誘導(dǎo)條件為受精后5min 用4—5℃水處理10—15min ,培育水溫為17-20℃,若延長處理時(shí)間,則孵化率下降[7]。而Peter F 等在誘導(dǎo)溪鱒三倍體是則采用28℃的休克溫度在其受精后10min ,持續(xù)10min ,結(jié)果得到98% 一100%的三倍體,相對(duì)存活率達(dá)到42% 一100%[8]。溫度處理所需條件、設(shè)備簡單,處理量大,但誘導(dǎo)率低,而且死亡率較高.所以溫度休克方法在批量生產(chǎn)上不是很實(shí)際,推廣有一定的難度,不過作為一種誘導(dǎo)三倍體的方法還是值得研究.

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4.2.1.2 靜水壓法即利用專門的靜水壓設(shè)備產(chǎn)生較高的靜水壓(一般為650kg /cm ) 施加于處理對(duì)象。其作用機(jī)制是抑制紡錘體的微絲和微管的形成,阻止染色體的移動(dòng),從而抑制細(xì)胞的分裂,形成多倍體。用靜水壓法處理誘導(dǎo)魚類多倍體的作用效果主要受處理時(shí)間、壓力強(qiáng)度、處理持續(xù)時(shí)間影響。以水晶彩鯽為例,受精卵的壓力敏感期僅僅在受精后4—5min ,在此之前為卵子啟動(dòng)期,施加壓力會(huì)破壞卵子的激動(dòng)和修整過程。造成發(fā)育受阻,其后為壓力不應(yīng)期,此時(shí)第二次減數(shù)分裂趨于明朗,壓力對(duì)保留第二極體失去作用.因此為了獲得水晶彩鯽三倍體,靜水壓誘導(dǎo)只能在受精后4—5min 進(jìn)行[9]。我國樓允東等用靜水壓誘導(dǎo)雜合二倍體雌核發(fā)育與三倍體虹鱒也獲得成功,國外近幾年采用靜水壓誘導(dǎo)三倍體較多[10]。LinhartO 等在歐洲鯰魚受精后3min 以600kg /cm 的壓力持續(xù)4min ,結(jié)果得到97.8% ±1.8%三倍體胚胎。存活率為33.7% ±16.9%。雖然靜水壓法需要專門的設(shè)備如水壓機(jī),成本較高,樣本室容量小,處理卵數(shù)不多,不適于大規(guī)模生產(chǎn).但是其處理的最佳條件易于掌握,處理程序易于標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)受精卵的損傷比溫度處理小,誘導(dǎo)率高,因而廣受眾多學(xué)者的青睞,是進(jìn)行三倍體誘導(dǎo)的有效方法.

 4.2.1.3 電休克法Teskeredjic 等在1993年用熱休克與電休克相結(jié)合的方法誘導(dǎo)銀大麻哈魚三倍體獲得成功.他們發(fā)現(xiàn)交流電(AC)誘導(dǎo)三倍體比直流電(DC)更有效.將受精后40min 的卵置于26℃并給以10rain 的交流電休克可得到100% 的三倍體,而直流電休克和只有熱休克而無電流休克處理的對(duì)照組分別為7O %和15% ,交流電和直流電的電壓皆為10V 。

 4.2.2 化學(xué)方法

 化學(xué)方法主要是利用一些能夠抑制細(xì)胞分裂的化學(xué)物質(zhì).來干擾細(xì)胞正常的分裂過程,阻止第二極體的排出或受精卵的有絲分裂而產(chǎn)生三倍體或四倍體.主要的誘導(dǎo)劑有以下幾種。

 (1)細(xì)胞松弛素B(簡稱CB) .細(xì)胞松弛素是真菌類某些菌種的代謝產(chǎn)物,其中細(xì)胞松弛素B 用途最廣。CB 對(duì)于活細(xì)胞具有干擾細(xì)胞質(zhì)分裂的特殊效應(yīng),如細(xì)胞骨架的變化、多核化、破壞微絲等。一般認(rèn)為CB 特異性破壞微絲,最終導(dǎo)致細(xì)胞分裂由微絲構(gòu)成的收縮環(huán)解體,抑制細(xì)胞質(zhì)分裂。阻止極體的釋放,從而產(chǎn)生多倍體。CB 處理雖然成功率較高,而且可以誘導(dǎo)產(chǎn)生高比例的三倍體,但毒性較大,且有致癌性,水溶性較差,價(jià)格昂貴,不適合生產(chǎn)。CB 一般溶解在0.1% 的二甲基亞砜(DMSO)中,而且處理結(jié)束后需用含DMSO 的海水浸洗受精卵,去除殘留的CB 。

(2)秋水仙素.秋水仙索是從秋水仙器官中提取的一種植物堿,極毒,它能抑制微管的組裝,使已的微管解聚從而阻止紡錘體的形成或破壞已形成的紡錘體,使細(xì)胞的染色體加倍而不分離.秋水仙素在植物中的應(yīng)用較為廣泛且成功,但在動(dòng)物中應(yīng)用較少,主要是動(dòng)物細(xì)胞經(jīng)過秋水仙索處理后容易形成育種實(shí)踐上沒有價(jià)值的鑲嵌體且成活率較低.

 (3)6一二甲基氨基嘌呤(簡稱6一DMAP) .6一DMAP 是一種蛋白激酶抑制劑,是影響磷酸激酶作用的嘌呤毒索類似物,通過作用與特定的酶,破壞微管的聚合中心,使微管不能形成,動(dòng)而抑制極體的形成和釋放.6一DMAP 與CB 相比誘導(dǎo)率相差無幾。但其毒性弱,不具致癌性,水溶性較好,孵化率高于CB 處理,具有較好的應(yīng)用前景,目前趨向于用它處理來達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)的目的。

 此外,聚乙二醇(PEG)、氯化鈣、咖啡因等對(duì)抑制細(xì)胞分離,使染色體加倍也有一定的作用。必須指出的是化學(xué)誘導(dǎo)劑雖然誘導(dǎo)效果較好,但一般較貴,且具有毒性,再加上所誘導(dǎo)的多倍體往往是二倍體與四倍體的嵌合體而限制了它們的使用。

 4.2.3 生物學(xué)方法

 生物學(xué)方法主要有遠(yuǎn)緣雜交、核移植、細(xì)胞融合3種途徑.尤其是遠(yuǎn)緣雜交報(bào)道的比較多.

 4.2.3.1 遠(yuǎn)緣雜交 異源精子可以誘發(fā)受精卵產(chǎn)生多倍體,這種由于遠(yuǎn)緣雜交染色體自然加倍產(chǎn)生異源三倍體或四倍體的現(xiàn)象,在理論與實(shí)踐上均有重要意義.目前,國際科技界對(duì)雜交魚三倍體工作甚為重視,其中研究最多的是鮭科魚類雜交種和鯉科魚類雜交種。Marian(1978)最早發(fā)現(xiàn)草魚♀×鳙♂之間的雜種是異源三倍體。劉思陽(1987)也證實(shí)草魚♀×三角魴♂之間的雜種是異源三倍體,其中草魚提供了兩套染色體,三角魴提供了一套染色體。種間雜交所產(chǎn)生三倍體的機(jī)理比較復(fù)雜,還有待于進(jìn)一步的探索。

 4.2.3.2 核移植 細(xì)胞移植是應(yīng)用顯微操作,將一種動(dòng)物的細(xì)胞核移人同種或異種動(dòng)物的去核成熟卵內(nèi)的方法。應(yīng)用這一技術(shù)誘導(dǎo)魚類多倍體目前還不太成熟。陸仁厚等(1982)用四倍體的草魚培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞核作為供體移植到泥鰍的去核卵內(nèi),獲得心跳期的四倍體胚胎.隨著這一技術(shù)的逐步完善,將為誘導(dǎo)四倍體魚類提供又一有效途徑。

 

4.2.3.3 細(xì)胞融合 細(xì)胞融合指采用物理或化學(xué)的方法將2個(gè)或多個(gè)緊連的細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞。此種方法主要誘導(dǎo)魚類囊胚細(xì)胞與囊胚細(xì)胞、囊胚細(xì)胞與未受精卵、囊胚細(xì)胞與受精卵或受精卵與受精卵之間的細(xì)胞融合。由于細(xì)胞內(nèi)染色體發(fā)生重排,實(shí)際得到含各種不同數(shù)量染色體的魚類細(xì)胞群,這一技術(shù)為探索改良品種提供了可能。

 

生物學(xué)方法除了以上三種直接途徑外,還有一種間接途徑:首先誘導(dǎo)獲得四倍體,待四倍體個(gè)體成熟后再與二倍體個(gè)體自然交配,獲得三倍體.從理論上講。這一途徑有其優(yōu)越之處。一旦獲得四倍體個(gè)體后,就不需要再進(jìn)行物理或化學(xué)誘導(dǎo),避免了誘導(dǎo)過程對(duì)胚胎的損傷。如果能建立穩(wěn)定的四倍體品系,獲得三倍體就變成了一件非常容易的事情了,但目前人工誘導(dǎo)的三倍體絕大部分是采用前面幾種方法,這是因?yàn)樽柚沟诙O體外排的方法比較成熟,四倍體的誘導(dǎo)是阻止第一次卵裂,這比誘導(dǎo)三倍體要困難得多,成功率很低,只在少數(shù)魚類如虹鱒和鯽魚獲得過成熟的四倍體。

 5 細(xì)胞工程育種

 細(xì)胞工程應(yīng)用于魚類研究起步于20世紀(jì)5O 年代末60年代初,在20世紀(jì)7O ,8O 年代有了較大發(fā)展。主要包括魚類細(xì)胞核移植、細(xì)胞融合以及細(xì)胞培養(yǎng)等。

 5.1細(xì)胞核移植:是一種將細(xì)胞核移植到另一細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的生物技術(shù),是一種高難度的,顯微操作技術(shù)。20世紀(jì)5O 年代初由美國學(xué)者BRIGGS 和KING 首創(chuàng)。1963年,我國著名生

 物學(xué)家童第周建立了魚類細(xì)胞核移植技術(shù)。其原理是在解剖顯微鏡下使用微量注射器把一種魚的受精卵(發(fā)育至囊胚期) 一個(gè)細(xì)胞注射到另一種魚的去核卵細(xì)胞中,得到核雜交個(gè)體。細(xì)胞核移植的操作主要有供體和受體的準(zhǔn)備、去卵膜、挑去卵核、分離囊胚細(xì)胞和移核等程序。由于核移植技術(shù)能把不同的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)魚組在一起,創(chuàng)造新的個(gè)體。20世紀(jì)7O 年代后,細(xì)胞核移植技術(shù)開始應(yīng)用于育種實(shí)踐。但并非所有核質(zhì)雜交種都可以培育成新品種,也不是所有的核質(zhì)雜交種都有受體物種的性狀,更不是所有的種間雜交屏障都可以借助細(xì)胞核移植技術(shù)來突破,因此,該技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)生物的育種還有大量工作需要完成。

 5.2細(xì)胞融合:是將兩個(gè)不同遺傳性狀和遺傳 背景的細(xì)胞合并為1個(gè)雜種細(xì)胞的技術(shù),是在細(xì)胞與組織培養(yǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的細(xì)胞雜交技術(shù)。我國于20世紀(jì)70年代初期開始進(jìn)行這方面研究。利用電融合技術(shù)將細(xì)胞與魚類未受精卵融合,獲得細(xì)胞融合魚是細(xì)胞工程育種一大進(jìn)展;應(yīng)用細(xì)胞融合和雜交瘤技術(shù)相結(jié)合,目前在魚類上已獲得了幾種單克隆抗體;動(dòng)物體細(xì)胞融合后,雜種細(xì)胞難以發(fā)育再生為一個(gè)個(gè)體,但借助于細(xì)胞核移植的方法將融合后雜種細(xì)胞的細(xì)胞核移人去核成熟卵內(nèi),培育新的雜種。因此,利用融合技術(shù)與移核技術(shù)相結(jié)合也有

可能創(chuàng)造出魚類新品種。

 5.3細(xì)胞與組織培養(yǎng):細(xì)胞與組織培養(yǎng)是把生物的細(xì)胞或組織在適當(dāng)培養(yǎng)基里培養(yǎng)、傳代、再生或快速繁殖魚類的育種技術(shù)。水產(chǎn)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的研究起始于魚類,已有30多年歷史,目前已有61個(gè)魚類細(xì)胞株相繼建成,它們來自硬骨魚類17個(gè)科36個(gè)種的各種組織,其中大多來自淡水魚類或溯河澗游魚類。我國魚類細(xì)胞培養(yǎng)研究始于20世紀(jì)70年代,至今已獲得草魚吻端組織細(xì)胞株ZC-7901,草魚尾鰭組織四倍體細(xì)胞株、鯽魚異倍體細(xì)胞系CAB 一80,草魚腎組織細(xì)胞系CIK ,草魚尾鰭組織二倍體細(xì)胞系GCC ,硬頭鱒巨噬細(xì)胞株、南方鯰魚上皮型細(xì)胞系等。魚類細(xì)胞培養(yǎng)與細(xì)胞核移植結(jié)合使用,在良種培養(yǎng)中起著重要作用。我國學(xué)者把鯽魚胚胎的繼代培養(yǎng)細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到鯽魚的未受精去核卵中,培養(yǎng)出世界上第1尾無性繁殖魚。

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5.4嵌合體制作:嵌合體制作是將具有不同遺傳背景的兩種胚胎細(xì)胞混合起來,獲得具有兩者各自特征的個(gè)體的技術(shù),也可稱為細(xì)胞群移植法。此技術(shù)不同于細(xì)胞融合。通過嵌合體制作技術(shù),人們已經(jīng)獲得了大、小鼠等一些哺乳動(dòng)物的嵌合體。利用制作嵌合體的方法,即使在不能雜交的動(dòng)物之間,也可獲得具有雙親優(yōu)良品質(zhì)的動(dòng)物。魚類已有培育嵌合體的嘗試,主要是通過胚胎融合和細(xì)胞群移植方法來實(shí)現(xiàn)。融合法是除去卵膜后,在囊胚期用細(xì)玻璃針將胚盤的一部分刺傷,將另一種魚類胚胎胚盤細(xì)胞塊移植過來,使兩者融合發(fā)育成嵌合體。細(xì)胞群移植法是將一個(gè)胚盤分離出的細(xì)胞吸人毛細(xì)管中注射到另一胚盤的內(nèi)部,由此發(fā)育成嵌合體。

 6 轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其在魚類育種中的作用

 6.1轉(zhuǎn)基因技術(shù)的一般方法

 6.1.1核期胚胎的顯微注射法(M icrojection)該法由美國人Gordon [15]發(fā)明,其主要步驟包括:① 分離、克隆和重組外源基因,構(gòu)建載體;② 將融合基因注入受精卵的原核(一般是雄原核) ;③ 將微注射后的受精卵移入假孕母畜的輸卵管繼續(xù)發(fā)育。1982年P(guān)almiter 等[16] 將帶有小鼠金屬硫蛋白I 基因啟動(dòng)子的大鼠生長激素基因?qū)胄∈蟮氖芫?,獲得“巨型小鼠”,在生命科學(xué)領(lǐng)域引起了不小的轟動(dòng)。按照轉(zhuǎn)基因小鼠的思路,轉(zhuǎn)基因兔、轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因豬、轉(zhuǎn)基因山羊都相繼成功。顯微注射方法相對(duì)簡單,整合率高,是目前應(yīng)用比較廣泛,效果比較穩(wěn)定的制作轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的方法之一。但該方法的整合位點(diǎn)隨機(jī),整合一般是多拷貝首尾串聯(lián)相接,不利于研究基因的結(jié)構(gòu)、功能及表達(dá)調(diào)控。

 6.1.2 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法

 6.1.2.1 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體感染發(fā)育早期的動(dòng)物胚胎該方法主要利用逆轉(zhuǎn)錄病毒的長末端重復(fù)序列(1ong terminal repeats,LTRs) 區(qū)域具有轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子活性以及逆轉(zhuǎn)錄病毒可以直接整合到宿主染色體上的特點(diǎn),將外源基因連接到LTRs 下部,構(gòu)建重組載體,直接感染受精卵或微注入囊胚腔中.達(dá)到外源基因在宿主染色體上的整合,表達(dá)。Salter 等[17]用禽白血病病毒感染早期的雞胚胎制作了轉(zhuǎn)基因雞,Haskell 等[18]應(yīng)用該方法制作了轉(zhuǎn)基因牛。

 6.1.2.2 逆轉(zhuǎn)錄病毒載體注射M Ⅱ期的卵母細(xì)胞

 1998年,Anthony 等對(duì)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體感染發(fā)育早期的動(dòng)物胚胎的方法進(jìn)行了改進(jìn)。他認(rèn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒載體介導(dǎo)的基因整合的關(guān)鍵在于細(xì)胞分裂時(shí)出現(xiàn)核膜分解。有絲分裂時(shí)核膜降解的時(shí)間很短.細(xì)胞分裂完成后,核膜很快重新形成。而處于減數(shù)分裂中期(M Ⅱ) 的卵母細(xì)胞無核膜的時(shí)間遠(yuǎn)長于處于有絲分裂M 期的細(xì)胞。這為逆轉(zhuǎn)錄病毒載體介導(dǎo)的基因插入提供了更大的可能性。研究者利用該方法生產(chǎn)出了4頭轉(zhuǎn)乙肝表面抗原基因牛,外源基因在宿主基因組中整合的成功率為1O0% 。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體法導(dǎo)入外源基因的感染率高,宿主范圍廣,而且最重要的是外源基因在宿主染色體上以單拷貝整合,有利于研究基因的結(jié)構(gòu)、功能及表達(dá)調(diào)控。目前,這一特性已被廣泛應(yīng)用于基因定位整合等方面的研究中。

 6.1.3 精子載體法

 該方法由Braekett 最早提出,其要點(diǎn)是精子直接與外源DNA 混合培養(yǎng),外源基因可

以進(jìn)入精子頭部,受精后能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該方法簡單,但其整合率低,已采用脂質(zhì)體包埋法對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。其改進(jìn)方法是將外源DNA 在與精子共同孵育之前用脂質(zhì)體包埋,脂質(zhì)體與DNA 相互作用形成脂質(zhì)體一DNA 復(fù)合體。這種復(fù)合體借靜電作用吸附于精子表面,與細(xì)胞膜融合,將外源基因?qū)爰?xì)胞并獲得表達(dá)[21]。這二種方法都是通過人工授精將外源DNA 導(dǎo)入卵母細(xì)胞,產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。Anthony 等[22]嘗試了一種新方法:預(yù)先將小鼠精子進(jìn)行破膜處理,再與外源基因共孵育1 min,然后將精子的頭部顯微注入M Ⅱ期的小鼠卵母細(xì)胞,在出生的后代小鼠中轉(zhuǎn)基因陽性率可達(dá)20% 以上。該項(xiàng)研究揭示,精子膜破損后外源DNA 穿過外膜吸附于內(nèi)膜,更有益于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的獲得。

 6.1.4 體細(xì)胞核移植技術(shù)

 世界首例體細(xì)胞核移植哺乳動(dòng)物—— 克隆羊Dolly 的誕生,是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究史上的又一重大突破。1997年英國PPI 公司與羅絲林研究所的科學(xué)家聯(lián)手通過體細(xì)胞核移植技術(shù)制作了轉(zhuǎn)基因綿羊 。研究者們用人凝血因子IX 基因和新霉素抗性基因共同轉(zhuǎn)導(dǎo)綿羊胎LX 成纖維細(xì)胞,然后用G4l8篩選和DNA 雜交的方法鑒定其中同時(shí)整合了上述兩個(gè)基因的細(xì)胞,以同時(shí)整合了兩個(gè)基因的綿羊胎兒成纖維細(xì)胞作核供體,獲得了3只轉(zhuǎn)基因綿羊。Alexander 等用非轉(zhuǎn)基因母羊與轉(zhuǎn)基因公羊精子人工授精后懷孕40天的胎兒成纖維細(xì)胞作核供體,獲得了3只轉(zhuǎn)人抗胰蛋白酶基因的奶山羊。毫無疑問體細(xì)胞核移植技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因的目的,并且出生的后代個(gè)體1O0 為轉(zhuǎn)基因個(gè)體。這是因?yàn)橛米骱斯w的細(xì)胞是確證整合了某一外源結(jié)構(gòu)基因的細(xì)胞.一旦核移植成功,就意味著得到了轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

 6.1.5 胚胎干細(xì)胞介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移

 胚胎干細(xì)胞(Embryonic Stem Cells ,ES 細(xì)胞) 是動(dòng)物早期胚胎(桑葚胚或囊胚) 或原始生殖細(xì)胞(Primordial Germ Cells,PGCs) 在體外經(jīng)分化抑制培養(yǎng)并傳代而篩選出來的具有發(fā)育全能性的細(xì)胞。ES 細(xì)胞具有與早期胚胎細(xì)胞相似的高度分化潛能,當(dāng)被注入囊胚腔后可以參與包括生殖腺在內(nèi)的各種組織嵌合體的形成。將目的基因轉(zhuǎn)移入ES 細(xì)胞重新導(dǎo)入囊胚或經(jīng)篩選后對(duì)轉(zhuǎn)入外源基因的ES 細(xì)胞進(jìn)行克隆,可培育轉(zhuǎn)基因個(gè)體。目前,胚胎干細(xì)胞介導(dǎo)法在小鼠上應(yīng)用比較成熟,在大動(dòng)物上應(yīng)用較晚。

 6.2轉(zhuǎn)基因技術(shù)在魚類育種上的應(yīng)用

 20世紀(jì)70年代,基因克隆技術(shù)和重組DNA 技術(shù)的誕生為基因工程育種提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)條件,使利用基因轉(zhuǎn)移技術(shù)培育出動(dòng)物新品種成為可能。70年代中期,國外科學(xué)家已從生理學(xué)和生物化學(xué)方面對(duì)某些激素和功能蛋白進(jìn)行了研究,到80年代獲得了應(yīng)用于魚類育種研究的一些項(xiàng)目的基因技術(shù)。以魚類作為轉(zhuǎn)基因育種的研究對(duì)象有許多有利因素,魚類的遺傳可塑性較大,不同種屬、亞種之間的親合協(xié)調(diào)都較容易 ;魚類的懷卵量大,受精卵易得,且胚胎發(fā)育快,對(duì)受精卵的顯微操作也比較方便 。1985年,朱作言等人將小鼠重金屬螯合蛋白基因啟動(dòng)與調(diào)控順序和人生長激素基因的重組DNA 注射到魚的受精卵原核內(nèi),培育出生長速度快的轉(zhuǎn)基因魚(transgenic fish),從而證明了外源基因可以在受體魚內(nèi)整合、表達(dá)、促生長,并通過性腺傳遞給子代,建立了一個(gè)完整的轉(zhuǎn)基因魚模型。由此證實(shí)了基因工程在魚類育種上的可行性。研究者們采用顯微注射法、精子載體法、電穿孔法等將外源基因送人受體細(xì)胞中,外源基因在受體細(xì)胞中經(jīng)整合進(jìn)入受體基因組中,并能表達(dá)生物學(xué)效應(yīng),傳遞給后代,可得到遺傳穩(wěn)定的轉(zhuǎn)基因魚種。我國是世界上第一個(gè)培養(yǎng)出轉(zhuǎn)基因魚的國家,魚類轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究目的是為了培育出抗病力強(qiáng)、生長速度快、能抵御惡劣環(huán)境的優(yōu)良新品種。

 6.3、魚類抗病性育種研究

 人工養(yǎng)殖魚類常處在密集的環(huán)境條件下,因此易發(fā)疾病,成活率低,生產(chǎn)經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)性大。近幾十年來,隨著科學(xué)養(yǎng)魚水準(zhǔn)的提高,家養(yǎng)魚類的細(xì)菌性疾病基本上能得到控制,但對(duì)病

毒性疾病缺乏有效防治手段?;蚬こ逃N的興起,有可能選育出抗病力強(qiáng)的品系,如草魚生長快,肉質(zhì)鮮美,是人們普遍喜食的魚類;但草魚在飼養(yǎng)中易患腸炎、爛鰓、出血病,嚴(yán)重地影響產(chǎn)量。而在相同環(huán)境條件下鯉魚很少患病,可以認(rèn)為鯉魚體內(nèi)含有較強(qiáng)的抗病基因。 1997年,章懷云等[33]將紅鯉總DNA 導(dǎo)人草魚受精卵,獲得了體形、體色均變異的個(gè)體。后來又有人進(jìn)行了人α一干擾素對(duì)草魚出血病抗性作用的研究,在此基礎(chǔ)上,章懷云等將人α一干擾素基因?qū)瞬蒴~受精卵,以期獲得抗病強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因草魚 。1998年,王鐵輝等將團(tuán)頭魴總DNA 導(dǎo)人草魚受精卵中,獲得了抗病能力強(qiáng)的子代。由于魚類的許多遺傳性狀是由多個(gè)基因控制的,是一個(gè)協(xié)同表達(dá)系統(tǒng),采用總DNA 轉(zhuǎn)移法對(duì)培育抗病性能強(qiáng)的新品種具有一定意義,但是由于總DN 使受體魚呈現(xiàn)供體魚的多種性狀,從而為后代的選育增加了復(fù)雜性。隨著DNA 重組技術(shù)的發(fā)展,人們可以進(jìn)行單個(gè)基因的遺傳操作。如,人類乳鐵蛋白(hLF)是人類非特異免疫系統(tǒng)中的重要蛋白,具有抑菌、殺菌和提高機(jī)體抵抗病毒的能力 ;國外已報(bào)道過轉(zhuǎn)hLF 基因煙草的抗病作用研究,鐘家玉等 將線性化的人類乳鐵蛋白與鯉魚β一肌動(dòng)蛋白基因啟動(dòng)子構(gòu)建的重組基因質(zhì)粒,用電脈沖—— 精子介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)移法,導(dǎo)人草魚受精卵中,研究hLF 是否能提高魚類的抗病毒能力。

 最近,Nam 引用病毒HRV 人工感染牙鲆,提取mRNA 建立cDNA 文庫,與GenBank 已知序列基因比較,可見魚類還存在許多未知的抗病毒基因。因此,研究魚類病毒病的致病機(jī)理、自身抗病機(jī)制、克隆抗病基因、抗病基因的體外表達(dá)及抗病毒范圍(如細(xì)胞抗病毒基因的表達(dá)產(chǎn)物、Mx 蛋白等) ,將有力地推動(dòng)我國魚類抗病毒育種的研究步伐 。

 6.4、轉(zhuǎn)生長激素(GH)基因魚的研究

 我國的魚類基因工程育種研究從“非魚”基因工程魚開始,現(xiàn)已進(jìn)入“全魚”基因工程魚研究階段。

 6.4.1.“非魚”基因工程魚 這是指移人受體魚內(nèi)的外源生長激素(GH)不是魚類的,而是其它動(dòng)物的。如,最初使用的是人GH 基因,后來用鼠GH 基因、牛GH 基因;啟動(dòng)子最初為小鼠金屬硫蛋白啟動(dòng)子,后來是RSV —LTR(勞斯肉瘤病毒— — 長末端重復(fù)序列) ,SV40(猿猴病毒) 。1990年,夏德全等 用小鼠MT 一1基因啟動(dòng)順序與人生長激素(hGH)基因順序重組的線性融合基因注射入團(tuán)頭魴、鯉魚的受精卵中,觀察到了受精卵的變化及人生長激素基因的整合和表達(dá),證明了人生長激素基因?qū)κ荏w魚(團(tuán)頭魴、鯉魚) 有促生長效果;并證實(shí)了外源基因可通過性腺細(xì)胞傳遞給子代,對(duì)子代魚亦有促生長效應(yīng)。孫孝文等(1993,1995) 用顯微注射的方法把牛、羊生長激素轉(zhuǎn)入到鯉魚的受精卵中,得到了同樣的結(jié)果;他們用DNA 斑點(diǎn)雜交與southern Blot雜交技術(shù)檢測(cè)了外源基因在受體魚基因組中的整合,并建立了一套簡單易行的顯微技術(shù),確立了外源基因?qū)缩庺~受精卵的最佳時(shí)期。朱作言等將外源生長激素基因注入鯉魚、銀鯽等的受精卵中,發(fā)現(xiàn)外源生長激素基因在原腸胚時(shí)就有轉(zhuǎn)錄本出現(xiàn),在受體魚內(nèi)能夠合成基因產(chǎn)物。1995年,朱作言等對(duì)“非魚”轉(zhuǎn)基因紅鯉魚F :代的食性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)它們所攝取的能量用于生長作用要高于非轉(zhuǎn)基因魚,餌料利用率高;后對(duì)其F 代研究發(fā)現(xiàn),移植基因在體內(nèi)存在分子多態(tài)性,與原代轉(zhuǎn)基因魚所用的外源基因相同的僅有18% 。但趙浩斌等通過對(duì)腎細(xì)胞、尾鰭細(xì)胞進(jìn)行核移植,能把極少量的外源基因長期地培養(yǎng)而不會(huì)丟失,這為獲得同質(zhì)化轉(zhuǎn)基因魚提供了一條有效的途徑 。 “非魚”轉(zhuǎn)基因魚的外源生長激素多為哺乳動(dòng)物的生長激素,啟動(dòng)子多為病毒基因,這類轉(zhuǎn)基因魚的食用安全性讓人擔(dān)擾。閆學(xué)春等把轉(zhuǎn)牛(羊) 生長激素基因的鯉魚喂給貓吃,通過生理學(xué)、血液學(xué)指標(biāo)、組織中的重金屬含量及外源基因殘存量的測(cè)定,結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因魚對(duì)貓不產(chǎn)生任何不良的影響[55] ;陳開健等用轉(zhuǎn)人一α一干擾素基因的草魚喂大鼠,3O 天后進(jìn)行血液、組織等方面檢查,亦未見對(duì)大鼠有影響,但長期食用是否會(huì)有影響尚待進(jìn)一步研究 。許多“非魚轉(zhuǎn)基因魚雖生長明顯加快,但發(fā)現(xiàn)體內(nèi)含外源生長激素高的并不是生長最快的魚 ;有資料表明,魚的啟動(dòng)子和結(jié)構(gòu)基因重組的基因比哺乳動(dòng)物相應(yīng)的重組基因更有效地在魚體內(nèi)表達(dá) 引。因此科學(xué)家們希望建立一種“全魚”轉(zhuǎn)基因魚種。我國已克隆,了多種魚的生長激素基因及有關(guān)基因,構(gòu)建了我國主要淡水魚類的基因文庫。沈孝宙已獲得鯉魚金屬結(jié)合蛋白基因的啟動(dòng)子,最近朱作言又獲得了具有調(diào)節(jié)功能的肌動(dòng)蛋白基因啟動(dòng)子,成功地克隆了鯉魚和草魚的肌動(dòng)蛋白基因、生長激素基因 為“全魚”轉(zhuǎn)基因魚的育出提供了可能。

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 6.4.2.“全魚”基因工程魚 中科院水生所培育出快速生長的“全魚”轉(zhuǎn)基因鯉,從遺傳學(xué)和基因改造方面進(jìn)行了食用安全性評(píng)價(jià),被認(rèn)為在營養(yǎng)安全方面與普遍鯉魚具有實(shí)質(zhì)等同性 .朱作言等(2002)[60] 成功地將鯉魚B-肌動(dòng)蛋白基因啟動(dòng)調(diào)控順序(CA)驅(qū)動(dòng)的gcGH 重組基因CAgcGH 移植到黃河鯉的受精卵中,大大地加快了黃河鯉的生長。此后,馮浩、曾志強(qiáng)等把含有鯉魚B —action 基因啟動(dòng)子的草魚生長激素基因“全魚”基因pCAgcGHc 轉(zhuǎn)入異源四倍體鯽、鯉體內(nèi),對(duì)其自交的F 。代進(jìn)行了各方面的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因異源四倍體鯽、鯉中除了生長速度加快外,還可將“全魚”基因pCAgcGHc 傳遞給后代。其后又將移入草魚激素“全魚”基因的異源四倍體鯽鯉(♂) 與日本白鯽(♀) 進(jìn)行人工雜交,獲得轉(zhuǎn)基因三倍體湘云鯽,與普通的三倍體湘云鯽相比,降低了餌料系數(shù),提高了養(yǎng)殖產(chǎn)量。黑龍江應(yīng)用微生物研究所用顯微注射法把鯉魚生長激素移入到鯽魚中,通過PCR 檢測(cè),外源基因在受體魚基因中得到整合,表達(dá)出生長的生理效應(yīng),但其整合率較低。黑龍江水產(chǎn)研究所把黑龍江野鯉的MT 啟動(dòng)子和大麻哈魚生長激素基因的融合基因?qū)氲锦庺~和虹鱒的受精卵中,研究外源全魚基因?qū)κ荏w卵孵化率的影響。上述這些研究工作為盡快培育出快速生長的高產(chǎn)養(yǎng)殖品種積累了寶貴的資料。

 6.5轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)的研究及應(yīng)用

 盡管轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)仍有許多需要完善的地方.但其研究的進(jìn)展速度是異常迅猛的。近些年發(fā)展起來的基因剔除(gene knock out)技術(shù)具有整合位點(diǎn)確定、精確的優(yōu)點(diǎn),給轉(zhuǎn)基因的定點(diǎn)整合或基因打靶(gene targeting)帶來了希望。應(yīng)用酵母人工染色體(yeast artificial chromosome.YAC) 技術(shù).可以轉(zhuǎn)移較大片段的基因,有利于保持轉(zhuǎn)基因的天然組成和結(jié)構(gòu),因而有利于轉(zhuǎn)基因功能的鑒定[64]。在融合基因的兩側(cè)加上基質(zhì)附著區(qū)(matrix attachment region ,MAR) 的序列或“基因邊界”(gene boundary) 成分,有利于外源基因。 表達(dá)。這些技術(shù)的完善,對(duì)于轉(zhuǎn)基因效率的提高、轉(zhuǎn)基因的定點(diǎn)整合等均具有重要的促進(jìn)作用。

 7 魚類種質(zhì)檢測(cè)

 魚類新品種培育技術(shù)之間并不是互相孤立的,可以彼此互相結(jié)合,從而培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和抗逆的魚類新品種。由于近代生物技術(shù)的發(fā)展,已能在染色體水平、細(xì)胞水平或分子水平上對(duì)魚類進(jìn)行遺傳操作,但無論用何種方法進(jìn)行遺傳操作,最終都要經(jīng)過魚類種質(zhì)檢測(cè)這一步,這也是魚類養(yǎng)殖和食用安全的前提。在魚類養(yǎng)殖生產(chǎn)中,選擇比較理想的養(yǎng)殖品種通??紤]的標(biāo)準(zhǔn)是:生長快速且體形較大、早熟且生殖力較強(qiáng);其次是肉質(zhì)好、抗病能力強(qiáng)以及養(yǎng)殖密度高、耐低氧等等。因而,魚類種質(zhì)的檢測(cè)方法顯得尤為重要。

 《養(yǎng)殖魚類種質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》是規(guī)范養(yǎng)殖魚類種質(zhì)質(zhì)量的分析、檢驗(yàn)、鑒定以及測(cè)試的一系列相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和水產(chǎn)品質(zhì)量的更高要求,必須將新的生物技術(shù)分析手段運(yùn)用到魚類種質(zhì)檢驗(yàn)中來,以適應(yīng)現(xiàn)代種質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)和生產(chǎn)發(fā)展的需要,補(bǔ)充和完善以往僅僅利用形態(tài)構(gòu)造特征觀察、經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)量、同工酶分析和染色體檢測(cè)等常規(guī)方法來進(jìn)行魚類種質(zhì)檢驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。一般來講,常規(guī)育種(如選育、引種、雜交等) 通常采用常規(guī)種質(zhì)檢驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如生長性狀檢測(cè)法、血液指標(biāo)檢測(cè)法、同工酶檢測(cè)法、染色體組型檢測(cè)法等等;而高新技術(shù)育種(如航天育種、倍性育種、細(xì)胞工程育種、基因工程育種等) 除了運(yùn)用常規(guī)種質(zhì)檢驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外,還需要采用高新技術(shù)的種質(zhì)檢驗(yàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如功能蛋白(如生長激素、轉(zhuǎn)鐵蛋白、抗凍蛋白、抗寒蛋白、抗病蛋白等) 檢測(cè)法、功能基因表達(dá)檢

測(cè)法等,還可應(yīng)用PCR ,RAPD 以及RFLP 等技術(shù)輔助檢測(cè)。魚類遺傳育種中最為關(guān)鍵的是魚類種質(zhì)資源問題。我國魚類種質(zhì)資源豐富,為遺傳育種研究提供了良好的條件和豐富的材料。但要開發(fā)利用好這些種質(zhì)資源,從中選育出優(yōu)良品種,首先必須保護(hù)好種質(zhì)資源,收集原種,防止混雜;其次要弄清種質(zhì)資源的遺傳背景,建立魚類種質(zhì)資源保存技術(shù);再次要建立并完善魚類繁育體系;最后還要完善種質(zhì)檢測(cè)技術(shù)和魚類種質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定。

 8 展望

 我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國,擁有2000多年悠久的養(yǎng)魚歷史。我國魚類遺傳育種研究和水產(chǎn)品種的遺傳改良工作已取得了令人鼓舞的成就和進(jìn)展,同時(shí)也為今后的發(fā)展展示了美好的前景。但也要清醒地認(rèn)識(shí)到,與先進(jìn)國家相比有些方面仍存在著不足和差距。根據(jù)魚類遺傳育種發(fā)展的趨勢(shì)和目前的研究現(xiàn)狀,筆者認(rèn)為今后研究的重要課題應(yīng)該包括:從快速生長、增加抗性以及提高飼料利用率的角度進(jìn)行的養(yǎng)殖魚類品種改良;(2)魚類養(yǎng)殖新品種的生態(tài)安全和食品安全研究;更加科學(xué)的魚類養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善;快速有效的魚類種質(zhì)檢測(cè)方法的建立與完善;魚類原良種體系和管理體制的建立和完善。生命科學(xué)的研究目的,是了解生命過程及其變化,疾病的發(fā)生、診斷和治療,生物資源的保護(hù)、開發(fā)與利用。從達(dá)爾文到孟德爾,直至20世紀(jì)50年代,遺傳學(xué)研究一直處于細(xì)胞水平;20世紀(jì)50年代以后,基因理論和中心法則的建立,以及DNA 結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),使得遺傳學(xué)研究跨入了分子水平;基因組計(jì)劃的實(shí)施、轉(zhuǎn)基因模型的建立以及胚胎干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展,使21世紀(jì)的遺傳學(xué)研究進(jìn)入了“基因組后時(shí)代”,將遺傳與發(fā)育在基因水平上統(tǒng)一,為生物技術(shù)育種奠定了理論基礎(chǔ)。育種技術(shù)的發(fā)展使人類對(duì)生物進(jìn)行改造、推動(dòng)物種進(jìn)化,并最終為人類生產(chǎn)與生活服務(wù)成為可能。

(作者:現(xiàn)代畜牧科技  洪威)

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