在浩瀚的海洋中,每一尾魚(yú)、每一枚貝都攜帶著獨(dú)特的基因密碼,它們是構(gòu)筑人類“藍(lán)色糧倉(cāng)”豐饒的基石。水產(chǎn)種質(zhì)學(xué)家以基因技術(shù)為犁鏵,深耕海洋水產(chǎn)種質(zhì),他們的科研征程,既是對(duì)海洋生命的探索,也是對(duì)水產(chǎn)種質(zhì)資源的守護(hù)。
水產(chǎn)種質(zhì)資源是保障國(guó)家糧食安全的核心戰(zhàn)略資源,也是構(gòu)建多元化食物供給體系的重要載體。作為全球最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖國(guó),我國(guó)水產(chǎn)品年產(chǎn)量已連續(xù)35年位居世界首位,養(yǎng)殖水產(chǎn)品人均年占有量達(dá)41.2千克,是世界平均水平的2倍,可滿足國(guó)民近30%的動(dòng)物蛋白需求。
水產(chǎn)種質(zhì)資源作為生物多樣性的重要組成部分,承載著水域生態(tài)系統(tǒng)遺傳信息傳遞、物種存續(xù)和功能維持的核心使命。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)水生生物資源有1.7萬(wàn)余種,1種關(guān)鍵魚(yú)類消失就可能引發(fā)整個(gè)食物鏈崩潰。
不僅如此,水產(chǎn)種質(zhì)資源的育種研究還事關(guān)我們舌尖上的美味。我國(guó)科學(xué)家通過(guò)解析鯉科魚(yú)類種質(zhì)資源的基因組數(shù)據(jù),定位了調(diào)控肌間刺發(fā)育的關(guān)鍵基因,利用CRISPR基因編輯技術(shù)首次培育出無(wú)肌間刺鯽魚(yú),讓我們減少了吃鯽魚(yú)時(shí)被細(xì)刺“卡嗓子”的擔(dān)憂。
水產(chǎn)種質(zhì)學(xué)家每年奔赴沿海養(yǎng)殖場(chǎng)及全國(guó)各海域,開(kāi)展海洋水產(chǎn)種質(zhì)資源收集工作。歷經(jīng)多年努力,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所成功建成國(guó)家海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源庫(kù)。該庫(kù)目前保存了各類海洋漁業(yè)生物種質(zhì)資源14萬(wàn)余份,是我國(guó)規(guī)模最大、保存量最豐富的海洋漁業(yè)生物資源庫(kù)。
半滑舌鰨(tǎ)魚(yú)、牙鲆(píng)魚(yú)(比目魚(yú)的一種)、許氏平鲉(yóu)魚(yú)等經(jīng)濟(jì)魚(yú)類因雌雄生長(zhǎng)差異大或變態(tài)發(fā)育異常導(dǎo)致白化等,使產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重制約。我們通過(guò)解碼這些魚(yú)類的基因組圖譜以及甲基化圖譜,去探尋這些產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸背后的科學(xué)問(wèn)題。我們的研究揭示了半滑舌鰨魚(yú)普通苗種雌雄比例失調(diào)的原因,發(fā)現(xiàn)了牙鲆魚(yú)眼睛移動(dòng)到同一側(cè)以及體色不對(duì)稱的奧秘,為高雌苗種研制以及減少魚(yú)體白化現(xiàn)象提供了理論依據(jù)和技術(shù)手段。
研究表觀基因編輯技術(shù)(通過(guò)甲基化及其他修飾精準(zhǔn)修改DNA,可以刪除、添加或調(diào)整基因,用來(lái)研究基因功能或改良生物特性)、生殖干細(xì)胞移植技術(shù)(俗稱“借腹懷胎”技術(shù))、智慧育種技術(shù)等新一代生物育種技術(shù),是水產(chǎn)種質(zhì)學(xué)家的另一項(xiàng)重點(diǎn)工作。
水產(chǎn)種質(zhì)學(xué)家的工作版圖橫跨現(xiàn)場(chǎng)考察、實(shí)驗(yàn)室研究到數(shù)據(jù)分析三大領(lǐng)域。白天做實(shí)驗(yàn),晚上分析基因組數(shù)據(jù)是我們的日常工作。在不斷努力下,我們繪制完成迄今為止最大動(dòng)物基因組圖譜,揭示了南極磷蝦極端環(huán)境適應(yīng)機(jī)制,并回答了長(zhǎng)久以來(lái)關(guān)于南極磷蝦地理群體異質(zhì)性的爭(zhēng)論。
水產(chǎn)種質(zhì)學(xué)家肩負(fù)著科學(xué)守護(hù)海洋的責(zé)任,用技術(shù)守護(hù)海洋,將滄海變?yōu)椤傲继铩?。這一職業(yè)不僅承載著與水產(chǎn)種質(zhì)基因?qū)υ挼目蒲性?shī)意,更需要通過(guò)基因解碼服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,從而為更好地保護(hù)和利用水產(chǎn)種質(zhì)資源保駕護(hù)航。
(責(zé)任編輯 / 王佳璇" 美術(shù)編輯 / 周游)