遠(yuǎn)緣雜交“創(chuàng)”新魚

——?jiǎng)⑸佘娫菏繄F(tuán)隊(duì)選育世界首例同源四倍體魚的故事

◎記者 唐 芳

池塘里頗不平靜。有公魚正在追趕母魚，兩三對(duì)。

“追尾了，抓緊！”

凌晨時(shí)分，湖南師范大學(xué)魚類育種基地，幾個(gè)人影在晃動(dòng)。這一聲輕呼，意味著他們沒白熬夜；也意味著，可以“擠”魚卵了。

這不是一般的魚卵，而是紅鯽和團(tuán)頭魴(俗稱鳊魚)雜交、再自交產(chǎn)生的后代——世界上獨(dú)一無二的同源四倍體鯽。3天后，小魚苗將破卵而出。

每年3月到6月的凌晨，這片基地，這樣的誕生，持續(xù)上演……

基地由中國(guó)工程院院士、湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授劉少軍負(fù)責(zé)。凌晨觀察魚類產(chǎn)卵這件事，他已經(jīng)帶頭干了30余年。

根據(jù)達(dá)爾文的生物進(jìn)化論，不同種屬的魚存在生殖隔離，雜交后代難以存活或不可育。中國(guó)科學(xué)家用跨越幾十年的努力，打破了教科書上的這一“鐵律”，在世界上樹立起“遠(yuǎn)緣雜交可育”的嶄新觀點(diǎn)。

2022年底，湖南沅江500萬尾優(yōu)質(zhì)合方鯽2號(hào)上市?！棒~類的良種創(chuàng)制是無止境的。讓漁民養(yǎng)好魚，讓餐桌上多一條好吃的魚，是我們?yōu)橹畩^斗的目標(biāo)?！眲⑸佘娬f。

1萬顆魚卵出1條活魚

自然環(huán)境下，魚類的自我繁殖易發(fā)生種質(zhì)退化，出現(xiàn)生長(zhǎng)慢、魚病多等一系列問題。遠(yuǎn)緣雜交可以改變魚的性狀，并把優(yōu)質(zhì)的性狀保留下去，但前提是突破生殖隔離難關(guān)。

上世紀(jì)90年代初，劉少軍的父親、中國(guó)工程院院士劉筠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育出世界首例異源四倍體鯽鯉品系。

然而，當(dāng)時(shí)學(xué)界認(rèn)為，這只是個(gè)案，魚類遠(yuǎn)緣雜交的普遍規(guī)律還有待探索。

異源四倍體魚，是由雙親染色體相同的鯽魚和鯉魚雜交獲得。那么，雙親染色體不同的魚進(jìn)行雜交，能產(chǎn)生可育的后代嗎？

劉少軍決定試一下。

這一試，就是5年。

一卡車、一卡車的魚拉進(jìn)來，又拉走。歷經(jīng)反復(fù)篩選，劉少軍發(fā)現(xiàn)，紅鯽和團(tuán)頭魴是理想的雜交組合，并由此產(chǎn)出了魚苗。

池塘清潔、消毒、喂食……雜交一代又喂了兩年，終于等到性成熟。

但問題又來了。

母魚卵子極少，公魚的精液稀薄到跟水一樣，多年實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，幾乎被判“無效”——兩性不育。

以父親為榜樣，劉少軍知道，不能輕言放棄。他把水樣的精液放到顯微鏡下，結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了精子。

“不是不育，而是少精癥！”劉少軍做了一件打破常規(guī)的事。他決定，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)把雜交一代極少的卵子和精子收集起來，進(jìn)行人工育種。

這并不容易。魚撈上來渾身是水，拿一條干毛巾給魚先擦干，緊接著進(jìn)入工作環(huán)節(jié)：擠魚。

這需要極強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

一人端盆子，盛放擠出來的卵子和精液，拿一根羽毛在盆里攪混。人工授精的魚胚胎被鋪在培養(yǎng)皿中。再注入買來的大桶礦泉水，讓胚胎在干凈的水里孵化。

十幾個(gè)人，圍著幾百個(gè)培養(yǎng)皿打轉(zhuǎn)。培養(yǎng)皿的水一小時(shí)一換，沒能存活的受精卵會(huì)發(fā)霉，一顆顆都要挑出來。

最終，從這些受精卵里，劉少軍團(tuán)隊(duì)培育出6條同源四倍體魚。

“1萬顆卵里才能出1條四倍體魚?！眲⑸佘娬f，拼了命也要把這“寶魚”養(yǎng)大。

保魚之戰(zhàn)

育魚是一生的事業(yè)。魚的生長(zhǎng)周期是一定的，每一代魚的培育，都意味著光陰的流逝。

又一年過去，6條“寶魚”的后代中選育出了幾十條四倍體魚，為雜交二代。再一年，雜交三代選出了幾百條四倍體魚。

魚，終于變成了魚群。

時(shí)間回?fù)艿?008年春節(jié)。50年一遇的低溫暴雪突襲長(zhǎng)沙，當(dāng)?shù)仉娏Α⒔煌?、通訊一時(shí)全部中斷。

那天晚上，覺察天色有變，劉少軍從床上跳下來，披了件衣服就沖了出去。

增氧機(jī)停電，魚群在挨凍。

“魚是無價(jià)之寶，如果一次冰災(zāi)全死了，十幾年功夫就白費(fèi)了，重頭再來的代價(jià)太大！”

時(shí)間緊迫。他要帶頭破冰。

“嘩！”“嘩！”“嘩！”天寒地凍，一聲一聲破冰的聲音，在湖南師范大學(xué)這個(gè)不起眼的基地回蕩。

博士們拿鐵棍敲冰，一敲就是30天。手磨破，全然不顧?；沽?，爬起來。幾個(gè)人日夜堅(jiān)守在池塘邊。

“不惜一切代價(jià)，我們咬著牙挺過來了。十幾種魚基本都保住了?！闭f起死了的一部分魚，劉少軍長(zhǎng)嘆一口氣，“想想還是心痛。”

冰災(zāi)過后，劉少軍團(tuán)隊(duì)回到實(shí)驗(yàn)室，為了魚群走向更廣闊的水域，繼續(xù)忙碌著。

好魚端上億萬家庭的餐桌

在“魚米之鄉(xiāng)”湖南，魚類保種、擴(kuò)繁的主要基地在長(zhǎng)沙望城。

隨著同源四倍體魚的持續(xù)擴(kuò)繁，從2016年開始，部分魚種被轉(zhuǎn)到望城基地備份，進(jìn)行大規(guī)模育苗。

截至目前，劉少軍團(tuán)隊(duì)培育的同源四倍體魚已繁衍到第十七代。在望城基地，以其為親本開展的自交、回交、雜交、雌核發(fā)育等實(shí)驗(yàn)，培育出了十幾種新型魚類。

人不負(fù)光陰，光陰終不負(fù)人。

30多年來，劉少軍帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)做了40多個(gè)遠(yuǎn)緣雜交組合，在染色體水平揭示了魚類遠(yuǎn)緣雜交的主要遺傳和繁殖規(guī)律，培育了一系列可育品系和優(yōu)質(zhì)新品種，打破了魚類遠(yuǎn)緣雜交不可育的認(rèn)知藩籬，讓我國(guó)魚類遠(yuǎn)緣雜交研究走在世界前列。

其中，同源四倍體鯽是世界首例親本染色體數(shù)目不同的四倍體魚品系，也是世界上第一條源于母本基因組的“純”鯽魚。

2019年初，劉少軍領(lǐng)銜的“淡水魚類遠(yuǎn)緣雜交關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目，獲得2018年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

歷經(jīng)兩代人努力，該團(tuán)隊(duì)已獲得合方鯽、合方鯽2號(hào)、湘云鯽2號(hào)等8個(gè)國(guó)家級(jí)水產(chǎn)新品種。目前主推的新品種合方鯽2號(hào)，已在全國(guó)除新疆外的各地養(yǎng)殖，即將走向千家萬戶的餐桌。

黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，確保中國(guó)人的飯碗牢牢端在自己手中。

“米滿倉(cāng)、魚滿倉(cāng)，魚米滿滿倉(cāng)。下次你吃到美味的魚，可能就來自我們的魚缸！”劉少軍信心滿懷地對(duì)記者說。

責(zé)編：姚昕玥

來源：科技日?qǐng)?bào)