科學(xué)家和大黃魚
能碰撞出怎樣的火花？
“給大黃魚‘出題’、
用芯片檢測大黃魚的基因”
在廈大
有一群科研工作者
這樣展開他們的“千魚千尋”
多年來
為解決一直困擾大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)
的“白點病”問題
海洋與地球?qū)W院的徐鵬教授團(tuán)隊
把基因大數(shù)據(jù)技術(shù)用在了魚的身上
只為找到那尾
“最優(yōu)秀”的抗病大黃魚
大黃魚與“內(nèi)臟白點病”
“一次處理不好，大黃魚就可能全軍覆沒。”大黃魚養(yǎng)殖戶陳時紅說。
每年秋末、春初，是大黃魚群“白點病”的多發(fā)時期，也是養(yǎng)殖戶們最頭疼的時候。
一個大黃魚群感染后，死亡率少則30%，多則高達(dá)90%。而對養(yǎng)殖戶來說，一旦發(fā)病，就意味著幾個月的養(yǎng)殖工作全部白費。
2016年，徐鵬回到母校廈門大學(xué)任教，確立了以海水養(yǎng)殖魚類良種選育為應(yīng)用研究方向。大黃魚的“白點病”，正是他所面臨的難題之一。
“產(chǎn)業(yè)既然提出了問題，就需要我們科研工作者做出回答?！毙禊i說。
▲感染白點病的大黃魚
大黃魚的“白點病”，是由海水中的刺激隱核蟲引起的寄生蟲疾病。由于海水養(yǎng)殖環(huán)境具有開放性特征，很難杜絕刺激隱核蟲對養(yǎng)殖魚類的感染。
同時，為了飼養(yǎng)方便，大黃魚大都養(yǎng)殖在封閉、換水條件不好的內(nèi)灣?！凹由先斯ゐB(yǎng)殖密度較高，很容易產(chǎn)生病害問題。”徐鵬說。
怎么辦？
給大黃魚喂藥？不太好?？股爻赃M(jìn)魚肚子里，一不小心就會出現(xiàn)藥殘超標(biāo)問題。這魚一旦進(jìn)了人的肚子，則對人體健康不利。
找出大黃魚群里的“優(yōu)等生”
給大黃魚“出題”，也就是對大黃魚進(jìn)行人工感染。這是他們育種工作的第一步。
“就像考試。有的考生能考高分，有的卻會掛科?！笨稍诖簏S魚群的里，是否也存在具有不同抗病能力的“學(xué)生”呢？
徐鵬團(tuán)隊收集并孵化出了“白點病”的感染源——刺激隱核蟲的幼蟲。這些幼蟲，正是他們給大黃魚出的“考題”。
▲徐鵬團(tuán)隊對大黃魚進(jìn)行人工感染
在寧德的大黃魚育種基地，徐鵬團(tuán)隊用這些寄生蟲對健康的大黃魚進(jìn)行人工感染。人工感染后的結(jié)果顯示，在大黃魚養(yǎng)殖群體的內(nèi)部，確實存在對刺激隱核蟲感染抗性的個體差異和多態(tài)性。
也就是說，確實存在“成績好”的大黃魚，它們沒有被感染或者感染程度較低；而那些被嚴(yán)重感染的大黃魚，則在此次考試中“掛了科”。這些“成績好”的大黃魚，正是徐鵬及其團(tuán)隊所要尋找的“優(yōu)等生”。
可是，又該如何在不感染魚群的情況下，直接找出大黃魚里的“優(yōu)等生”呢？
從2016年開始，徐鵬教授團(tuán)隊與寧德富發(fā)水產(chǎn)有限公司開展產(chǎn)學(xué)合作，依托大黃魚育種國家重點實驗室平臺，聯(lián)合開發(fā)了“寧芯”系列育種芯片。
▲“寧芯”系列芯片
“產(chǎn)業(yè)有需求，科學(xué)家有響應(yīng)！”
2018年12月7日，徐鵬課題組和大黃魚育種國家重點實驗室的工作人員一起，進(jìn)行抗“白點病”大黃魚選育系的表型測量和篩選工作。
根據(jù)事先獲得的“遺傳密碼”，他們將在此次工作中，直接篩選出具有抗“白點病”能力的大黃魚親魚，繁殖抗病后代。
▲徐鵬團(tuán)隊在進(jìn)行大黃魚選育測量工作
八個月后，他們驗證了利用基因組選擇育種獲得的選育后代的抗蟲性能。與感染“白點病”而奄奄一息的對照系大黃魚相比，他們利用基因組信息選育的抗病大黃魚后代依舊充滿活力。
從抗蟲性狀測評中可看出，抗蟲選育系的后代存活率顯著提升35.57%。
▲抗蟲性狀測評現(xiàn)場
這也意味著，此前通過全基因組選育技術(shù)篩選抗病大黃魚的努力，收獲了階段性成功，大黃魚抗“白點病”新品系“寧抗1號”誕生！
“產(chǎn)業(yè)有需求，科學(xué)家有響應(yīng)?！边@句徐鵬常掛在嘴邊的話，督促著他和他的團(tuán)隊不斷前行。
6年來，在徐鵬團(tuán)隊的共同努力下，“寧芯”系列芯片已研發(fā)出第三代液體芯片，在降低芯片制作成本的同時大大提高了基因檢測的效率，并推廣至全國9家大黃魚育種單位應(yīng)用。
▲大黃魚液相芯片“寧芯3號”
同時，第三代“寧抗1號”大黃魚在養(yǎng)殖戶開放海區(qū)的養(yǎng)殖效果也十分喜人。相比未經(jīng)選育的普通大黃魚而言，新品系的成活率相對提升了85%。
▲徐鵬團(tuán)隊同養(yǎng)殖戶了解“寧抗1號”大黃魚養(yǎng)殖情況
徐鵬團(tuán)隊探索的腳步并未停下。通過人工智能反映大黃魚的抗性、借“跑步機(jī)”選育“運動健將”級別的大黃魚、用植物蛋白讓大黃魚“改吃素”……這些研究，都切實回應(yīng)了現(xiàn)實需求，力圖解決大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)遇到的實際問題。
“明年全部養(yǎng)你們的苗！”面對徐鵬團(tuán)隊的成員，養(yǎng)殖戶俞大姐說。對徐鵬來說，與各行各業(yè)的科研工作者一起努力，保障產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，是他一直堅持的事。
圖：顧勝堂、受訪者提供
錄音整理：熊梓琪、林菀婧
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