
“好比蓋高樓,種質(zhì)資源是魚類養(yǎng)殖和遺傳育種的物質(zhì)基礎(chǔ)。”11月18日下午,在中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所,新當(dāng)選的中國(guó)工程院院士陳松林,向記者比喻他所從事的研究領(lǐng)域。
陳松林長(zhǎng)期從事魚類生物技術(shù)(工程)研究,破譯了我國(guó)首個(gè)魚類基因組,眼下仍在致力于抗病高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)魚類良種的培育。
他說(shuō):“上世紀(jì)八十年代中期,我們就開(kāi)始做魚類精子冷凍保存技術(shù)研究,這是魚類種質(zhì)資源保存的重要組成部分,也是種業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一,要打好種業(yè)翻身仗,首先要收集保存好漁業(yè)種質(zhì)資源,然后進(jìn)行挖掘、創(chuàng)新和利用。”
2000年,陳松林完成了在德國(guó)3年的訪問(wèn)學(xué)者和合作研究后來(lái)到黃海水產(chǎn)研究所工作,將淡水魚類精子冷凍保存技術(shù)應(yīng)用到海水魚類上,又成功建立了花鱸、大菱鲆和半滑舌鰨等10多種海水魚類精子冷凍保存技術(shù)和精子銀行。
在此期間,陳松林還主導(dǎo)建立了海水魚類胚胎玻璃化冷凍保存技術(shù),在國(guó)際上首次獲得冷凍復(fù)活的牙鲆胚胎并孵化出魚苗,突破了海水魚類胚胎超低溫冷凍保存的國(guó)際難題;同時(shí),在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了魚類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的研究,建立了花鱸、真鯛等魚類胚胎干細(xì)胞系,以及牙鲆、大菱鲆、半滑舌鰨等10多種海水養(yǎng)殖魚類胚胎和組織細(xì)胞系共計(jì)25個(gè),成為建立魚類細(xì)胞系最多的實(shí)驗(yàn)室。
2006年以海淡水魚類精子和胚胎冷凍保存及細(xì)胞系建立等為主體內(nèi)容的魚類種質(zhì)低溫冷凍保存技術(shù)的建立和應(yīng)用成果獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),陳松林為第一完成人。迄今,魚類精子冷凍保存和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用在全國(guó)各地的魚類精子冷凍保存和精子、細(xì)胞庫(kù)建設(shè)中,推動(dòng)了我國(guó)魚類種質(zhì)保存和細(xì)胞培養(yǎng)的研究進(jìn)程。
“半滑舌鰨是我國(guó)重要名貴海水養(yǎng)殖魚類,產(chǎn)量雖然不高,但是價(jià)格不錯(cuò),每市斤七八十元左右,總產(chǎn)值非常可觀的,每年產(chǎn)值20多億元。”陳松林說(shuō)。

“隨著時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步,我們的研究也與時(shí)俱進(jìn),從細(xì)胞水平上升到分子水平,特別是進(jìn)入到基因組水平。”他介紹,從2009年開(kāi)始,他們瞄準(zhǔn)我國(guó)缺乏魚類全基因組序列圖譜的問(wèn)題,和深圳華大基因研究院等單位聯(lián)合完成了了半滑舌鰨全基因組測(cè)序和精細(xì)圖譜繪制,使半滑舌鰨成為我國(guó)完成全基因組測(cè)序的第一種魚類,論文2014年初發(fā)表在Nature Genetics上。我國(guó)魚類育種研究進(jìn)入基因組時(shí)代。
隨后,我國(guó)魚類基因組測(cè)序和精細(xì)圖譜繪制工作蓬勃開(kāi)展起來(lái),迄今已經(jīng)在40多種養(yǎng)殖魚類上開(kāi)展了基因組測(cè)序,由此回答并解決了魚類養(yǎng)殖業(yè)中亟待解決的一些科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)難題,為魚類良種培育、種業(yè)發(fā)展提供了基因資源和技術(shù)支撐。
還是以半滑舌鰨為例,半滑舌鰨的雌魚比雄魚大2~4倍,是目前發(fā)現(xiàn)的雌雄生長(zhǎng)差異最大的魚類之一。為什么雄魚長(zhǎng)不大?是否存在雄性決定基因?雄魚比例為何還高達(dá)80%?帶著這些來(lái)自產(chǎn)業(yè)一線的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,陳松林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)dmrt1是半滑舌鰨的雄性決定基因,該基因表達(dá)就是長(zhǎng)不大的雄魚,不表達(dá)就是能長(zhǎng)大的雌魚,揭示了半滑舌鰨性別決定的分子機(jī)制。同時(shí)篩選到性別連鎖微衛(wèi)星分子標(biāo)記,建立了高雌苗種制種技術(shù), 將生理雌魚比例從20%左右提高到40%左右,攻克了限制養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的雄魚比例高達(dá)80%的問(wèn)題。
陳松林說(shuō):“我們后來(lái)又建立了半滑舌鰨基因編輯技術(shù),通過(guò)這些技術(shù)將雄性決定基因敲除以后,發(fā)現(xiàn)有一些基因敲除的雄魚苗,長(zhǎng)得和雌魚一樣大,從而突破了半滑舌鰨雄魚生長(zhǎng)慢、個(gè)體小的問(wèn)題,不僅為養(yǎng)殖半滑舌鰨提供了新的技術(shù)思路和途徑,同時(shí)為其它的海水養(yǎng)殖魚類提供了技術(shù)借鑒。”
在魚類養(yǎng)殖業(yè)中,還有一個(gè)更大的問(wèn)題,就是病害問(wèn)題,存在著“養(yǎng)什么、病什么、死什么”的怪圈,病害導(dǎo)致養(yǎng)殖存活率低,影響了漁民養(yǎng)殖的積極性,影響產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展,培育抗病高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的突破性新品種就成為產(chǎn)業(yè)急需,成為科學(xué)家亟待解決的迫在眉睫的問(wèn)題。

在陳松林看來(lái),產(chǎn)業(yè)的需求就是研究方向,漁民的難題就是研究課題。以鲆鰨等魚類為代表,陳松林帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)人員攻關(guān),在完成基因組測(cè)序的基礎(chǔ)上,創(chuàng)建我國(guó)魚類抗病基因組選擇育種技術(shù),培育出抗病高產(chǎn)的“鲆優(yōu)2號(hào)”牙鲆和“鰨優(yōu)1號(hào)”半滑舌鰨等新品種,同時(shí)與廣西水產(chǎn)科學(xué)研究院合作,將這些技術(shù)應(yīng)用到淡水魚羅非魚上面,培育出羅非魚“壯羅1號(hào)”抗病高產(chǎn)新品種,并獲得國(guó)家新品種證書,這種技術(shù)在魚類養(yǎng)殖上有很大的推廣價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
陳松林表示,采用新的生物技術(shù)培育抗病力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快和品質(zhì)優(yōu)的突破性新品種,就是擺在我們水產(chǎn)生物技術(shù)和遺傳育種工作者面前的重要任務(wù)。下一步,就是要加大高新技術(shù)在魚類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,培育出更多的抗病高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的新品種,為廣大養(yǎng)殖戶提供好的良種,只有好的良種,才能為養(yǎng)殖業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展提供良種支撐。
30多年來(lái),陳松林圍繞我國(guó)魚類種質(zhì)資源保護(hù)和種業(yè)發(fā)展中的重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題,先后主持承擔(dān)了國(guó)家“973”“863”、公益性行業(yè)科研專項(xiàng)和國(guó)家基金重點(diǎn)等項(xiàng)目30多項(xiàng);取得多項(xiàng)創(chuàng)新性成果,培育高產(chǎn)抗病新品種3個(gè),獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。這些成果推廣應(yīng)用后,產(chǎn)生的直接和間接經(jīng)濟(jì)效益,累計(jì)達(dá)100億元以上。
“當(dāng)選院士,感覺(jué)到這是一份榮譽(yù),但更多的是一份責(zé)任,讓我感覺(jué)到今后肩上的擔(dān)子更重了。” 陳松林坦言,現(xiàn)在趕上我們國(guó)家打好種業(yè)“翻身仗”的大好時(shí)機(jī),今后,我們將在原來(lái)的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行魚類生物技術(shù)創(chuàng)新,加強(qiáng)魚類生物技術(shù)在遺傳改良、良種培育上的應(yīng)用,多培育出抗病高產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)品種,為推動(dòng)我國(guó)海洋魚類種業(yè)科技進(jìn)步和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的綠色高質(zhì)量發(fā)展作出新的貢獻(xiàn)。
(大眾日?qǐng)?bào)客戶端記者 薄克國(guó) 通訊員 阮曉紅 報(bào)道)