中国杂交石斑鱼之父张海发:攻克石斑鱼远缘杂交技术,让名贵鱼游进百姓家_南方+_南方plus

4月下旬,天气湿热,惠州大亚湾畔的中国杂交石斑鱼发源地——广东省农业技术推广中心海洋渔业试验基地石斑鱼良种繁育车间,张海发正在听取几位科研人员汇报近期石斑鱼育苗“稳定性”和“成活率”情况。他时而抱手陷入思索状,时而指出数据可能存在的问题,严谨的氛围弥漫车间……

这是广东省农业技术推广中心首席专家、渔业教授级高工、海洋生物及水产养殖资深专家、中心学术带头人张海发20多年来开展石斑鱼育种工作的一个瞬间。作为长期从事海水鱼类繁殖生理、遗传育种研究的水产科研人员,张海发至今已主持国家海洋公益性科研专项1项,主持国家海洋“863”项目及国家支撑计划子课题4项,主持省科技计划项目及省科技兴海重大项目十多项,参与省部级横向合作研究项目十多项。产出的丰硕科研成果皆取得了显著经济效益和社会效益,为我国海水养殖业的高质量发展作出突出贡献。

曾经,石斑鱼繁育被认为是世界性难题,张海发带领团队攻关,在国内率先攻破石斑鱼人工繁育技术,实现石斑鱼苗种批量化生产;培育出国内首个石斑鱼新品种“虎龙杂交斑”,同时还培育“青龙杂交斑”、“青红杂交斑”、“红青杂交斑”、“红龙杂交斑”等多个杂交石斑鱼新品系,开启我国石斑鱼杂交研究领域的新篇章,如今杂交石斑鱼养殖量占全国石斑鱼产量80%以上。杂交石斑鱼成功“游”进了寻常百姓家的饭桌上。行业称赞张海发为“中国杂交石斑鱼之父”。

4月10日上午,习近平总书记来到位于湛江东海岛的国家863计划项目海水养殖种子工程南方基地时指出,种业是现代农业、渔业发展的基础,要把这项工作做精做好。“总书记的话让我们备受鼓舞,精神振奋。大亚湾试验基地也承担着国家863计划项目海水养殖种子工程项目研究工作,我们将继往开来,不断开展杂交石斑鱼育种技术攻关,以满足人民对优质水产品和优美水域生态环境的需求为目标,以渔业科技创新为着力点,坚持高质量发展,重点攻关海水种业、增殖渔业、设施渔业和智慧渔业技术,助力现代化海洋牧场建设,推动广东渔业做大做强。”张海发说。

广东省农业技术推广中心首席专家、渔业教授级高工、海洋生物及水产养殖资深专家、中心学术带头人张海发

广东省农业技术推广中心首席专家、渔业教授级高工、海洋生物及水产养殖资深专家、中心学术带头人张海发

受访者供图全国率先攻破石斑鱼人工繁育、杂交育种技术

推动石斑鱼产业化发展


南方农村报:石斑鱼繁育技术在上世纪90年代末一直是世界性难题。您选择攻破这一难题,开展石斑鱼人工繁育、杂交育种,当时的背景是怎样的?

张海发:石斑鱼是驰名世界的名贵经济鱼类。上世纪90年代末,我国石斑鱼市场需求大,价格高,售价达到100~200元/斤,但在国内石斑鱼人工繁育技术尚未突破,石斑鱼养殖所需苗种仍然依赖天然苗种或从台湾地区引进。随着野生资源的日益衰竭,苗种供应成为限制石斑鱼养殖产业发展的最大瓶颈。实现石斑鱼苗种的规模化培育成为了我们团队锁定的课题。上世纪90年代末,我们团队与中山大学林浩然院士团队联合开展石斑鱼人工繁育技术攻关并在本世纪初取得全面突破,在国内首次实现石斑鱼苗种批量化生产,掀起了石斑鱼养殖产业发展浪潮,石斑鱼养殖从无到有,从有到大,到2000年养殖产量迅速增长到2万吨。伴随着更多新品种繁育技术的突破,石斑鱼产量也从2009年的4万吨上升到目前的20多万吨。虎龙杂交斑是其中贡献最大的石斑鱼品种,产值达上百亿元以上。

石斑鱼种苗

石斑鱼种苗

南方农村报:20多年来,您在研发石斑鱼新品种培育过程中遇到过哪些难题?如何克服?

张海发:我们最初开展石斑鱼人工繁育时,遇到的第一个难题就是“一公难求”。培育石斑鱼繁殖用的亲本(“鱼爸爸鱼妈妈”)就很困难,石斑鱼在成长过程中有性转变的特性。石斑鱼和别的鱼类不同,存在雌雄同体、雌性先熟的生物学特性。通俗地讲,石斑鱼小时候清一色都是“少女”,长大成熟后先做“鱼妈妈”,然后再考虑选择变性做“鱼爸爸”。没有雄鱼,自然影响正常的繁育。我们通过对亲本驯养、强化培育,同时还开展了石斑鱼人工性转化技术的探索,最终成功获得能用于繁殖的石斑鱼繁育群体。

另外,在技术攻关层面上我有两个研究阶段印象深刻。在石斑鱼人工繁育技术攻关阶段,主要存在育苗成活率低以及受神经坏死病困扰等问题。石斑鱼育苗过程中容易爆发由神经坏死病毒引发的黑身病,鱼苗损耗非常大,经常出现百分百死亡现象。面对这些难题,我们首先对石斑鱼早期生活史、环境因子对仔稚鱼生存发育的影响等课题开展了系统深入的研究,积累了大量的科学资料,最终发现环境协迫和营养协迫是诱发神经坏死病毒发作的两个重要因素。于是我们重点从水质调控和营养保障入手开展育苗技术攻关,其中最关键的是正确掌握培育水体中各种生物因子和理化因子的变化特点和规律,尽量减小仔稚鱼生长所受的环境协迫,以及在仔稚鱼生长的各个阶段及时提供适宜的饵料,最大程度降低仔稚鱼生长所受的营养协迫,最终实现了石斑鱼苗种规模化培育,解决了苗种供应的瓶颈问题,石斑鱼养殖业也算迎来了第一个春天。

在石斑鱼杂交育种研发阶段,首先面对的难点就是亲本的选择。斜带石斑鱼(青斑)、棕点石斑鱼(老虎斑)等石斑鱼品种的人工繁殖和苗种培育技术首先获得突破且能大量获取卵子,是杂交母本的理想选择,于是我们就确定以斜带石斑鱼和棕点石斑鱼作为杂交母本。但是杂交父本的寻找过程就相对复杂漫长了。要使后代产生杂种优势,杂交亲本之间的亲缘关系必须具有一定的“距离”,既不能太近也不能太远。可这个亲缘关系到底该有多远呢,我们当时也并不清楚。在这种时候,我们只能用最“笨”的方法——“海选”,在不同种、不同属、不同亚科甚至不同科里头选取代表种分别与斜带石斑鱼和棕点石斑鱼开展杂交试验,通过杂交受精率、发育率、孵化率、育苗成活率、生长性能比对等综合指标筛选父本,这是一件工作量非常大的工作,而且需要年复一年开展重复试验。这是一件周期漫长的大工程,过程相当不容易。

南方农村报:当前,您和团队在石斑鱼繁育、育种等方面取得哪些成效?如何推动我国石斑鱼产业高效发展的?

张海发:历经二十多年沐风栉雨,中心研发团队在失败中成长,在跌倒中坚持,不忘初心、砥砺前行,终于在石斑鱼繁育、遗传育种、工厂化循环水养殖等领域取得了丰硕科研成果。

一是突破了石斑鱼人工繁育技术难关。在上世纪90年代末,我们通过人工驯养建立了石斑鱼亲鱼繁育群体,接着又通过亲鱼强化培育和环境调控实现自然产卵,通过池塘生态系育苗技术和工厂化育苗技术的建立实现了石斑鱼苗种的规模化培育。我们先后攻克了斜带石斑鱼、棕点石斑鱼、赤点石斑鱼、鞍带石斑鱼、蓝身大斑石斑鱼等多种石斑鱼的人工繁育技术难关。同时,一大批鲷科鱼类、笛鲷科鱼类、金鲳鱼、鮸鱼等二十多种海水鱼类的人工繁殖和苗种培育技术迎刃而解,大力促进了我省海水养殖业的发展。

二是培育出多个石斑鱼杂交新品种(系)。种业是渔业发展的芯片。从2003年开始,中心不断开展多组合的石斑鱼杂交育种试验,在众多杂交组合中终于筛选出“青龙杂交斑”与“虎龙杂交斑”2个具有显著杂种优势的杂交新品系,突破了石斑鱼杂交育种技术。2017年,中心主持培育的“虎龙杂交斑”在全国水产新品种拔得头筹,具有生长速度快、育苗成活率高、饵料系数低、抗病性强等杂种优势。这是广东省目前为止首个海水鱼类新品种,开创了广东海水鱼类养殖的一个新的里程碑。有数据显示,早在2019年时该品种就占到了全国石斑鱼产量的80%,目前已在我国广东、海南、福建、广西、浙江、山东、天津、辽宁等省份推广养殖,市场价格也逾发“亲民”。近些年中心又培育出杂交石斑鱼新品系——青红杂交斑。该新品系是以斜带石斑鱼经3代群体选育后为母本,以赤点石斑鱼经3代群体选育后为父本,通过杂交而得到的具有多种优良性状的子一代,具有强抗逆性、存活率高、生长速度快、食用价值高等优点,备受石斑鱼市场欢迎。

虎龙杂交斑

虎龙杂交斑

青龙杂交斑

青龙杂交斑

青红杂交斑

青红杂交斑

三是建立工厂化循环水育苗方法并推广应用。该方法巧妙地把循环水处理技术高位嫁接到工厂化育苗模式上,育苗全程实现育苗用水“全循环”、“不换水”,以此保持水质优良、稳定、安全,另再配套浓缩小球藻在育苗中的应用、轮虫高密度培养、配合饲料在育苗中的应用等辅助技术,从“水质”和“营养”两个层面最大限度地满足仔稚鱼的生长需求,最终实现育苗“稳定性”及“成活率”的大幅提高。

四是开发出适于南方海水养殖的海水经济鱼类工厂化循环水养殖模式。中心针对海水养殖环境日益恶化、病害泛滥的情况,开发出适于南方海水养殖的海水经济鱼类工厂化循环水养殖模式。许多养殖户看重这套模式下经济与生态效益能够齐头并进的状态。就亮点而言,首先这套模式实现了循环水养殖,日换水量在2%以下,养殖用水及废水排放大幅减少,能够整体实现节能减排,绿色环保的效果;其次,养殖水体得以持续消毒,避免了养殖自身污染,病害发生率大幅降低,可实现药物零使用状态;然后,海水经济鱼的养殖成活率在90%以上,饵料系数显著低于其他养殖模式;最后,与普通养殖模式比,它的占地面积小但单位产量高,可以创造低投入、高产出的经济效益,得到养殖业界的广泛认可。

受访者供图紧抓海洋牧场、预制菜发展机遇

推动石斑鱼产业转型升级

南方农村报:当前,广东大力推进现代化海洋牧场建设。石斑鱼是深海养殖的优质品种,助力现代化海洋牧场建设,石斑鱼该朝着哪个方向去探索新领域?

张海发:种业是现代化海洋牧场高质量发展的“芯片”,加强优质品种培育是现代化海洋牧场建设的重要任务。“虎龙杂交斑”研发成功后,我们正瞄准“青红杂交斑”开展研究,进一步培育适合深远海养殖的突破性新品种。

培育新品种,市场是导向,针对需求侧进行消费升级,打开市场空间,提升价值链。“石斑鱼+预制菜”就是一个很好的发展方向,大有可为。近年来,广东大力发展预制菜产业,打造多个预制菜产业园区。预制菜的发展向石斑鱼抛出了橄榄枝,这对于石斑鱼而言既是机遇也是挑战,成则能够促成品牌文化和水产品的完美融合,形成新的市场热潮。如果在广东预制菜发展风口的爆发期中石斑鱼趁势而上,在预制菜市场中占据一席之地,创新出“粤海石斑”这一大类,再细化好加工分类,就能从“粤海”高高跃出龙门,转身进军更为广阔的内陆腹地市场。这不仅能解决水产品的市场需求问题,还能带动渔户走向真正的致富路,凭借消费端的升级反哺水产养殖业的发展。

南方农村报:广东省建设现代化海洋牧场指出,要突出科技创新,加强品种培育、科研平台建设,提供有力的科技支撑。在您看来,现代化海洋牧场养殖品种要具有哪些特点?

张海发:现代化海洋牧场大力发展的深远海养殖,将使养殖对象面对更大的风浪和复杂的海况。深远海养殖适养品种必须考虑以下几方面因素。一是经济性,即首先考虑经济价值高的品种;二是生长性,即考虑生长速度快的品种,生长速度越快,养殖周期就越短,养殖风险就越低;三是抗逆性,要选择抗逆性强且有较好抗风浪能力的品种;四是可加工性,接下来深远海养殖规模巨大,没有加工潜力的品种市场销售将会存在很大的局限性。

受访者供图加强良种技术攻关

把当家品种牢牢攥在自己手里

南方农村报:当前,广东省农业技术推广中心海洋渔业试验基地主要开展哪些工作?

张海发:我们广东省农业技术推广中心海洋渔业试验基地坐落在惠州大亚湾畔,这里有着广东最优良的海湾之一,地域条件好,研究环境适宜。这里是中国杂交石斑鱼的发源地,也是我省海水种业的重要研发基地。目前中心主要承担广东省海洋渔业科研试验工作,开展海洋生物、海水增养殖、名特优新品种人工繁育、海洋生物遗传育种、海洋农牧化、水产养殖病害防治等基础性技术研究试验工作,海洋生物标志放流技术研究及效果检验等有关工作。

广东省农业技术推广中心海洋渔业试验基地

广东省农业技术推广中心海洋渔业试验基地

南方农村报:习近平总书记首站考察的是水产种业,广大水产人群情振奋,深刻感受到水产天地广阔大有作为。在您看来,这将为水产业发展带来哪些机遇?行业要如何抓住机遇做大做强?

张海发:总书记指出,中国是一个有着14亿多人口的大国,解决好吃饭问题、保障粮食安全,要树立大食物观,既向陆地要食物,也向海洋要食物,耕海牧渔,建设海上牧场、“蓝色粮仓”。我们振奋不已,端牢中国饭碗,良种是关键,总书记高度重视种源安全和种业振兴,叮嘱“从培育好种子做起,加强良种技术攻关”“用中国种子保障中国粮食安全”“把当家品种牢牢攥在自己手里”。

接下来,我们将以现代化海洋牧场种业攻关为重点,着重开展海洋牧场种质资源收集、保存,深远海适养品种良种选育和新品种培育等工作,把石斑鱼等当家品种牢牢攥在自己手上。同时,紧密围绕现代化海洋牧场发展的一些技术难点、痛点问题开展重点攻关,为我省现代化海洋牧场高质量发展做出应有贡献。

【作者】刘弋文

【来源】南方农村报


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编辑 郑燕云