虹鳟鱼三倍体育种及工厂化养殖技术

　　虹鳟是鲑科鱼类中适应性很强的冷水性鱼类。虹鳟原产于美国加利福尼亚西海岸夏思塔山的山涧溪流中，为陆封性的淡水鱼类。自1874年经人工移植驯化，现在已在世界各地进行养殖。

　　近年来，应用染色体组操作技术生产人工多倍体水产经济动物的研究已经取得令人瞩目的成就。据不完全统计，目前已经对20余种海洋经济贝类、近10种头足类甲壳动物以及40余种鱼类进行了人工诱导多倍体的研究并获得成功。人工诱导的三倍体鱼类具有不育、个体大、生长快、肉质好等优良品性，显示了多倍体育种在鱼类养殖上的应用前景。

　　一、虹鳟三倍体育种技术

　　三倍体育种技术在虹鳟养殖中的应用较早，在1987年就有成熟的鲑科鱼类染色体操作技术的多倍化方法。另外，近些年许多学者针对这些方法又作了一些改进，使其不断完善和发展。下面简单介绍一下与其有关的技术方法。

　　1.虹鳟多倍体的产生机制

　　多倍体是由于细胞内染色体加倍而形成的。染色体的加倍可以通过保留受精卵第二极体即抑制卵子的第二次成熟分裂或抑制受精卵的第一次成熟分裂来实现。鱼类受精细胞学研究表明，鱼类精子入卵的时期是第二次减数分裂的中期，卵子受精后放出第二极体。如果设法抑制第二极体的释放即形成二倍体卵，二倍体的卵原核与正常精原核结合就形成三倍体。虹鳟的多倍体产生正是这个原理。

　　2.诱导多倍体虹鳟的方法

　　人工诱导虹鳟多倍体的方法目前常用的主要有物理和化学两种方法。

　　(1)物理方法　物理学方法机制主要是通过破坏微管形成，使由微管蛋白聚合成的微管解体或阻止微管的聚合过程，使染色体失去移动的动力，人为阻止染色体向两极移动，形成多倍体细胞。目前经常使用的是温度休克法。所谓温度休克法即用略高于或低于致死温度的冷或热休克来诱导三倍体（抑制第二极体排放）或四倍体（抑制第一次卵裂）的方法。根据处理温度的高低分为热休克法和冷休克法。一般来讲，对于虹鳟采用热休克法效果较好。温度范围可采用28℃～36℃。进行温度处理最重要的是必须确定处理的开始时间、持续时间以及温度高低。鲑鳟鱼类在卵受精后10分钟～15分钟用28℃～36℃的高温水处理10分钟～12分钟就可以得到较好的倍化率。

　　(2)化学方法　化学方法的主要机制是使用某些化学药品阻止分裂沟的形成、抑制细胞质的分裂，阻止极体的释放而形成多倍体。一般所采用的化学药品主要有秋水仙素、细胞松弛素、6－二甲基氨基嘌呤（6－DMAP）。这些化学药品对染色体的运动并无影响。

　　近些年，各种处理方法不断更新。目前，笔者于辽宁省本溪市虹鳟良种场，并在大连水产学院毛连菊教授的指导下正在寻找利用物理与化学并用的方法处理虹鳟鱼卵达到三倍体的研究，相信将来一定会有更方便、无害、倍化率更高、更安全的处理方法。

　　3.虹鳟倍性的鉴定

　　诱导形成的虹鳟多倍体需要进行染色体倍性的测定。测定的方法主要可分为直接方法和间接方法。直接方法包括染色体计数和DNA含量测定等。间接方法包括细胞大小测量、蛋白质电泳等。一般来讲，直接计数法最直接和精确。

　　二、虹鳟三倍体的生理特性及工厂化养殖

　　1.虹鳟三倍体的生理特性

　　虹鳟三倍体即为不育鱼，其卵细胞的形成发育明显受阻，卵巢形成丝状生殖腺。虹鳟三倍体的生理特性及其对鱼体本身的影响可以归结为以下几点：

　　(1)对生长的影响　与正常的二倍体相比，鱼体本身虽不巨型化，但它可以在正常鱼产卵期生长停滞时，照样顺利生长，由于不育，而将生殖发育所需的能量用于生长，因此获得了巨大型。

　　(2)对肉质的影响　三倍体鱼的卵巢不发育，不仅关系生长，而且影响到了肉质，把用于生卵巢的营养转移到了身体的构成成分，累积于肌肉中。另外，沉积于肌肉中的虾青素等色素也不转移于卵巢中而原封不动的保留下来，使肌肉不褪色，在正常鱼的产卵期，他仍可保持极为鲜艳的红色。

　　(3)对抗病性的影响　①水霉病三倍体虹鳟对水霉病的患病率极低，主要是由于水霉病是与性成熟现象密切相关的疾病。产卵后的亲鱼常因体力消耗引起二次感染，死亡率较高。但三倍体鱼则几乎可以避免这种损失。②IHN病这是稚鱼期特异多发病，与性成熟无关，属一种细菌性疾病。三倍体鱼对这种病具有较强的抗性。三倍体鱼对IHN的抗性原因至今不明，它也不是对IHN有完全的抗性，只是强于二倍体而已。

　　2.虹鳟三倍体工厂化养殖注意事项

　　构成三倍体虹鳟的细胞约为正常二倍体的1.5倍。由于体型不怎么变，这就引起了构成各组织的细胞数目减少，从而对三倍体鱼各种生理特性带来影响。因此，在饲养三倍体时应注意不同于二倍体的地方。

　　（1）行动特性　三倍体的脑细胞数明显少于二倍体，使它的学习能力及对外界环境的刺激的反应较为迟钝。其与二倍体混养时，生长效果极差，应该与二倍体分开饲养。

　　（2）血液的特性　三倍体鱼血细胞的增大和数量的减少，引起了红血球总面积的减少和末梢血管系统血流的缓慢，所以三倍体鱼在过激运动后恢复速度要比二倍体缓慢。

　　3.虹鳟三倍体的工厂化大量生产

　　生产10万粒卵所需正常二倍体亲鱼25尾左右。用常规方法挤卵，干法授精。然后进行多倍化处理，一般方法是先做一个筐，受精后5分钟卵开始吸水，10分钟后捞出鱼卵，滤去水分后悬于20℃的温水筐内作预处理加温，尽量减少冲击，上下缓慢晃动筐，使卵粒温度保持一致。受精后15分钟连筐一起放入26℃的温水中，为保持温度一致，继续晃动筐，尽量避免物理刺激并使受精卵获得均等的高温处理。一般来说，温度高、时间长，多倍化率也高。但有可能引起死卵率增大、发育停滞、上浮死亡等生理障碍。所以，26℃的温水处理以不超过25分钟为宜。

　　目前，虹鳟三倍体技术正在国内养殖业中得到不断推广和应用。既能提高经济效益，又能避免对天然资源的破坏，这是三倍体育种在基因工程技术不断向鱼类育种领域渗透的今天，仍具有强大生命力的主要因素之一。纵观已有的研究成果，如果进一步优化三倍体诱导的处理条件，提高鱼苗的成活率，相信三倍体技术一定会在鱼类养殖中得到更加广泛的应用。（完）