種是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的基礎(chǔ)，是水產(chǎn)養(yǎng)殖的第一環(huán)節(jié)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前開展養(yǎng)殖的水產(chǎn)生物種類超過300種，但絕大多數(shù)種類沒有經(jīng)過系統(tǒng)的遺傳改良，與作物種植業(yè)和畜牧養(yǎng)殖業(yè)一樣，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開優(yōu)良品種的支撐。
作為水產(chǎn)學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，水產(chǎn)生物遺傳育種研究一直是水產(chǎn)科學(xué)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)工作之一。新中國(guó)成立以來，特別是在國(guó)家頒布863、973計(jì)劃后，我國(guó)廣大水產(chǎn)科技工作者圍繞培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆能力強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)水生生物優(yōu)良品種這一核心目標(biāo)，在相關(guān)領(lǐng)域開展了卓有成效的研究工作。隨著科技的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水產(chǎn)遺傳育種研究的技術(shù)水平不斷提高，從群體水平、個(gè)體水平、細(xì)胞水平再到分子水平，現(xiàn)代技術(shù)加快了水產(chǎn)遺傳育種的進(jìn)度，一大批如建鯉、異育銀鯽、全雄黃顙魚、“黃海1號(hào)”等優(yōu)良新品種更好地走向了大眾。但是可以看到的是，良種的培育需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展與良種的長(zhǎng)期培育出現(xiàn)了矛盾，當(dāng)今國(guó)內(nèi)許多水產(chǎn)品種仍然面臨著良種覆蓋率低的困境。
“水產(chǎn)遺傳育種技術(shù)的發(fā)展和水產(chǎn)新品種的培育，是養(yǎng)殖可持續(xù)產(chǎn)量提升的首要因素之一?！敝袊?guó)科學(xué)院水生生物研究所研究員、中國(guó)科學(xué)院院士桂建芳稱。桂建芳長(zhǎng)期從事魚類遺傳育種生物學(xué)基礎(chǔ)和相關(guān)生物技術(shù)研究。他曾系統(tǒng)研究了多倍體銀鯽的遺傳基礎(chǔ)和生殖機(jī)制，首次揭示銀鯽獨(dú)特的單性和有性雙重生殖方式；利用原創(chuàng)銀鯽育種技術(shù)路線，培育出有重大應(yīng)用價(jià)值的銀鯽養(yǎng)殖新品種；開拓出一條X和Y染色體連鎖標(biāo)記輔助的全雄魚培育技術(shù)路線。因其在科研領(lǐng)域所做出的重大貢獻(xiàn)，桂建芳于2013年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士，2015年當(dāng)選為發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院（TWAS）院士，在魚類遺傳育種領(lǐng)域享有崇高的地位。日前，本刊對(duì)其作了專訪，聽聽他對(duì)中國(guó)水產(chǎn)遺傳育種領(lǐng)域的一些看法。
現(xiàn)狀：機(jī)遇挑戰(zhàn)并存
水產(chǎn)前沿：中國(guó)水產(chǎn)遺傳育種的現(xiàn)狀和進(jìn)展如何？
桂建芳：經(jīng)過近20年的發(fā)展，水產(chǎn)包括魚類、蝦類、貝類、藻類、兩棲類等都取得比較大的進(jìn)展?；旧现饕酿B(yǎng)殖種類都有從事水產(chǎn)育種的隊(duì)伍。在基礎(chǔ)研究方面得到了國(guó)家973計(jì)劃的支持，在技術(shù)方面受到863計(jì)劃的支持，在品種培育和苗種繁育等都受到了國(guó)家政府的支持?？偟膩碚f，中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖遺傳育種呈現(xiàn)非常好的態(tài)勢(shì)。
水產(chǎn)前沿：遺傳育種所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)是什么？
桂建芳：中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖遺傳育種以973計(jì)劃、863計(jì)劃為支撐,在各方面都作出了新的調(diào)整。但育種是一件長(zhǎng)期堅(jiān)持的事情，需要持之以恒和源源不斷的支持。這是大家面臨的機(jī)遇同時(shí)也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。就魚類育種來說，成魚一般要經(jīng)過好幾年才能繁殖一代。一個(gè)專家，如果運(yùn)氣好的話，10年就可培育出一個(gè)新品種，但好多育種起碼要經(jīng)歷四到五代（有的品種一代的繁育需要3-5年時(shí)間）長(zhǎng)期的觀察選育才能培養(yǎng)出一個(gè)新品種。
除了育種周期比較長(zhǎng)，還有育種需要獲得大量的變異體。一方面是通過自然突變，這種變異有好的也有不好的。這就需要科研人員長(zhǎng)期的研究觀察，通過比較才能夠去篩選出好的突變體。另一方面通過人工的手段，去創(chuàng)造一些變異體，篩選出好的遺傳育種材料。多倍體誘導(dǎo)、分子標(biāo)記、核移植、克隆、代 孕技術(shù)（把這種魚類的生殖細(xì)胞移植到另一種魚類的性腺，讓其發(fā)育起來）等這些都是比較先進(jìn)的技術(shù)手段。
從自然和人工手段中獲得的好的遺傳育種材料，科研人員就把它們配套在一起，再通過遺傳育種手段來實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)?，F(xiàn)在需要做的是把全基因的信息弄清楚，用現(xiàn)代的信息技術(shù)做出一些預(yù)測(cè)，比如預(yù)測(cè)哪種遺傳信息材料和哪種遺傳信息材料配套效果更好，然后在生產(chǎn)當(dāng)中進(jìn)行評(píng)價(jià)。
發(fā)展：突破傳統(tǒng)育種思路
水產(chǎn)前沿：良種是一個(gè)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，中國(guó)許多品種面臨良種率低的問題，您認(rèn)為該如何解決？
桂建芳：隨著生產(chǎn)模式與養(yǎng)殖模式的不斷發(fā)展，無論任何時(shí)候產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都在追求良種。良種的需求總是擺在第一位的。從事遺傳育種的科研隊(duì)伍的責(zé)任是非常重大艱巨的。我們國(guó)家從上個(gè)世紀(jì)90年代開始成立國(guó)家水產(chǎn)原良種審定委員會(huì)，直到2014年一共審定了156個(gè)新品種，2015年又審定了12個(gè)新品種(具體要等到2016年3月發(fā)布)，截止到2013年已經(jīng)建立了65家國(guó)家級(jí)的原種場(chǎng)、良種場(chǎng)，575家省級(jí)水產(chǎn)原良種場(chǎng)，目前正在建的水產(chǎn)種業(yè)示范場(chǎng)超過60個(gè)。
審定通過的每一個(gè)新品種都是相應(yīng)的養(yǎng)殖種類的良種之一。每一個(gè)良種會(huì)帶動(dòng)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。但是每一個(gè)新品種需要經(jīng)過3-4年的小試到中試。而且根據(jù)養(yǎng)殖的種類不同，創(chuàng)造的價(jià)值也有所不同：有的品種養(yǎng)殖的面積比較大，創(chuàng)造的產(chǎn)值比較大，體現(xiàn)的價(jià)值也比較大；有的品種養(yǎng)殖規(guī)模相對(duì)小一點(diǎn)，創(chuàng)造的產(chǎn)值比較小，體現(xiàn)的價(jià)值就相對(duì)的少。我們將會(huì)繼續(xù)致力于水產(chǎn)遺傳育種工作，繼續(xù)為中國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)貢獻(xiàn)一份力量。
水產(chǎn)前沿：中國(guó)的傳統(tǒng)育種以保種育種為主，現(xiàn)在的育種思路是什么？相比以前的育種有何改進(jìn)？
桂建芳：一直以來，國(guó)內(nèi)水產(chǎn)遺傳育種工作一直堅(jiān)持育種與保種并重的原則。與之配套的是，國(guó)家建立了水產(chǎn)良種場(chǎng)和水產(chǎn)原種場(chǎng)。所謂的原種場(chǎng)就是保存那些還沒有培育出新品種的品系，比如說青草鰱鳙（長(zhǎng)江、珠江不同區(qū)段的水域）原種保存。
育種是更具開發(fā)性、探索性的科研工作，從事遺傳育種的主要隊(duì)伍是高校、科研院所、企業(yè)科研機(jī)構(gòu)等科研人員，是要進(jìn)行一些探索性的科研工作。保種則是相對(duì)穩(wěn)定的、保護(hù)性的技術(shù)工作，從事保種的技術(shù)單位按照技術(shù)路線去進(jìn)行保種，保種技術(shù)單位主要是各個(gè)省水產(chǎn)漁業(yè)廳，或者是水產(chǎn)推廣站，甚至是一些授權(quán)的原種場(chǎng)。
現(xiàn)在比較喜人的進(jìn)步是，中國(guó)現(xiàn)代國(guó)家水產(chǎn)良種與種業(yè)體系經(jīng)過20年的發(fā)展，成功推進(jìn)了各個(gè)產(chǎn)業(yè)體系，比如大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系、羅非魚產(chǎn)業(yè)體系、貝類產(chǎn)業(yè)體系、鲆鰈產(chǎn)業(yè)體系等等，最近7、8年取得的進(jìn)展極大地推動(dòng)水產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。通過把研究單位的科學(xué)家跟企業(yè)、公司、產(chǎn)業(yè)部門建立直接聯(lián)系，把從事病害研究的、養(yǎng)殖模式的、遺傳育種的科研專家和公司結(jié)合起來，直接抵達(dá)養(yǎng)殖戶，做到產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
水產(chǎn)前沿：中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖歷史悠久、品種繁多，哪些品種在水產(chǎn)選育這塊取得比較重大的突破？
桂建芳：異育銀鯽是一個(gè)例子，從過去傳統(tǒng)的通過細(xì)胞遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)銀鯽是多倍體，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)鯽魚能夠進(jìn)行單性雌生殖，然后發(fā)現(xiàn)天然的群體當(dāng)中進(jìn)化出少數(shù)的雄性個(gè)體（根據(jù)不同地方的種群，雄性的比例不一樣）。最后發(fā)現(xiàn)群體中的雌性個(gè)體與雄性個(gè)體進(jìn)行交配的話，能夠進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生下一代。我們利用銀鯽的單性和有性生殖方式，培育出幾個(gè)品種。經(jīng)過四十多年，三代人的共同努力，堅(jiān)持鯽魚育種不間斷，才取得顯著效果。
全雄黃顙魚是一項(xiàng)比較重大的突破。一般來說，黃顙魚雄性個(gè)體比雌性個(gè)體長(zhǎng)得快，雄性個(gè)體長(zhǎng)兩年可以長(zhǎng)到3至4兩，雌性個(gè)體僅長(zhǎng)到1.5到2兩。為了推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國(guó)內(nèi)科研人員通過分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)的手段，通過大量的基礎(chǔ)工作，篩選鑒定出雄性黃顙魚Y染色體的特異標(biāo)記，同時(shí)也鑒定出X染色體的特異標(biāo)記。利用這兩種性別特異的標(biāo)記，就可以鑒別出攜帶YY，XY,XX染色體的黃顙魚，這樣有益于制種，保證全雄黃顙魚是YY的雄魚和XX的雌魚交配形成的后代，也就是全是攜帶XY染色體的黃顙魚。把分子標(biāo)記的技術(shù)手段應(yīng)用到黃顙魚的培育過程，這是水產(chǎn)遺傳育種比較成功的案例。
牙鲆也是一個(gè)成功的例子。一般來說，雌性的牙鲆比雄性的牙鲆長(zhǎng)的快。中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院在北戴河有個(gè)育種基地，牙鲆可以通過人工雌核生殖的手段，也培育出全雌的牙鲆。
當(dāng)然還有其他的品種，總而言之，育種要達(dá)到一定的效果，例如生長(zhǎng)比較快、抗逆性比較強(qiáng)，或者有什么其他特別之處，使養(yǎng)殖戶產(chǎn)生相應(yīng)的效益。
水產(chǎn)前沿：中國(guó)是南美白對(duì)蝦的養(yǎng)殖大國(guó)，但是選育這塊似乎還沒有太大的突破，您怎么看待這個(gè)問題？
桂建芳：其實(shí)中國(guó)一直在對(duì)蝦領(lǐng)域堅(jiān)持不斷地進(jìn)行遺傳育種工作，國(guó)內(nèi)也培育出了好幾個(gè)品種，比如桂海一號(hào)等。但這些品種不能普及的原因有：第一，掌握的遺傳資源不夠。種質(zhì)資源主要掌握在別人的手里，國(guó)內(nèi)沒有掌握充分的資源，主要還是靠進(jìn)口種蝦；第二，養(yǎng)殖戶的認(rèn)識(shí)問題。國(guó)內(nèi)的育種也取得了很大的進(jìn)步，但培育出來的新品種怎么推廣運(yùn)用，怎樣讓養(yǎng)殖戶能更看到這些種質(zhì)的優(yōu)良之處，還需要我們和養(yǎng)殖戶多交流，達(dá)成共識(shí)。
就南美白對(duì)蝦這一品種而言，對(duì)蝦是一個(gè)外來品種，國(guó)內(nèi)遺傳育種研究工作起步晚，而美國(guó)在夏威夷等地通過長(zhǎng)期的研究，摸索清楚了遺傳育種規(guī)律，建立了不同的家系，掌握了最核心的種質(zhì)資源。中國(guó)則每年向他們進(jìn)種蝦，將兩個(gè)家系（一個(gè)家系雌的，一個(gè)家系雄的）進(jìn)行交配生產(chǎn)苗種。
需要看到的是，南美白對(duì)蝦在中國(guó)的養(yǎng)殖確實(shí)給國(guó)內(nèi)帶來了很大的提升，給中外的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)起到了很好的作用，南美白對(duì)蝦的產(chǎn)值也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他蝦類。育種還是一個(gè)關(guān)鍵，如果國(guó)內(nèi)能夠掌握更好更多的種質(zhì)資源，相信南美白對(duì)蝦在中國(guó)能產(chǎn)生出一些規(guī)模比較大的養(yǎng)殖品種出來。
建議：改進(jìn)養(yǎng)殖模式
水產(chǎn)前沿：像現(xiàn)在銀鯽出現(xiàn)大紅鰓等嚴(yán)重病害，這些問題能否從選種育種開始加以防控？
桂建芳：最近我們正在進(jìn)行的研究項(xiàng)目是關(guān)于培育抗出血病的新品種。病害是培育新品種的推動(dòng)力，有可能導(dǎo)致一些抗病新品種的出現(xiàn)。鯽魚最近幾年病害比較嚴(yán)重，和養(yǎng)殖戶的生產(chǎn)養(yǎng)殖模式息息相關(guān)。
因?yàn)轲B(yǎng)殖效益比較好，導(dǎo)致一些養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖量越來越大，忽視了養(yǎng)殖和環(huán)境的平衡。過去的養(yǎng)殖是春夏秋養(yǎng)殖，冬季干塘、曬塘，讓池塘有一個(gè)修復(fù)的過程。但我們現(xiàn)在很多地方都是一年四季不間斷在養(yǎng)。有的池塘甚至十年都沒有休養(yǎng)過，底泥不斷加深，導(dǎo)致一些病菌不斷滋生。再者，高密度的養(yǎng)殖對(duì)魚本身的免疫系統(tǒng)造成損害，先天性免疫系統(tǒng)長(zhǎng)期趨于一種高應(yīng)激狀態(tài)。當(dāng)爆發(fā)嚴(yán)重病害時(shí)，魚類自身沒有潛能去啟動(dòng)免疫反應(yīng)來抵抗各種病原的侵襲，從而導(dǎo)致出現(xiàn)一些新型病例，并誘發(fā)出其它一些病害。
就水產(chǎn)遺傳育種而言，抗病新品種的培育是最難的，因?yàn)椴≡旧砀B(yǎng)殖的環(huán)境條件是緊密相連的，包括環(huán)境中存在的所有生物。一個(gè)抗病新品種只能針對(duì)某一種特定的病，當(dāng)爆發(fā)其它新疾病的時(shí)候，只能無力招架。
水產(chǎn)前沿：您對(duì)中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和遺傳育種有什么建議？
桂建芳：就像我上面所說的，當(dāng)今水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)存在一個(gè)很大的弊端就是養(yǎng)殖模式與環(huán)境相違背。特別是近幾年南美白對(duì)蝦受到病害的嚴(yán)重干擾，主要的解決方案是需要一個(gè)適宜的養(yǎng)殖模式。我們要提倡生態(tài)養(yǎng)殖、健康養(yǎng)殖的理念，要讓水產(chǎn)動(dòng)物在一個(gè)快樂的條件下生長(zhǎng)，而不是在那種高密度的相互殘殺的環(huán)境中成長(zhǎng)。一個(gè)成功的養(yǎng)殖包括有好的種質(zhì)、好的養(yǎng)殖環(huán)境、好的養(yǎng)殖模式，以及好的病害防控措施，這是缺一不可的。
現(xiàn)在大熱的工廠化養(yǎng)殖更有利于達(dá)到上述我所說的目標(biāo)，所謂的工廠化所有的過程都是在現(xiàn)代的工業(yè)化的條件下，去為水產(chǎn)養(yǎng)殖品種創(chuàng)造好的條件，從而提高產(chǎn)量。但當(dāng)今工廠化養(yǎng)殖單位面積養(yǎng)殖容量高，需要適當(dāng)控制好密度。
在水產(chǎn)遺傳育種方面，育種是長(zhǎng)期性、基礎(chǔ)性的工作。我們需要建立一支穩(wěn)定的科研隊(duì)伍，堅(jiān)持長(zhǎng)期的努力（一方面來源于政府的支持，另一方面來源于科技人員的長(zhǎng)期努力），大家齊心協(xié)力，持之以恒，千萬不能半途而廢。
