海帶新品種“中寶1號(hào)”
□青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?李勛祥
每年3-7月份,我國(guó)就會(huì)迎來收獲海帶的忙碌時(shí)節(jié)。北起遼寧,南至廣東,固著在養(yǎng)殖筏架上、在海水中倒著生長(zhǎng)的成熟海帶,從近海一直向數(shù)公里外海延綿,從空中俯瞰,墨色的“海帶田”鱗次櫛比、一望無際。目前,我國(guó)共有11個(gè)國(guó)審海帶新品種,其中源自青島的有6個(gè),換句話說,我國(guó)養(yǎng)殖的海帶新品種很大一部分來自青島科技人員的培育。
在今年我國(guó)養(yǎng)殖的海帶新品種中,有一個(gè)特殊的“嘉賓”——“中寶1號(hào)”。這是海洋所最新培育的海帶新品種,在遼寧和山東長(zhǎng)島地區(qū)的養(yǎng)殖結(jié)果顯示,在北方地區(qū)相同栽培條件下,可同比增產(chǎn)超50%。因?yàn)楫a(chǎn)量高、藻體寬闊、出成率高等顯著優(yōu)點(diǎn),“中寶1號(hào)”日前獲得2021年全國(guó)水產(chǎn)新品種證書。
“中寶1號(hào)”的培育成功,代表著青島在種質(zhì)領(lǐng)域的研發(fā)優(yōu)勢(shì),也體現(xiàn)了青島在海帶培育方面的最新實(shí)力。中科院海洋所研究員、國(guó)家藻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家逄少軍說,海帶作為“舶來品”,青島老一代海藻學(xué)工作者已經(jīng)解決了“能不能養(yǎng)和如何養(yǎng)”的問題,站在前人的肩膀上,他們目前正向著“如何養(yǎng)好”的方向突破。
海帶制種:
收集種質(zhì)資源,培育優(yōu)良性狀
“中寶1號(hào)”獲批水產(chǎn)新品種后,逄少軍第一時(shí)間在朋友圈發(fā)布了喜訊。他的朋友看到后問道:“拿到水產(chǎn)新品種,國(guó)家給了多少獎(jiǎng)勵(lì)?”逄少軍笑著回復(fù)說:“一碗拉面,兩袖清風(fēng)?!?/p>
逄少軍長(zhǎng)期從事藻類新品種研發(fā),這種工作性質(zhì)要求他時(shí)時(shí)刻刻與企業(yè)家、養(yǎng)殖戶打交道,將“論文”寫在祖國(guó)的大地上。十多年來,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合大連海寶漁業(yè)有限公司精心培育雜交海帶“中寶1號(hào)”,其間6年時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)性養(yǎng)殖,數(shù)據(jù)顯示每吊海帶(附著在8米長(zhǎng)繩上的海帶為一吊)增收30-50公斤,最終證明“中寶1號(hào)”是一棵“好菜”。因此,即使沒有任何物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì),但看到多年來培育的海帶新品種獲得了國(guó)家認(rèn)可,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)進(jìn)步,他依然喜不自禁。
眾所周知,海帶在我國(guó)并非天然分布,屬于“舶來品”。1949年之后,國(guó)家對(duì)于碘的需求,推動(dòng)了海帶在我國(guó)的規(guī)?;B(yǎng)殖。在此過程中,青島科學(xué)家發(fā)明的“海帶夏苗技術(shù)”,使原本需要跨兩個(gè)季度的海帶育苗只需“一個(gè)夏天”,從而大幅度延長(zhǎng)了海帶生長(zhǎng)時(shí)間、提高了產(chǎn)量。同時(shí),青島科學(xué)家還發(fā)明了“海帶南移栽培”,創(chuàng)造性地利用各地不同的物候條件,將海帶栽培區(qū)從寒溫帶的遼寧,一路拓展到亞熱帶的廣東,使我國(guó)海帶的養(yǎng)殖面積和總產(chǎn)量大幅提升,迅速成為世界第一。
海帶的養(yǎng)殖浪潮從青島發(fā)端,并迅速向全國(guó)推廣??梢哉f,在海帶養(yǎng)殖領(lǐng)域,青島老一輩科學(xué)家最重要的科學(xué)貢獻(xiàn),是解決了海帶在我國(guó)“能不能養(yǎng)”的問題。而隨著我國(guó)對(duì)海帶優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆等需求的不斷增加,在新的歷史時(shí)期,“怎么養(yǎng)好”海帶則成為新時(shí)代青島科學(xué)家的使命。
2017年成立的國(guó)家藻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,凝聚起全國(guó)各地的藻類科學(xué)家,開啟了新時(shí)代推進(jìn)我國(guó)藻類產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新征程。該體系從品種培育、養(yǎng)殖(栽培)技術(shù)、病害防治到產(chǎn)品加工等各個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)串聯(lián),作為體系首席科學(xué)家,逄少軍除了牽頭頂層設(shè)計(jì)外,實(shí)際工作中還帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)栽培品種的培育工作。
種質(zhì)是育種的最原始、基礎(chǔ)材料,利用遺傳背景迥異的種質(zhì)資源,可創(chuàng)造出獨(dú)具特色的新種質(zhì),再通過遺傳手段,穩(wěn)定甚至固化品系(注:處于測(cè)試階段的品種稱為品系,大規(guī)模應(yīng)用且被國(guó)家認(rèn)定后稱為新品種)的優(yōu)良農(nóng)學(xué)特征,最終選育出更好、更新的新品種,服務(wù)于我國(guó)龐大的海藻栽培產(chǎn)業(yè)。為此,逄少軍團(tuán)隊(duì)在海帶的世界物種分布范圍內(nèi),廣泛收集和保存了豐富的海帶活體種質(zhì)資源,經(jīng)過多年積累,建成了目前中科院唯一的海藻種質(zhì)庫(kù)。
充足的海帶種質(zhì)資源,為培育出優(yōu)良性狀的海帶新品種奠定了基礎(chǔ)。實(shí)際上,逄少軍團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十余年培育出的“中寶1號(hào)”,就是以韓國(guó)和榮成海帶種質(zhì)資源為基礎(chǔ)雜交而成。逄少軍表示,中科院海藻種質(zhì)庫(kù)立足于海帶新種質(zhì),目前已收集保存來自全球的海帶種群30余個(gè),海帶活體種質(zhì)細(xì)胞系2000余個(gè),預(yù)計(jì)未來將不斷培育出適合我國(guó)沿海不同海域養(yǎng)殖的各種優(yōu)質(zhì)海帶新品種。
海帶育苗:
克隆雜交制種,后代“一個(gè)模樣”
將一棵棵海藻幼苗夾在繩子上,再將夾好的一吊吊海帶放入海水中,隨后附著在繩子上的海帶幼苗就會(huì)倒立著在海水中生長(zhǎng)。在“中寶1號(hào)”幼苗布放特別是收獲時(shí),該新品種除了藻體寬闊,另外一個(gè)明顯的特征是整齊劃一。
逄少軍說,這是因?yàn)椤爸袑?號(hào)”在制種時(shí),完全不同于傳統(tǒng)的采孢子制種,而是采用單倍體克隆雜交方法制種,這就好比同卵雙生的孿生兄弟一樣,后代個(gè)體“一個(gè)模樣”,具有高度一致的基因型和表型。
“傳統(tǒng)的海帶制種是將幾十棵或上百棵海帶作為種藻,通過讓其在育苗池中釋放游孢子,并附著在育苗簾上受精產(chǎn)生海帶幼苗。因?yàn)槭腔觳苫煊?,不同品系的精子很容易混雜在一起,受精之后長(zhǎng)出的海帶幼苗往往都‘串了種’。這個(gè)問題逐漸在后續(xù)數(shù)年生產(chǎn)過程中不斷被放大,導(dǎo)致種質(zhì)不斷分化,優(yōu)良栽培農(nóng)學(xué)性狀逐漸丟失?!卞躺佘娊榻B,而克隆雜交是將海帶的雌、雄配子體大量擴(kuò)增培養(yǎng),直接利用配子體進(jìn)行海帶育苗,因此得以保持品種的優(yōu)良性狀,使培育出的后代整齊劃一。
在中科院海藻種質(zhì)庫(kù),一排排透明的錐形瓶里裝滿了微小的黑色配子體,肉眼觀察呈細(xì)胞團(tuán)狀?!耙?yàn)槊總€(gè)瓶子中配子體產(chǎn)生的精子或者卵子都是完全一樣的,所以它們受精后的后代也是完全一樣的。在大連海寶漁業(yè)有限公司,他們利用這種方式,每年可以生產(chǎn)‘中寶1號(hào)’10億株海帶苗。”逄少軍說。
目前,我國(guó)海帶種苗生產(chǎn)過程存在著使用少量種藻培育大量種苗的生產(chǎn)方式,導(dǎo)致不同品種栽培種群遺傳多樣性持續(xù)走低,例如,海帶成體藻膠含量顯著下降、藻體變脆,淡干海帶發(fā)黃分層,假根退化導(dǎo)致脫菜及產(chǎn)量下降等,而克隆雜交制種提供了一種新的解決方案。
立足國(guó)家藻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系這個(gè)重要平臺(tái),近年來,逄少軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷推動(dòng)藻類分子育種基礎(chǔ)研究和品種改良持續(xù)進(jìn)步。目前,團(tuán)隊(duì)總共培育出4個(gè)國(guó)審海藻類新品種,其中,“海寶1號(hào)”和“海寶2號(hào)”是我國(guó)目前僅有的兩個(gè)裙帶菜新品種,改變了我國(guó)幾十年來從日本引種—種質(zhì)退化—再引種的發(fā)展歷史;海帶“205”和雜交海帶“中寶1號(hào)”是我國(guó)10余個(gè)國(guó)家級(jí)海帶新品種中的兩個(gè)最新的成員,而“中寶1號(hào)”采用單倍體克隆雜交制種方法,與以前制種方式完全不同。這些進(jìn)步也為團(tuán)隊(duì)下一步的裙帶菜克隆制種提供了樣板。
眼下又到了海帶育苗季,逄少軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),再次走進(jìn)了生產(chǎn)一線。其實(shí),“中寶1號(hào)”還沒有獲批新品種證書時(shí),已經(jīng)在遼寧、山東等地栽培了。逄少軍開心地對(duì)記者說:“看著自己培育的海藻之花在大海上綻放,給養(yǎng)殖戶帶來增收,那種快樂無法言喻?!?/p>
《青島日?qǐng)?bào)》2021年11月3日3版
鏈接:http://www.dailyqd.com/epaper/html/2021-11/03/content_326396.htm