南海区海水种苗产业技术创新战略联盟2012年工作总

   一、运行机制

  1、联盟运行机制

  本联盟以广东恒兴饲料实业股份有限公司为秘书处单位,中山大学、广东海洋大学、中国水产科学研究院南海水产研究所、广西壮族自治区水产研究所、海南省水产研究所、海南省昌江南疆生物技术有限公司、湛江恒兴南方海洋科技有限公司等相关企业、高校、科研机构单位为成员,以共同的发展需要为基础,以重大产业技术创新为目标,以具有法律约束力的契约为保障,形成联合研发、优势互补、利益共享、风险共担的利益共同体和合作组织,在市场经济条件下,遵循以企业为主体、市场为导向的原则,建设产学研相结合的技术创新体系与模式。

  本联盟运行机制完善,设立了理事会、专家委员会和秘书处。理事会、专家委员会和秘书处分别按照联盟协议书中的相应条款及盟约开展工作,并接受上级主管部门的监督和管理。

  联盟理事会由联盟成员单位的法定代表人或其委派的代表组成,设理事长1名、副理事长4名、理事若干名;理事长、副理事长由全体理事民主选举产生。

  联盟专家委员会由7名专家组成,理事会推举业内外知名专家、企业家、经济学家、政策研究专家和学者担任,经理事会聘任产生。专家委员会设主任1名、副主任2名。

  秘书处为联盟常设执行机构,设在理事单位即广东恒兴饲料实业股份有限公司,直接受理事长领导,负责联盟日常事物和项目协调、管理等工作。设秘书长1名、副秘书长2名、秘书若干名,秘书长经理事会选举,由理事长聘任;秘书处工作人员由秘书长聘任。

  2、联盟组建概况

  联盟理事会组成:

  理 事长单位:广东恒兴饲料实业股份有限公司

  副理事长单位:中山大学、广东海洋大学、中国水产科学研究院、南海水产研究所、广西壮族自治区水产研究所

  理 事 单 位:海南省水产研究所、海南省昌江南疆生物技术有限公司、湛江恒兴南方海洋科技有限公司

  理事会成员:理事长: 陈丹

  副理事长:何建国、江世贵、陈 刚、陈晓汉

  成 员: 李向民、李色东、李义军

  专家委员会:主 任: 何建国

  副主任: 江世贵、陈刚

  委 员: 陈晓汉、李向民、李色东、王华朗

  秘书处:广东恒兴饲料实业股份有限公司

  秘书长:梁海鸥

  副秘书长:张健东、翁少萍

  秘书:赵丽梅、张旭娟

  3、联盟日常活动概况

  根据联盟的组建具体情况,在2010年-2012年每年在3-4月份、10-11月份基本召开了两次理事会会议,其中2011年分别于4月10日、11月13日召开两次理事会会议;2012年分别于3月5日、10月29日召开两次理事会会议;3-4月份会议的主要内容是了解各联盟单位的工作计划安排等,10-11月份主要了解各盟员单位的工作进度及收获的成果等。按照联盟协议书中“理事会议事规则”,决定从2013年开始,每年召开一次理事会年会。

  为了了解产业技术体系的国内外现状及发展规划,2011年、2012年每年都召开了一次专家委员会会议,并且争取以后每年都召开一次。

  二、组织产业技术创新和成果转化

  1、对虾种苗选育技术方面

  1)南美白对虾良种选育

  课题组主要围绕南美白对虾良种选育、性能测试、分子标记等工作展开,取得了阶段性成果。①构建南美白对虾良种基础种群4个,核心种群3个,每个基础种群数量达到1万尾,每个核心种群数量达到3.5万尾;②核心种群生长速度比基础种群提高4%,抗病能力提高3%;③建立抗病力强、生长快的杂交配套系2个;④建立南美白对虾良种选育规程1套;⑤获得南美白对虾优良新品种(系)1个;⑥筛选经济性状分子标记5个;⑦获得凡纳滨对虾mRNA转录组序列,获得对虾抗病毒相关基因5个,快速生长性状相关基因3个;⑧生产优质种虾5万对,优质无节幼体80亿尾,虾苗16亿尾,优良种苗推广2.5万亩。

  (1)凡纳滨对虾mRNA转录组序列的获得

  随着第二代测序技术的高速发展,因其与传统的sanger测序比较有数据量大,价格低廉,数据便于大规模分析等一系列优势,越来越多的转录组研究都以第二代测序技术为工具。在这里我们对凡纳滨对虾幼虾的全组织进行了信使RNA(mRNA)转录组测序。

  取样:为了获得更多更全面的凡纳滨对虾基因表达的信息,我们选取了孵化后20天的幼虾为实验对象,将100尾幼虾放到RNALater中固定,为后续提取总RNA提供实验材料。

  建库与数据分析:总RNA提取,mRNA的纯化与片段化,通过随机引物逆转录成单链cDNA并一步复制成双链cDNA,然后进行末端修复,在3’和5’端各加上测序用的接头,琼脂糖选择测序指定的大小片段,PCR预扩增14到15个循环,产物纯化后进行第二代高通量Illumina测序。对测序结果去接头,去除低质量的片段,利用SOAPdenovo软件进行拼接,得到最后的拼接结果,对这些结果进行不同的注释包括;蛋白编码区预测,GO分类,KEGG和COG分类,以及UniProtKB注释等。

  序列获得:通过转录组测序我们共获得了2.4G数据量,组装后得到:contig共882399条,Scaffold 共162342条,Unigene 共109169条,其平均长度分别达到127,306,396bp;N50分别为90,399,478bp。对得到的Unigene(109169)进一步进行了注释分析:其中GO注释的有45601,KEGG注释的有18154,COG注释的有11153,Swissprot注释的有27424,TrEMBL注释的有32439,ESTscan注释的有11886条。

  (2)功能基因的筛选与研究

  在转录组测序的基础上,挖掘了凡纳滨对虾Toll/NF-kB通路的5个和病毒相关的基因:LvCactus,LvMyD88,LvPelle,LvIRAK1,LvPellino,并研究了这些基因在凡纳滨对虾先天性免疫过程中的作用。

  (3)快速生长性状相关基因研究

  在转录组测序的基础上,以生长快速凡纳滨对虾为对象,筛选了Abdominal-A, Abdominal-B,Dorsal, Extra sex combs与胚胎发育和生长相关的基因,并研究了其在胚胎发育各个阶段中的表达丰度。发现这些基因在胚胎发育的不同阶段有着不同的表达丰度,为了解其在胚胎发育过程中所起到的作用有了初步的了解,为以后研究凡纳滨对虾生长发育提供了有利的基础。

  2)对虾高效健康养殖技术集成与示范

  课题组在2012年度围绕凡纳滨对虾、日本囊对虾和斑节对虾的数字化养殖技术,白斑综合症病的生物防控,清洁养殖装备优化等方面开展了研究工作,取得阶段性的成果。①形成了以碳源添加的菌藻平衡调控技术,该技术体系在南方对虾养殖中得到小规模应用推广,取得一定成效,氨氮降低36.92%,对虾特定生长率和收获规格提高了36.21%和44.79%,单位面积产量提高8.3%以上;②发现0-10盐度范围内,体重1000±50克/尾草鱼具有摄食死亡对虾的能力;中试养殖证实,每亩混养1000-1500g草鱼50尾能够显著防控对虾白斑综合症的传播,对虾养殖成功率在98%以上;③利用生物清洁剂摸索出一种对虾清洁养殖的模式,并提出对虾养殖水体安全排放的标准,制订了广东省养殖污水排放标准;④解决了凡纳滨对虾和罗非鱼混合养殖,分开投喂不同饵料,互不干扰的难题,示范养殖40亩,亩产罗非鱼550斤,规格为1.2-1.5斤/尾,亩产凡纳滨对虾1200斤,规格为32尾/斤,并向国家专利局递交了相关的专利申请—一种鱼虾混养的池;⑤在日本囊对虾养殖中配备耕水机后,水体的氮、磷等营养物质在各个区域分布较为均匀,水体中的无机磷、氨氮含量在整个养殖周期中较为稳定,变化幅度小,塘底底泥厚度减少4.6cm,平均增收1232.25斤,对虾总产量提高了83.7%,饵料系数下降了8.80%,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。

  3)斑节对虾“南海1号”新品种推广应用

  收集并评价不同地理群体斑节对虾的遗传多样性水平,构建了斑节对虾种质资源库和育种基础群体;利用BLUP复合育种技术开展家系选育,筛选出生长速度快、饲料利用率高、抗高氨氮等综合性状提高10-30%的一批优良家系;利用群体选育获得斑节对虾“南海1号”新品种,生产性对比测试表明其体重生长速度比未选育对虾提高了21.6-24.4%,存活率提高8.35%,不同养殖模式下,养殖亩产量达到101.5-521公斤,2011-2012年累计培育新品种优质苗种1.1亿尾,在广东、海南、广西推广养殖面积累积20000多亩,取得了较好的经济和社会效益。

  2、海水鱼种苗繁育技术方面

  到2012年11月底,课题组已开展了珍珠龙趸胚胎发育、仔、稚、幼鱼发育和变态规律研究,弄清了仔、稚、幼鱼的摄食习性和生长发育适宜的盐、光环境条件,研发种苗培育的系列关键技术,包括育苗过程水环境盐、光调控技术以及生物饵料培养和强化技术。在关键技术研究的基础上,建立珍珠龙趸种苗培育技术操作规程。具体研究内容包括:

  1)在胚胎期、初孵仔鱼至幼鱼期连续采样观察,记录了珍珠龙趸仔、稚和幼鱼发育各期的形态特征。

  2)在生产性试验过程中研究了珍珠龙趸种苗的开口时间、适宜开口饵料、饵料转换时间等摄食习性。

  3)采用不同方法对生物饵料进行培养和营养强化,结合养殖投喂实验,比较投喂后仔、稚、幼鱼的存活以及生长情况,建立适合珍珠龙趸种苗培育需求的生物饵料培养及营养强化技术。

  4)本项目通过生产性试验确定了盐度和光照对仔、稚、幼鱼培育的影响,确定了仔、稚、幼鱼培育的适宜盐度和光照范围:盐度29~35,光照强度在1000lx~4000lx,要有充足的漫射光,避免直射光。建立了育苗过程水环境盐、光调控技术。

  盐度调节:通过适量换水和使用海水晶调节盐度。

  光照调节:育苗室应配有遮光幕和光线透射率70%~80%的聚乙烯薄膜,使室内光线可调。

  5)在上述研究的基础上,建立种苗培育技术操作规程,实现珍珠龙趸种苗的规模化生产。

  课题组利用本项目技术成果在广东海洋大学东海岛科技园的海水鱼育苗场实现了珍珠龙趸人工繁育规模化生产,共成功繁育珍珠龙趸种苗2批次,已完全变态种苗(2.5cm)的平均育苗成活率达到21%,育成2.5cm商品种苗20万尾,按照2元/尾计算,产值40万元。

  3、海洋生物技术及营养技术方面

  1)“南海海洋生物种质资源平台构建与共享”成果应用

  该成果应用海洋生物种质评价技术,收集和保存了75个物种(124个群体)活体种质资源, 评价其种群遗传结构,制定了不同种类活体种质资源保存策略,构建了南海海洋生物活体种质资源库。优化了海洋生物标本制备技术和保存方法,创新了标本摄影和数字化处理技术、基因资源发掘利用技术和种质评价技术,建立了苗种规模化繁育技术和新品种选育技术体系,培育优质种苗和多个优良新品种(系),实现了南海海洋生物资源的种质创新与利用。

  该成果实现了对南海海洋生物资源从实物层到信息层等多方面保护和共享利用,数据网络平台自2008年开通以来,已有31万多人次进行了共享和使用;利用收集和保存的活体种质资源,培育优质苗种进行了推广养殖,取得良好的经济和社会效益。

  2)海洋饵料微藻规模培养与浓缩液系列产品开发及其应用示范

  2012年课题组主要围绕建设微藻养殖基地;筛选确定2-3 种优质饵料藻作为生产品种,确定优化工业培养基配方和培养条件;开发饵料藻及其浓缩液的混和投喂技术等开展工作,取得了阶段性成果。①新建室外吊袋式光生物反应器区、改进型跑道池培养区,建设占地面积面积1000m2 的微藻养殖基地,配套CO2 储气和布气装置、藻池搅拌装置、离心和过滤采收浓缩装置等设备和水电、管道配备,实现CO2 气用于三类培养系统中饵料藻的高密度培养。②确定角毛藻、海链藻、小球藻为优质饵料藻作为生产品种,并优化了三种藻的工业培养基配方和培养条件。③开展角毛藻、海链藻、小球藻浓缩液的混合投喂技术,以虾苗成活率、饵料效率和育苗成本为指标,确定饵料藻的混和投喂方式及其配比等。

  三、服务产业发展

  本联盟汇集了各加盟单位的科研力量,组建海水种苗产业技术创新研发中心,加强企业和研究院所的合作与交流,针对制约海水鱼和对虾育苗产业发展的瓶颈问题,以市场变化与产业发展对技术创新的需求为导向,开展产业关键技术创新、集成和优化,推动海水种苗产业实现重大技术突破,形成海水鱼和对虾育苗产业的各项核心技术标准,构建海水鱼和对虾育苗产业的技术支撑体系,支撑和引领产业发展与技术创新;在我国饲料行业推广了五项水产饲料国家标准。

  1、产业带动作用

  本联盟以广东恒兴饲料实业股份有限公司为核心,各盟员单位包括中山大学、广东海洋大学、中国水产科学研究院南海水产研究所、广西壮族自治区水产研究所、海南省水产研究所、海南省昌江南疆生物技术有限公司、湛江恒兴南方海洋科技有限公司等高校、科研院所和企业,实现了海水种苗行业龙头企业和主要科研机构的强强联合,具有较强的产业带动作用;联盟的成立充分发挥了企业的生产基地和科研平台优势以及科研机构的技术和人才优势,有利于集聚和整合海水种苗生产企业与育苗技术科研机构的创新资源;联盟的技术研发领域囊括了从遗传选育、亲体培育、可控产卵、高效孵化、饵料供应到育苗模式的一整套海水种苗培育技术体系,各项关键技术的研发环环相扣,相辅相成,有助于形成海水鱼和对虾育苗产业的技术创新链,促进产业技术升级。

  为了提升海水养殖饲料食品安全,本联盟在我国饲料行业推广了GB/T22919.1-2008斑节对虾配合饲料、GB/T22919.2-2008军曹鱼配合饲料、GB/T22919.4-2008美国红鱼配合饲料、GB/T22919.5-2008南美白对虾配合饲料、GB/T22919.6-2008石斑鱼配合饲料等五项水产饲料国家标准。

  2、提升产业核心竞争力,促进产业结构优化升级

  目前我国的众多养殖品种良莠不齐,育苗企业缺乏良种和核心种群,核心竞争力不强,育苗产业整体一直在低端领域发展,缺乏具有自主知识产权的高端产品,导致我国海水养殖产品在国际上受制于人,处境艰难。凡纳滨对虾、军曹鱼、石斑鱼和卵形鲳鲹等作为海水养殖的主导品种,目前尚无自主知识产权的优良品种(品系)及苗种繁育的核心种群,没有可以使用的良种,亟需开展品种改良和种苗的规模化繁育技术,以实现海水养殖良种化。凡纳滨对虾等优良品种(品系)的开发应用,不但可满足广东地区的良种需求,而且可促进全国海水养殖良种化的发展,具有广阔的市场推广前景。

  选育遗传性状稳定、品质优良、具有自主知识产权的SPF凡纳滨对虾和斑节对虾品系,可以提高我国对虾育苗产业的核心竞争力,减少对国外亲虾的依赖,夯实对虾养殖产业的种苗基础,促进整个对虾育苗产业从引进亲虾到自主繁育亲虾的产业结果升级。凡纳滨对虾和斑节对虾生态育苗技术的研发和推广,可以显著提升我国对虾育苗技术的整体水平,提高种苗质量,减少虾苗病毒的携带,生产出大量质优价廉的虾苗。本联盟将对虾新品系开发和生态育苗技术结合起来,为我国对虾养殖业提供大量质优价廉的亲虾、幼体和虾苗,能大幅度提高对虾良种覆盖率,降低养殖过程中的疫病发生和药物使用频率,减少药物残留、降低养殖生产风险;大大节约了对虾养殖成本,还显著提高了养殖产品质量和生物安全性,可以有效促进对虾出口,增加我国对虾养殖业的经济效益,提高渔民收入,促进整个产业的健康、可持续发展。

  军曹鱼、斜带石斑鱼、褐点石斑鱼和卵形鲳鲹等海水鱼人工繁育核心种群的构建,可以为海水养殖鱼类的良种化奠定基础,大大增强我国海水鱼育苗产业的国际竞争力,使的海水鱼类养殖产业结构从目前良莠不齐的现状向全面实现良种化的格局升级。

  凡纳滨对虾和卵形鲳鲹耐寒高产品系的选育和推广,可以使我国养殖的凡纳滨对虾和卵形鲳鲹的生长速度与耐寒性能均得到一定程度的提高,可延长有效养殖周期,扩大适养区域,通过开展早春养殖和越冬养殖,实现凡纳滨对虾和卵形鲳鲹的均衡上市,稳定市场供应,提高全年的养殖效益。

  开展对虾和海水鱼优质种苗繁育技术及相关基础研究,有助于推动我国海水养殖种苗人工繁育工作走上规范化和科学化的道路,使的海水养殖业者能够更方便地获得质优价廉的对虾和海水鱼种苗,不但可以摆脱对进口种苗的依赖,降低养殖生产成本,大量优质种苗还可以对外出口创汇。同时,海水鱼类人工繁育技术的发展,可大大减少对天然种苗的捕捞,有利于保护我国海区的自然资源和增加养殖生物安全性。本联盟将对虾和海水鱼良种选育和优质种苗繁育技术相结合,开展育苗系列关键技术的研发、集成和优化,打破目前我国对虾和海水鱼育苗产业发展的瓶颈,逐步摆脱对进口亲虾的依赖,并使我国海水鱼种苗来源从目前国产种苗、进口种苗和天然种苗共存的现有格局,逐步向国产种苗占主导地位的新格局升级,为我国对虾和海水鱼养殖产业的可持续发展提供技术支持,使我国在水产养殖的国际竞争中占据更有利的位置。

  3、国家水产饲料标准的示范推广

  恒兴公司2008年入选为“全国饲料工业标准化技术委员会水产饲料分技术委员会”的承担单位之一,由恒兴负责起草的水产配合饲料中的GB/T22919.1-2008斑节对虾配合饲料、GB/T22919.2-2008军曹鱼配合饲料、GB/T22919.4-2008美国红鱼配合饲料、GB/T22919.5-2008南美白对虾配合饲料、GB/T22919.6-2008石斑鱼配合饲料等国家标准于2009年5月获批准发布,并组织对外示范推广。

  四、分析存在的问题

  (一)存在问题

  1、水产生物种质资源和育种基础工作薄弱

  我国虽然在水产生物遗传育种的基础研究方面做了很多工作,也取得了一定的成绩,但对多数养殖生物种群遗传结构与变异、特异性遗传标记等方面的研究仍十分欠缺。一些主要养殖种类的遗传背景不清楚,缺乏核心养殖种类的原产地、原始种群、种群分化和现有基因库的统计资料。这对于水产良种培育的持续开展十分不利。

  2、育种理论与技术体系尚需完善

  目前虽已形成一些相对成熟的育种技术,如选择育种、杂交育种、 雌核发育、多倍体育种、核移植、转基因等,但整体上讲,育种理论和技术体系的建立还远远不能满足研究工作的需要。

  3、研究力量分散,高层次人才不足,研究成果整体的关联性还有待加强

  我国从事水产生物育种研究的科技队伍分散在有关大专院校 、 科研院所以及其他水产企事业单位,力量分散是一个长期存在的客观现实。最后,我国水产生物种质和育种研究工作虽然面比较广,但研究的深度不够,这与水产育种的研究对象比较分散不无关系。

  4、经费支持不足,基础设施薄弱

  育种工作是一项长期而艰苦的工作,需要大量的工作积累,需要厚积而薄发。过去由于缺少长期稳定的经费支持,一部分遗传育种研究工作缺乏连续性和系统性。

  (二)对策建议

  1、加强基础科学研究,提高源头创新水平。

  我国水产育种的基础较差,需要在一些重点领域加强研究,夯实基础。

  2、提升新品种培育能力,完善主养品种选育体系。

  围绕主导水产养殖种类,建立并完善良种培育体系,培育水产养殖新品种,稳定提高水产养殖业的良种覆盖率,推动水产养殖业朝着高产、优质、高效的方向发展。

  3、加强人才培养与团队建设,构建创新平台,加强创新联盟单位间的协调沟通。

  首先,需要切实建立和落实引进及吸纳高层次人才的配套条件,探索人才培养与团队建设的长效机制。建立具有先进水平的研发队伍,推动育种研究不断深化。其次,以科学发展观为指导,通过团队协作和资源合理配置,突破共性关键技术,促进水产生物遗传育种科技的全面发展;坚持近期工作与长远规划相结合、生态效益与经济效益相结合、资源开发与环境保护并重的原则,有效集成领域内系列关键技术并开展产业化示范,构建技术创新平台,通过建立有效的机制把国内各单位从事水产育种研究的相关力量有机地整合起来,将会极大地促进研究工作进展和技术创新。

  4、增加经费投入,完善育种基础设施。

  国家对水产育种工作的支持力度总体上仍不能满足科研工作的实际需要,缺口仍然比较大。 投入不足直接影响着研究工作的进展与深度。加大科技投入是促进水产养殖生物遗传育种研究快速发展的根本要素。此外,水缺乏良好的设施设备条件,育种研究的长周期、多样性也决定了需要有专用设施的保障。近几年已经启动水产遗传育种中心建设工程,但资助的力度和范围较小。加快水产遗传育种基础设施建设是当前需要尽快解决的问题。

  五、下一步工作计划

  联合南海区海水种苗产业技术创新战略联盟各盟员单位,积极申报国家、省部各级科研项目,项目研究内容重点围绕我省主要海水养殖品种育种与制种技术研究、集成与产业化开展研究工作,紧密结合《广东海洋经济综合试验区发展规划》中的重点任务之一:优先推动海洋关键技术集成和产业化,开展海水增养殖,重点加强优良品种培育,海洋渔业技术集成与产业化,开展重要养殖经济品种斑节对虾、凡纳滨对虾、石斑鱼、卵形鲳鲹等热带亚热带养殖品种良种和优质苗种培育及产业化关键技术研究。

  1、合作研发计划

  2013-2015年计划开展斑节对虾、凡纳滨对虾、石斑鱼、卵形鲳鲹、军曹鱼等研发工作,计划投入1600万元,用24个月开展斑节对虾、凡纳滨对虾、石斑鱼、卵形鲳鲹、军曹鱼等任务的研究。

  2、加强联盟扩建工作

  向省内种业单位发出邀请,联合有意为南海区海水种苗贡献力量的单位,共同建设本联盟。