本报北京8月31日电中国科学院水生生物研究所吴清江研究员领导的研究小组,经过20年的努力,首次在国际上提出了以人工雌核发育与人工性别调控相结合、快速建立鱼类纯系的全新途径。
研究人员依据所创立的快速建立鱼类纯系的完整育种技术途径,培育出兴国红鲤8305纯系;在理论上提出了“人工三倍体整倍体可能可育”和“借助人工杂种三倍体的自然雌核发育,以防止杂种后代分离,达到杂种优势多代利用的目的”的全新观点,并构建了异源三倍体和异源四倍体两个克隆。该研究结果推动了鱼类遗传育种学的发展,同时在鱼类新品种培育上具有重要的应用前景。
利用鱼类品种间杂交优势,养殖杂交一代是获得快速增产的捷径。但是,纯种的难于隔离和保持、杂种后代的严重分离和杂种优势的逐代下降,均成为杂种优势利用的障碍。因此,防止杂种后代分离、杂种多代利用问题一直是鱼类遗传育种学家所渴望解决的难题。吴清江研究员领导的研究小组根据自然界存在若干天然三倍体种群的事实,提出了一个假说,即对杂种进行人工诱导,使其成为具有两套母本染色体和一套父本染色体的人工三倍体,这种人工三倍体鱼可能具有天然雌核发育特性,从而可能防止杂种后代分离和退化,达到杂种多代利用的目的。经过多年实验,研究小组成功地以染色体组叠加方法诱发了鲤鲫杂种人工三倍体,深入研究了杂种三倍体的性细胞发生、发育和受精生物学特点,发现异源人工三倍体鲤鲫杂种的部分雌性个体可育。大部分异源三倍体雌性个体所产卵子的雌核不与外来的雄核融合,但在外源精核的激动下具有天然雌核发育能力,后代仍保留三倍体,完全母本遗传,代代相传,形成异源三倍体克隆;少数异源人工三倍体雌性个体所产卵子的雌核可与外来的雄核融合形成异源四倍体,异源四倍体的卵子具有天然雌核发育能力,形成异源四倍体克隆。
在技术方法和应用开发上,该研究小组在国际上首次将人工雌核发育与人工性别控制技术相结合,构建了快速建立鱼类纯系的完整育种技术途径,培育出高度纯化的兴国红鲤8305雌核发育系;发展了免疫遗传反应及蛋白等位基因作为品系鉴定的方法;建立了大规模人工转性的方法,设计了一套完整的全雌鱼生产的技术路线,培育出具有明显生长优势的“全雌型杂交鲤”,获得专利并大面积推广养殖。人工三倍体鲤和人工四倍体鲫也已分别繁殖三代,其遗传特性稳定。
吴清江研究员特别指出,最为可取的是,无论在何种养殖环境中,人工三倍体鲤和人工四倍体鲫这两个克隆鱼都不会因与其它近类交配而丧失固有的遗传特征,也不会在水体中引起遗传污染而破坏近类的遗传资源。应该说,这是培育新的鱼类养殖品种的最佳途径。