水产养殖用种创新进展与展望
时间:2022-09-22 01:06:18 来源:农村工作通讯 作者:胡红浪 王建波 韩枫 字号:【

  种业振兴是保障国家粮食安全的核心要素,也是保障国家安全的重要举措。2021年8月27日,全国推进种业振兴电视电话会议在京召开,国务院副总理胡春华强调,要深入贯彻习近平总书记重要指示精神,按照党中央、国务院决策部署,全面实施种业振兴行动,不折不扣完成各项目标任务,坚决打好种业翻身仗,牢牢掌握国家粮食安全和农业现代化主动权。水产种业作为国家种业的重要组成部分,为渔业绿色高质量发展发挥着基础性、先导性和战略性作用。据不完全统计,我国水产养殖用种约有360多个,其中:国内种289个,引进种76个;人工培育种236个。现有水产种业企业1.9万余家,年提供苗种6万亿尾(粒)以上,产值743亿元,为满足人民群众对优质水产品消费需求、提高农民和农村经济收入、实现乡村振兴提供了有力保障。

  创新进展

  育种技术有新突破。水产遗传育种学科揭示了水产生物遗传变异的本质和规律,在提高水产品产量和质量等方面起到重要作用,育种创新是水产种业发展的关键要素,也是水产种业及养殖业健康发展的第一动力。我国是世界最早开展选择育种技术研究的国家之一,20世纪70年代初就建立了专门从事鱼类遗传育种的研究室。经过50年的发展,我国水产遗传育种科技综合实力在国际上处于先进水平。近10年来,我国水产遗传育种新理论、新技术和新方法不断涌现,水产育种技术已从传统的选择育种、杂交育种,逐渐向传统育种与现代分子辅助及基因组选择育种技术相结合的方向发展。

  一是种质资源鉴定评价与保存技术不断创新。一些重要养殖物种已建立种质鉴定技术,建立和完善了细胞、精子、胚胎三个层次的鱼类种质保存技术体系,开展了水生动物胚胎冷冻保存技术研究;开发了配子体超低温冷冻等藻类种质保存新技术;实现181种鱼类精子冷冻保存。

  二是传统育种技术日趋完善。利用杂种优势,通过种内、种间及远缘杂交技术,培育了一批具有生长速度快、抗逆性强的新品种;利用细胞工程技术、倍性育种技术和性控技术,培育了一批具有单性率高、生长速度快、适应性强和成活率高的新品种。

  三是传统育种技术与现代技术深度融合。基于BLUP遗传评估,融合数量遗传学、生物统计学和计算机技术创立的“水产动物多性状复合育种技术”,培育了中国对虾、罗氏沼虾、斑点叉尾鮰等新品种;针对不同目标性状,开发了大量连锁遗传标记与数量性状位点(QTL),与传统育种技术深度融合,提高了育种的精准和高效。

  四是生物育种技术逐步成熟。建立全基因组选择育种新平台,可快速准确评估全基因组育种值;近年来,对基因组定点修饰的基因组编辑技术在罗非鱼、半滑舌鳎、团头鲂、鲫和脊尾白虾等种类上开始探索研究。

  品种培育有新进展。截至目前,通过全国水产原种和良种审定委员会审定并经农业农村部公告的水产新品种266个,其中:自主培育236个,包括152个选育品种、73个杂交种和11个其他品种,涵盖我国主要养殖的鱼、虾蟹、贝、藻及其他种类;按照大类可分为:淡水鱼类98种,海水鱼类16种,虾类27种,蟹类9种,贝类49种,藻类23种,龟鳖类4种以及棘皮类10种。大部分新品种培育综合应用了多项遗传育种技术,并且这一趋势在近年品种培育中愈发明显。

  同时可以看到,在鲤鲫、鲢鳙等重要保供水产品中,培育了一大批新品种,鲤鲫良种覆盖率达100%,性成熟年龄较长的鲢鳙新品种也获得突破,大大提高了养殖效率,为丰富百姓菜篮子作出了重要贡献;在凡纳滨对虾、罗氏沼虾、大口黑鲈、斑点叉尾鮰、虹鳟等核心种源不在国内的养殖种中,成功培育了一批水产新品种,一定程度上缓解了对引进种的依赖,同时也为其他引进种的品种培育探索了路径、提供了借鉴。

  联合育种步入新阶段。借鉴挪威(大西洋鲑)、美国(凡纳滨对虾、虹鳟)、国际水生生物资源管理中心(ICLARM,吉富罗非鱼)等商业化育种成功经验,2004年全国水产技术推广总站联合中国水产科学研究院黄海水产研究所引进挪威水产动物大规模家系育种(基于BLUP评估)技术,以中国对虾为对象,经研究试验、消化吸收与再创新,建立了有自主知识产权的水产动物多性状复合育种技术。2007年以来,在农业农村部渔业渔政管理局的指导和支持下,首先建立了斑点叉尾鮰联合育种机制,同时联合相关科研单位和种业企业,组织开展罗氏沼虾、南美白对虾等重要引进种的联合育种,带动越来越多的种业企业加入育种研发行列。

  一是联合育种成效显著。以邦普种业公司牵头的凡纳滨对虾、浙江南太湖淡水水产种业公司牵头的罗氏沼虾、江苏省淡水水产研究所牵头的斑点叉尾鮰等联合育种取得成果较为显著。邦普种业科技有限公司累计引进对虾种源165个批次,以此为基础构建家系300余个,目前每年优质种虾供应能力达8万对;浙江南太湖淡水水产种业有限公司培育的多品种(品系)罗氏沼虾市场占有率已达60%;江苏淡水所等单位联合研发斑点叉尾鮰“江丰1号”市场占有率约为30%。这些成效助力产业逐步摆脱对引进种的依赖,取得了显著的经济和社会效益。

  二是激发企业自主育种的积极性。随着罗氏沼虾、斑点叉尾鮰及凡纳滨对虾联合育种的持续推进,初步显现出商业化育种的优势和成效,带动越来越多的水产企业开始重视育种并积极投身到种业创新中,如广东海大集团、通威集团、湛江恒兴集团等国内水产饲料头部企业纷纷建立种业企业或扩大育种板块,引进国内外高端人才,进军育种创新领域。在2022年农业农村部公告的26个水产新品种中,企业参与培育20个品种,参与率超过75%。

  发展短板

  当前我国水产养殖用种总体有保障、风险可管控,但表现出“三个并存”的特点,即本土种质资源丰富与创新利用效率不高并存,科研育种人员多与产出转化效率不高并存,种业企业发展快与核心竞争力不强并存。这三个特点也反映出我国水产种业创新存在的三大问题,即先进育种技术应用不足、水产养殖良种化水平不高、商业化育种体系尚未建立。

  先进育种技术应用不足。虽然我国水产新品种数量逐年攀升,育种热情持续走高,但存在传统育种技术为主、先进育种技术应用不足的问题。在近70%的选育种、45%的杂交种培育过程中,应用单一育种技术如群体选育、杂交育种技术多,通常是通过增加育种世代、扩大育种规模等手段提升育种效果,育种效率较低、成本较高。集成多种育种技术培育新品种的占比约为35%,其中应用雌核生殖、全基因组选育、BLUP遗传评估选育、分子标记辅助育种以及性别控制等技术培育新品种仅占全部新品种的22%。水产育种理论方法创新及技术水平亟待提升。

  主要养殖种类良种化水平不高。我国审定的水产新品种覆盖了大部分水产养殖用种,但在部分领域还存在育种滞后、品种数量无法满足产业需求的现象。例如,位居虾类养殖产量首位的克氏原螯虾(小龙虾)、位居海水鱼类产量第二位的花鲈均没有新品种;占据全部水产养殖产量半壁江山的“四大家鱼”仅有三个新品种,与其产业规模严重不符。新品种培育滞后,一定程度上制约了水产养殖业高质量发展。据不完全统计,我国水产养殖遗传改良率约52.8%,良种对养殖产量的贡献率不足30%,无论是从品种数量上还是分布上看,我国水产养殖良种化水平亟待提升。

  商业化育种体系尚未建立。我国水产商业化育种起步晚、基础弱,处于起步阶段。一是科研育种与商业化育种的目标不一致。公益性科研单位育种项目考评是以学术评价为主,主要考核指标包括新品种证书、专利、论文与培养人才等;商业化育种则需要在良种扩繁、育苗甚至养殖生产上表现优良,才能获得期望的利润,二者价值追求不一致,导致商业化育种先天不足。二是种业企业自主创新能力弱。据不完全调查,年均销售收入超过1000万元的水产种业企业仅有67家,大部分企业没有育种研发投入,即使有研发投入的企业,其投入占销售额之比也很低;236个自主培育的水产新品种中,企业作为第一研发单位的仅有38个,占比16%,自主育种能力不足。三是种业知识产权保护制度尚未建立。《植物新品种保护条例》早在1997年开始实施,但国内外都没有建立动物新品种(知识产权)保护相关制度。因缺乏法律法规保护,加上自我保护能力有限,新品种培育单位,尤其是种业企业面对套牌、剽窃等侵权行为维权困难,严重打击了品种创新的积极性。

  前景展望

  推进水产育种技术创新、品种创新、机制创新,本质上是提高种业企业的核心竞争力、推进建立商业化育种体系、实现水产种业可持续发展,为水产养殖业奠定坚实的种源基础,为百姓餐桌提供更多的优质蛋白。

  加强联合攻关,提升育种技术水平。在完成全国首次水产养殖种质资源普查的基础上,加强种质资源挖掘保存、评价鉴定与利用研究,建立健全种质资源信息利用共享机制;加强水产育种理论方法研究和生物育种技术联合攻关,实现先进育种技术“0到1”的突破;鼓励应用先进育种技术开展育种,实现“1到N”的跨越,不断提升水产种业育种技术水平。

  加强机制创新,提高育种成果转化率。一方面,要改革公益性科研项目育种的考核评价指标体系,优化新品种审定技术规范和评价标准,发挥好引导育种方向目标应符合产业发展和市场需求的指挥棒作用;另一方面,要建立科学合理、切实可行的成果利益共享机制,激发科研单位和个人、种业企业对育种创新、成果转化的内在动力。

  加强制度创新,强化政策支持和保护。一方面,加强水产苗种质量监管,推动建立优苗优价的市场机制;研究制定《水产新品种知识产权保护制度》,保护育种创新、净化种业市场;将三倍体育种、远缘杂交等技术手段应用于知识产权保护中。另一方面,加强政府支持保障力度。借鉴挪威、美国政府建立国家育种计划的经验做法,围绕我国重要保供水产品,从政策、人才、资金等方面支持扶持育种创新,推进我国水产商业化育种体系建立和高质量发展。

  (作者单位:全国水产技术推广总站)

责任编辑:蔡薇萍
    
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