全雄性罗氏沼虾是一项‘绿色’技术

中国水产门户网报道

　　人物简介
　　Amir Sagi，1956年5月出生，1985~1989年在耶路撒冷希伯来大学生命科学学院生物化学系读博士并取得学位。现任以色列内盖夫本-古里安大学教授，以色列农业部水产养殖首席科学家指导委员会成员，1998~1999年曾任美国波士顿东北大学生物学系客座副教授。
　　主要从事无脊椎动物的生殖和发育研究，目前主要研究对象有罗氏沼虾、红爪澳洲小龙虾、红螯螯虾、南美白对虾和各种观赏虾，在甲壳动物性腺成熟、卵黄脂蛋白的合成，调节生长相关基因的表达及蛋白质合成、性别可塑性—雄激素分泌在甲壳类动物雌雄性别分化的调节作用等方面研究有突出成就。
　　
　　“我们在改变罗氏沼虾性别时，不用任何化学品，也不用荷尔蒙，就是在虾还处于幼体的时候，我们就引导它向雄性的方向转变。”Amir Sagi教授向《海洋与渔业》记者讲述了由他领衔的科研团队研发的全雄性罗氏沼虾新技术。
　　《海洋与渔业》：单性鱼类养殖尝试比较成功的有罗非鱼、鲫鱼（通过三倍体育苗实现）等，但是甲壳性动物却比较少，特别是虾类几乎少有人提起。请您介绍一下你们掌握的这项单性罗氏沼虾技术。
　　Amir Sagi：罗氏沼虾的性别，完全可以通过显微外科手术，控制早期雄性虾苗的雄性激素得到转变。虽然雄性激素的控制可以追溯到半个世纪前，但通过生物技术产生新一代的全雄性虾苗，却是近几年的新发明，它包括了用显微外科手术从早期的虾苗身上移走雄性激素。雄性激素的移走令性别产生了转变。我们发现，性别转换后的虾（新母虾）可以跟正常的公虾交配，并产生全雄性的下一代。全雄一代的虾在尺寸规格上增产了：母虾重量只能在26~45克，而全雄虾在100~120克左右。这种转移手术的成功，产生了完全的性别功能的转换，使得公虾变成新母虾（表型为雌虾但带雄性基因）并有雌性的性腺。由于雄性的罗氏沼虾带两个相同的同源染色体（ZZ），跟其它有所研究的龙虾和虾类一样，转性后的公虾，能产出100%为雄性的后代。
　　
　　《海洋与渔业》：雄性率可以达到100%吗？
　　Amir Sagi：是100%，因为生产出来的后代身上没有雌性染色体，使用的是正常的雄性亲本，并没有其他不一样。
　　那么这个怎么来的呢？一般情况下，雌性罗氏沼虾身上的性别染色体是WZ，雄虾的染色体是ZZ，他们性腺成熟交配产生的后代50%是雄性的，50%是雌性的，这是自然规律。在由幼体转向虾苗时，我们就引导雄性幼体向母虾生长，我们叫它新母虾，它的染色体还是ZZ，但是它却具有了母虾的繁殖能力，等这些虾苗长大到性腺成熟时，让他们与普通的雄性亲本交配，因为雌雄亲本身上的性别染色体都是ZZ，所以生产出来的后代100%都是雄性的。
　　
　　《海洋与渔业》：这些新母虾最佳繁育期是多少年？
　　Amir Sagi：一般是2~3年，一年生产3次，越南会多一点，有些苗场一年可以生产5次，主要是看当地气候和环境，我们的目标是新母虾每尾能生产虾苗3万尾/年。使用时间太长了，亲本种质会退化，因此该淘汰时必须要淘汰。
　　
　　《海洋与渔业》：这项技术研发经历了多长时间？
　　Amir Sagi：我最早是在1986年开始就有这个设想。当时，在分拣养殖虾时，发现雄性的明显比雌性的要大，就有了一个念头：养殖雄性的罗氏沼虾比雌性的个头要大，如果有全雄性的虾苗，养殖的产量和效益都会相应提高。于是，我和我的科研团队就从雌雄虾身上带有的染色体入手开展研究。那时候是用手术切割的方法，把雄虾变成雌性。做手术是一个旧的方法，现在转性已不用做手术了。我们研究发现，动物都有一个没有定性的阶段，那时会有一个转折点，这个时候通过一些自然的物质（虾本身上有的），把雄虾引导转变雌虾。
　　这项技术包括对罗氏沼虾BGU的这个生长速度快速品种的基因沉寂应用。通过使用分子性别记号，锁定性别为雄性的公虾，在雄性基因暂时被沉寂之后转变成一只新母虾。这只新母虾继续生长，并生产全雄性的虾苗。这个技术并不使用到荷尔蒙药或化学物质，是非转基因的虾（一项非转基因技术）。因为它并不涉及到对生物体的基因改造，因此，它绕开了对转基因产品的管理管道，是单性生物技术的一个福音。由于基因是暂时性被沉寂了，也不会遗传到下一代。的确，这个成就可以广泛地应用到水产生产。例如，它可以在某些方面成为长久的解决方法，对一些有害的物种，我们可以使得这种物种只生产单性的后代如只产生全雄性或全雌性的单性种苗达阻碍物种繁殖。
　　从1986年开始研发，到2004年技术基本成熟，经历了18年。生物学重大项目研究一般耗时比较长，每次完成实验，还需要试养，再根据养殖结果改进优良性状。单是验证一次试验结果至少都要9至10个月。只有经历了这么长时间的反复研究论证，才得到了如今优良性状稳定的全雄性罗氏虾。2008年，蒂朗集团投资了这个项目，才逐步把这个项目推向商业化养殖。
　　
　　《海洋与渔业》：你们在公开资料里说这项转性技术非转基因技术，您可以解释一下该技术与转基因技术的不同吗？
　　Amir Sagi：这个技术没有使用荷尔蒙，没有使用化学品，也没有做任何的基因改造，我们做的是在这个虾还没定性别的阶段，把公虾转变成母虾。那是很短暂的时期，我们抓住了那个节点，不用做基因改造，就可以转变成雌性，而且它不会再转变回雄性。这是一项 “绿色”技术。