中国水产门户网报道三倍体技术是国际上一项先进的生物技术。通过技术手段,使正常的二倍体生物的染色体加倍,以达到倍化效果。经过倍化处理得到的三倍体品种具有不育性及许多优良性状,使它体现出了很高的商业价值和生物学价值。目前,这一领域已成为海洋生物技术研究和开发的热点,国内外对这一技术的发展都极为重现,在不同领域都得到应用,尤其在水产领域的开发更为突出。以美国为首的一些发达国家,已利用先进的三倍体技术有力的推动了水产业的发展,创造了巨大的经济效益.而且一些品种已实现了产业化生产。
我区由于近几午二倍体太平洋牡蛎夏季大批死亡,严重抑制了太平洋牡蛎养殖业的发展。对于这一问题的解决,各方面都极为关注。根据理论研究和生产实践的验证,三倍体的不育性正是解决牡蛎夏季繁殖后大量死亡的有效途径之一。
一、倍化处理技术
(一)6一DMAP诱导法:
1.器材: 500目、260目筛绢,显微镜,烧杯.量筒,计时电子表.15L塑料桶,1ml啄管,载玻片,棕色容量瓶.解剖工具(颇钩解剖刀)。
2.药品及配置: (1)二甲基嘌吟(6一DMAP)配置方法:准备好饵料培育藻种的海水(经消毒过滤),提前在容量瓶内将1克药品溶于400m1海水中,摇匀,配置成O.0153mol/L的溶液待用。(2)次氯酸钠溶液:将其溶于海水中,配成5%的浓度,用于消毒。
附:药品用量计算
M1V1=M2:V2
V2=M2V2/M1
M1=0.0153mol/L
v1:未知量 M2:400μmol/L(6一MAP的倍化处理浓度) v2:用量筒提前在15L水桶内定出一个标准体积(生产单位自由掌握)
3.苗室准备: 1)成熟种贝:必需是性腺发育饱满,卵黄颗粒均匀,精子活动快。否则授精率低,影响孵化与倍化效果。 2)提前准备25.2-25.3摄氏度的预热海水。
4.操作过程:
1)雌雄鉴别:解剖:派专人解剖种贝,注意解剖时尽量不碰生殖腺,以免精液污染。每解剖一次必须将解剖工具浸入消毒液中消毒一下再用。鉴别:用载玻片挤出精卵液沾水对光观察,颗粒散开的是雌的。无粒粘稠的是雄的。鉴别后要严格将雌雄种贝分开,载玻片每用一次都要消毒。
2)获卵:获卵方法:用玻璃片将卵刮入盛25℃海水的容器内(桶或烧杯)。定量:将卵液用260目筛绢过滤到15L的水桶内,定量。一般取1ml卵液稀释1000倍镜下定量。要求卵数在倍化处理时密度达到2万——3万个/ml。
3)授精:取多枚雄贝的精液(10—20枚,用少量泼入卵液中授精.搅拌均匀。同时计时。最好能检查一下授精情况,一般一个卵子周围有5个左右精子为宜,越少越好。授精5—6分钟以后,用500目筛绢滤出卵子,倒入标定好体积的水桶内,加水至定容线。15分钟时加药进行倍化处理。(这次过滤是为了滤出精子) 注:提前过滤是因为500目网过滤速度很慢,必须提前过滤,否则会延误倍化处理时间。定容的方法是用量筒量出一个标准体积,在桶上划线做标记,即为定容线。
4)倍化处理:15分钟时加入6—DMAP溶液,用量筒量V1数量的药液,倒人盛卵水桶内,使倍化处理浓度达到400μmol/L。处理15分钟,在12一13分钟时开始用500目网过滤。因过滤速度馒.需要提前过滤。最后再向滤网中加水洗卵几次,滤好后入池孵化。(这次过滤是为了滤出药品) 注:在受精15分钟时处理是为了抑制第一极体的出现。
5)孵化:水温25摄氏度。以后育苗程序、技术、操作、管理如二倍体育苗。
(二)咖啡因诱导法:
1.器材: 260目筛绢、量筒、计时电子表、15L塑料捅、1ml啄管、载玻片、解剖工具50-100L左右的大容器、牙签。
2.药品及配置:咖啡因:倍化处理浓度为10mmol/L。配置方法:2g/L,需提前2小时用高温水化开溶解,可以自配一定浓度,用时用量筒量出需要的药品量。消毒;用热开水
3.苗室准备: 1)准备成熟种贝 2)准备25、35℃预热海水
4.育苗操作
1)雌雄鉴别:解剖:同上鉴别:用牙签挑生殖液沾到玻璃片上观察,挑完一个扔掉一个牙签。玻片在开水中消毒。鉴别后将种贝分开。
2)获卵:方法同上。要求卵数在倍化处理时密度达到1万个/ml。
3)授精:方法向上。授精后20分钟准备进行倍化处理。
4)倍化处理:在受精时间达到22—23分钟时,进行倍化处理。将v1体积的受精卵倒入v2体积的35摄氏度的海水中,配置成V3体积的32-34摄氏度的倍化海水,同时加入使v3体积海水达到10mol/L浓度的药品,进行倍化处理.处理15分钟后入池。温度换算公式:25℃xv1+35℃×V2=(32—34℃)×V3 V3=Vl十V2 注:入池前最好进行温度缓冲,即加入25℃海水降温。缓冲处理可在12分钟内进行。缓冲处理可避免温差大使受精卵受刺激.影响孵化率。在受精22—23分钟时.即第一极体刚出现时进行倍化,这是为了抑制第二极体的出现。
5)孵化:在15分钟时,将受精卵倒入25qC孵化池中孵化。以下操作基本同二倍体苗,只是需要在巡台后第3天进行倒池。因为咖啡因处理,对卵损伤较大,幼虫畸形较多,此时倒池会淘汰掉畸形和死亡幼虫,避免污染水质。
二、看法与设想这两项技术都在我区进行了生产实践,经过验证:6一DMAP处理法比较可靠,育苗三次,虽然效果有所差异,但都基本上获得了成功,比较适于普及推广。而咖啡因——温度休克法却在几次实践中遭到失败。总结教训,虽然原因众多、但也发现这一技术还存在有许多不稳定因素,不易掌握。因此它的可靠性和技术的成熟度,还需在以后的生产实路中经过验证和提高。通过实践,我们从成功与失败中吸取了许多宝贵的经验教训,对这一技术大家都有了比较深的认识,下面是我们的一些看法与设想。
1.针对6——DMAP诱导法这—方法具有安全可靠.操作比较方便,孵化率、倍化率、幼虫成活率都比较高的特点。一般孵化率可达30%-40%,倍化率可达500%以上:但在操作中500目网的两次过滤处理比较占时费力。而旦药品和500目网都比较紧张,价格也比较昂贵。但我们按如下成本换算(参见中国水产杂志) 由上可见,处理3000万卵用药费用652元,下壳1.35万片。每片可折药品成本6.52元—1.35万片=OO05元/片。
通过上述计算我们可以看出,药品投入成本与育苗收益相比完全可以忽略不计,而且500目网成本为5OO元/平方米.可以多年重复利用,也不会占多大育苗成本。所以我们认为此法在生产中确实可行。 我们在实践中发现,此法的两次过滤比较繁琐,占时较多,如果网不够用,则会延长操作处理时间。经过讨论.认为这种过滤处理似乎没有必要。因为:
1)人工受精的精子数量可以人为控制。而且根据二倍的生产实践,多余的精子不会对孵化产生多大的影响,所以可以不滤出精子:
2)倍化处理时,加入的1克、2克药物,下到大池后的浓度会被稀释到很小,如此小的浓度按理不会对生产产生多大的影响。专家们对这一提议也表示赞同,因为过滤手段来源于传统的CB诱导法,实验过程中一直采用传统操作法,在大生产中是否可以简化,还没有进行实验,但是理论上应该可行。所以在以后的生产实践中,在药品充足的前提下,我们可以对这一技术改革进行实践验证。如果此法可行,那么6—DMAP诱导法在生产中将会变得更加简单、方便。
2.针对咖啡因此法在国外,如日本、美国等国家都有实验成功的报导。但在我区几次生产都遭到失败。个别苗室也确实育出厂二倍体幼虫,但在后期却大批下沉有的面盘解体.所以此法在大生产上是否可行还没有得到验证。幼虫下沉的原因是否与处理方法有关也无从考察。虽然失败是惨痛的,但客观原因也很多,所以目前对它还不能全盘否定。若想在以后继续推广此法,还需要对它进行更多的实验和实践。可喜的是我们在生产中对此法积累了许多宝贵的经验教训,这对于以后的生产实践大有益处。
这一方法是咖啡因结合温度休克法,具有药物低廉,不用过滤,操作也比较简便的特点。但在生产上经常会碰到调温不易的现象,直接影响到处理效果。所以在生产前一定要进行准确的计算,操作中要准确、严谨。按照专家提出的技术要求,温度休克时温度要从25摄氏度急升到32-34摄氏度恒温,调温水最好用35摄氏度海水。在生产中曾有因计算失误.没按要求将25摄氏度的受精卵液倒人35摄氏度的海水中,而是倒入39摄氏度海水中,欲得到33摄氏度海水进行温度休克,结果却将受精卵全部激死的例子。这不但提醒我们要严格控制温度,而且也说明了休克过程中的高温变化对受精卵的伤害太大。我们认为这也可能是造成这—方法孵化率太低的主要原因,而且此法处理后幼虫成活率低也可能与它有直接关系。因此,我们考虑调温时在最佳温度休克范围内尽量走下限,可能会更好地保护受精卵。可这1-2摄氏度的调整温差是否会产生明显效果或对倍化率存在多大影响,我们也大胆地进行了实验生产。但却因为对比生产没有成功.所以没有得到最后结论。我们认为这一思路可以在以后的生产中进行验证。找出一个最佳处理温度,对于这一技术的完善以及对以后的生产都尤为关键。同时我们在研究探讨中发现温度休克这一方法还存在有很多弊端目前还无人能够解决。
大家知道,在三倍体处理中,把握好处理时机尤为重要。即在某一特定时刻进行倍化处理的时机掌握对倍化效果特别关键。而温度休克时很难在特定时刻将温度一下子调到指定温度,这项技术目前还无人能够突破。正如一些专家指出,如果温度休克法在生产中切实可行,那就无需进行药物处理。看来温度休克法确实还存在有许多不完善的地方、需要进一步解决。 三、苗种状况对比分析
通过育苗生产和海上养成,我们发现三倍体苗种,在幼虫培育阶段,生长程度较快。一般出现眼点的时间比二倍体早1—2天,而且幼虫抵抗不良环境的能力比二倍体强。只是在培育期间幼虫个体差异较大,给后期下壳造成一定的难度。育苗单位多采用筛苗法解决这一难题。培育期间的日常管理基本和二倍体相同,但是三倍体在选育后的畸形率和死亡率都比二倍体高,所以需要在选育后的第三天提前倒池一次,淘汰掉畸形和死亡的幼虫。根据专家的意见,三倍体幼虫在培育前期密度最好小一点,7—8个/ml.这样会减小幼虫个体差异,幼虫生长速度也会加快。这样的幼虫后期变态率高,所以下壳时在壳数适宜的前提下(参考:海湾扇贝7000片人立方米,栉孔扇贝5000片/立方米),幼虫可以少下,一般2—3个/ml,就能保证变态附着效果。这样可以减少三倍体幼虫的损失。因为三倍体幼虫的孵化率和成活率都比二倍体低,所以幼虫比较珍贵。因此在生产中要“精”,尽量减少幼虫不必要的损失。
对今年的三倍体牡蛎苗的海上跟踪调查,我们计划每月进行1--2次。在过去的两个月中,我们经过两次海上调查,发现出库后三倍体牡蛎苗的长势要好于二倍体牡蛎苗。据董家沟育苗室的数据,三倍体牡蛎苗的夹苗时间要比二倍体提前一周左右,夹苗后的长势差别.虽然表现不明显,但随着时间的推移,三倍体牡蛎已逐渐表现出了很好的生长优势。由7月中旬和8月中旬的两次调查数据就可以看出这种优势。第一次调查,同期的三倍体和二倍体的长度都是2cm左右。看不出个体差异。但第二次调查,大小就有了差别。三倍体最大个体长约6cm平均4cm。而同期的二倍体最大只有5cm,平均3.5cm,这时就可以看出长势上的差异。而在同时进行的对养成1年的商品牡蛎的海上调查,也可以看出三倍体牡蛎的生长优势。在8月的调查中,我们发现养成1年的三倍体牡蛎最大个体长度可达15一16cm,平均长度比同期的二倍体长约2——3cm。出肉率的比较受季节影响较大,在夏季浆期以前,三倍体牡蛎的出肉率要高于二倍体约20%,而在二倍体浆后,出肉率就比二倍体略低。而且三倍体牡蛎比二倍体牡蛎抓绳牢靠,刺多,颜色鲜艳,口感甜香,不涩不腻,很受养殖户的欢迎。从育苗到养成,三倍体牡蛎比二倍体表现出的诸多优良性状,都可以看出三倍体牡蛎的发展前景是非常广阔的。
四、牡蛎三倍体育苗生产应注意的问题
1.蛎种问题
蛎种是三倍体育苗生产成败的关键。通过对几家苗室生产结果的分析,我们发现利用成熟的二龄蛎种,其倍化效果要远远好于不成熟的二龄蛎种和1龄蛎种。因为1龄蛎种雌雄同体较多,对生产上严格要求同步受精不利。而不成熟蛎种由于卵很难变圆和卵黄颗粒不均匀,极易造成受精后发育不同步,有的快,有的慢,有的甚至不发育,这样会严重影响倍化效果,还会造成幼虫因为卵黄营养供应不足而在变态过程中大量下沉,直接影响到育苗生产的成败。因此我们提倡在三倍体育苗中,体用成熟的二龄蛎种.以提高三倍体育苗效果,保障育苗的成功率。
2操作技术要严格
在特蛎三倍体育苗中,倍化处理技术要求比较严格。在目前还没有更新、更好的处理方法和革新技术手段之前,严格按照当前的技术要求,在操作中规范、严谨,会大大提高育苗的成功率。在生产中,我们应注意以下几点技术要求: 1)严防雌雄混杂,严格达到同步受精,以提高倍化率。建议:在严格分开雌雄的前提上.将卵液放置45分钟一1小时,待变圆后再受精,这样会提高发育的同步性和倍化处理效果。 2)在药品数量、温度控制、处理时间等方面要严格按照技术要求,因为小小的误差就会影响到倍化效果以至育苗生产的成败。
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