雜交扇貝技術引領產業中興

　　雄性不育且雌性可育個體的發現為海灣扇貝育種提供了珍貴材料，其可用于構建動物育種中的首個雜交扇貝不育系三系配套育種方法，是動物育種技術的重大突破，不亞于植物界推動雜交水稻育種革命的雄性不育株。

　　從秘魯空運回紫扇貝，找到實現雌雄同體扇貝雜交的“訣竅”，發現雜交扇貝雄性不育的材料，利用雜交后代進行種質創新，青島農業大學教授王春德謙虛地說：“到目前為止，我也只做了一件事。”

　　良種是水產養殖業的基礎，王春德的“這件事”實現了扇貝育種的重大技術突破，事關我國扇貝產業的中興。近日《中國科學報》記者對王春德進行了專訪，看這位育種專家是如何進行雜交扇貝的育種研發和推廣的。

　　初見傾心 初試成功

　　距離第一批秘魯紫扇貝登陸中國已經整整10年了，王春德還記得初見它時的興奮。

　　紫扇貝紫紅的殼非常漂亮，個體大的可達到15厘米，而且肉柱肥大、肉質鮮美，加工成半殼貝在歐美市場非常受歡迎，每磅價格接近5美元，而同期在美國市場中國產的海灣扇貝柱的價格常常每磅不到1美元。

　　此時國內，經過30多年的發展，我國扇貝產業的支柱——海灣扇貝正面臨著困境。海灣扇貝活體銷售比例很低，商品貝規格變小，出現種質退化等問題，同時育苗、養殖過程中死亡率趨高，如2007年海灣扇貝親貝死亡率高達約70%，嚴重阻礙了產業的發展。

　　王春德覺得，紫扇貝或是我國扇貝產業發展的一個契機。

　　沒想到的是，僅僅將紫扇貝從秘魯空運回北京就大費周章，更別提之后的繁殖了。不過從另一個角度說，這正是王春德建立一系列利用紫扇貝和海灣扇貝種質資源進行種質創新關鍵技術的起點。

　　嬌貴的紫扇貝首先面臨的問題是水土不服，在青島地區直接養殖，不是熱死、凍死就是個體太小，顯然這不是王春德的初衷。

　　“紫扇貝正好與我國大規模養殖的海灣扇貝是近親，都是Argopecten屬的扇貝，而且都是雌雄同體，染色體數甚至染色體的核型都十分相似，如果將紫扇貝與海灣扇貝雜交不是就可以把紫扇貝的優良品質傳遞給海灣扇貝，改良海灣扇貝的性狀嗎？”辦法隨著問題而來，王春德發現了切入點。

　　雌雄同體的紫扇貝和海灣扇貝，每個扇貝既可以當爸爸又可以當媽媽，麻煩的是當它們繁殖時幾乎同時排精和排卵，自己的卵子很容易被自己的精子受精，一個卵子一旦被自己的精子受精，就不能再被另外一種扇貝的精子受精，因此導致雜交很難完成。

　　經過長期的細致觀察，利用扇貝排精和排卵的短暫時間間隔，王春德終于獲得了紫扇貝與海灣扇貝的種間雜交受精卵，首次培育出了雌雄同體型扇貝的種間雜交后代。這也是在國際上首次成功培育出紫扇貝與海灣扇貝的種間雜交子一代，是國際上第一個能夠用分子生物學方法確切證明的雌雄同體型扇貝雜交后代。

　　“雜交子一代的成功獲得是我們其他技術創新點的關鍵，為紫扇貝種質資源利用和海灣扇貝種質改良打下了關鍵的基礎。”王春德說。

　　乘勝追擊 技術領先

　　甫一問世，紫扇貝與海灣扇貝的種間雜交子一代就表現出了其優秀之處。

　　雜交苗不但能在青島地區順利度夏越冬，而且顯示出強大的生長優勢，不僅體現在種苗期，養殖當年收獲時其個體重比海灣扇貝幾乎大了一倍。更為可貴的是，雜交扇貝壽命長，不會像海灣扇貝那樣在第二年春天繁育后死亡，因而可以多年養殖。

　　數據顯示，雜交扇貝養成成活率在95%以上，比海灣扇貝對照殼提高約30%，體重提高約100%，而閉殼肌重則提高100%~150%。養殖15個月、個體206克，這是青島以南海域有史以來養殖的最大扇貝，也是世界上迄今為止最大的海灣扇貝后代。

　　雜交扇貝的出現更讓山東的漁民興奮不已。這些漁民多以養殖海灣扇貝為生，但海灣扇貝效益日漸低下，他們迫切需要一種個頭大、生長快、抗逆性強的新品種。王春德育成的雜交扇貝讓他們看到了希望。

　　不過，雜交子一代雖然具有較大的雜種優勢，在生產推廣上仍然存在一些困難，首當其沖的便是制種問題。扇貝雜交子一代遺傳不穩定、后代生長性狀出現分離，制種較為繁瑣，產量提高幅度受限。但產業的需求、漁民的期盼、科學的追求，讓王春德停不下來。

　　他多次試驗后發現，雖然大部分雜交一代扇貝雄性不育，但仍有少量個體的卵子具有正常受精能力，能夠被海灣扇貝或紫扇貝的精子受精且后代發育正常。經過持之不懈的努力，雖然通常出3000萬扇貝苗的池子最終只出了幾十萬苗，但雜交扇貝總算有了后代。

　　雄性不育且雌性可育個體的發現為海灣扇貝育種提供了珍貴的育種材料，其可用于構建動物育種中的首個雜交扇貝不育系三系配套育種方法，是動物育種技術的重大突破，不亞于植物界推動雜交水稻育種革命的雄性不育株。

　　“國際上尚未在動物中發現雄性不育且雌性可育的個體，雄性不育親本對于有效進行雌雄同體型扇貝種間雜交是至關重要的。它奠定了回交育種的基礎，可用于建立動物育種中的第一個雄性不育系—保持系—恢復系育種體系，具有廣闊的應用前景，總體上處于國際領先地位。”王春德表示。

　　系列育種 ZL保護

　　如果一個扇貝養殖戶沒聽過“渤海紅”，那他真的out了。2016年3月，“渤海紅”扇貝正式獲得全國水產原良種委員會的水產新品種審定，但它早已在山東青島、煙臺、威海，河北秦皇島和遼寧大連等地大面積試養。

　　2014年，煙臺推廣“渤海紅”扇貝約34.65萬畝，生產扇貝約14.6萬噸，產生的間接經濟效益約為7.7億元。同年，雜交扇貝遠渡重洋，在馬來西亞婆羅洲養殖成功，為我國“海上絲綢之路”開辟了新的航道。

　　利用雜交后代群體中存在的少量雌雄性腺均可育的個體，促熟后通過群體內自交建立自交群體；第二年從上述自交群體中再選擇雌雄同體的優良個體繼續進行自交、選擇；按同樣的方法連續自交三代以上，即獲得穩定遺傳且生長快、個體大、溫度耐受范圍廣的海紫（或紫海）雜交扇貝新品種。

　　王春德通過“種間雜交—選育”的育種模式，建立了利用雜交后代進行種質創新的技術。 “渤海紅”即從雜交子一代中經連續六代選育出的生長快、抗逆性好的優良品種，產量比同期海灣扇貝提高約38%，如今市場占有率達到了50%以上，年產量約55.65萬噸，產值約27.8億元。

　　此外，團隊通過“種間雜交—回交—選育”的育種模式，利用紫海雜交一代與海灣扇貝精子回交培育出的回交后代，經連續多代自交純化至今已獲得“青農黑貝”和“青農金貝”等多個優良品系，其中“青農黑貝”性狀已漸趨穩定，比同期的海灣扇貝產量提高35%~40%，出肉率進一步提高，今年已申報全國水產新品種審定，并已在山東、河北和遼寧廣大海域大規模養殖。

　　成果得來不易，推廣也需保護。王春德團隊為紫扇貝與海灣扇貝的種間雜交子一代申請了兩項國家發明ZL，但由于經驗不足，ZL申請晚于新聞報道，因此其中一個ZL被拒。王春德有些遺憾，之后愈加重視ZL保護。

　　利用雜交一代中的少量雄性不育但雌性可育個體，可能建立多種新品種的培育方法，團隊為此申請了8項發明ZL，均獲授權，雜交扇貝新品種“渤海紅”和“青農黑貝”就是用ZL中的方法培育出來的。

　　但ZL保護并不意味著固守與封閉，相反，王春德對自己育成的新品種持開放的態度，扇貝新品種“渤海紅”和“青農黑貝”在育種的初期即免費提供給漁民試養。“只有直接和市場結合才能培育出‘接地氣’的新品種，滿足市場和漁民的需要，同時也可以加快新品種的推廣。”在談到開放新品種的試養時王春德如是說。

　　在獲得動物中的首個雄性不育且雌性可育的雜交后代后，王春德立即意識到利用這個珍貴育種材料可以構建首個動物雄性不育系三系配套育種方法，具有巨大的潛在價值，因此他馬上申請了16項國家發明ZL和4項國際ZLPCT。由于顯著的新穎性和創新性，這些發明ZL和PCT在很短的時間內即獲得授權。考慮到這些ZL未來有可能在海灣扇貝的原產地美國實施，為提高我國水產養殖技術的國際競爭力，團隊在獲得國際ZLPCT后又很快申請了4項美國ZL。