打好种业翻身仗,湛江有了芯突破。
在农业农村部7月公布的经全国水产原种和良种审定委员会审定通过的水产新品种中,“海兴农3号”“海茂1号”两个南美白对虾新品种入列;双企业入选水产种业“破难题”阵型;菠萝品种“热农17号”和“热农56号”通过广东省农作物品种审定委员会办公室专家组现场鉴定。
集聚种业发展要素,打造全国种业创新高地。湛江持续发力,久久为功,致力于破解育苗领域“卡脖子”难题。南美白对虾新品种的成功培育意义重大,不仅缓解了南美白对虾种质资源主要依赖国外进口的压力,而且由于新品种在生产性能上取得了突破性进展将有效提升国内自主培育品种的市场占有率。
打破国外垄断
南美白对虾不再靠进口
头顶“中国对虾之都”桂冠的湛江,在对虾种苗产量、养殖面积、养殖产量、饲料产量、加工规模、出口量和交易额七项指标均居全国各地级以上市第一,有着“全国每5只对虾有3只来自湛江”的美誉,更用勤耕不辍的脚步丈量着对虾育种之路。
继2011年“中兴1号”南美白对虾抗病品种通过国家审定,获得全国水产原良种审定委员会认定后,今年,在农业农村部7月公布的经全国水产原种和良种审定委员会审定通过的水产新品种中,“海兴农3号”“海茂1号”两个南美白对虾新品种入列;最新的国家水产种业阵型企业名单里,海茂种业科技集团有限公司及广东恒兴饲料实业股份有限公司入选南美白对虾“破难题”阵型。
作为从历史的摸虾为生、以虾入药,到如今的餐桌佳肴、育种先锋,湛江对虾正从深海游向未来。
挑战▶▷
优质种虾成“卡脖子”难题
病害防治是对虾养殖绕不开的话题。“白斑病毒是威胁对虾产业发展的主要病原之一,发病速度快,危害大。虾苗一旦发病,5到7天就会全池死亡。”广东恒兴董事长陈丹介绍。
上世纪90年代,受白斑综合征病毒影响,我国传统对虾养殖业遭受严重打击,产量一度从1992年的22万吨下滑到1997年的6万多吨。
如曙光般,南美白对虾为产业带来了新希望。南美白对虾是全球对虾养殖规模最大、产量占比最高的对虾,原产于中、南美洲太平洋沿岸等热带海域,又称凡纳滨对虾,与斑节对虾、中国对虾和日本对虾一同被誉为国内的“对虾四天王”,1988年由中国科学院海洋研究所首次从美国引入中国。
当时,国内就有部分对虾养殖企业发现,相较其他品种,南美白对虾抗病性较好。“那时候大家都知道南美白对虾在病害防治上的优点,但由于引进较早,种苗培育一直不太顺利,养殖规模也很难铺开。”业内人士回忆道。
1996年,海茂种业集团成为“弄潮者”,率先从中国台湾引入南美白对虾幼体进行养殖和培育,相比起本地虾种,其对多种病害都具有更强的抗性,产业格局由此悄然改变。随着1998年南美白对虾在湛江试养成功,我国对虾养殖中心开始由北往南转移,湛江收获了“中国对虾之都”乃至全球对虾中心的名号。
挑战随之而来。
南美白对虾是世界上经济价值最高的人工养殖对虾品种之一。由于我国南美白对虾的种质资源长期依赖国外进口,养殖规模的扩大则进一步推高了种虾价格。以美国一家知名种虾公司的亲虾价格为例,2007年是70美元/对,2013年涨到了110美元/对。
育种技术关卡成了横亘在对虾产业发展道路上的难题。在南美白对虾遗传选育方面,相比国外已积累了近40年的经验,我国每年均需从国外高价大量进口种虾,难以获得品种较纯的优质种虾。
更迫切的是,优质种虾资源的“卡脖子”现象在我国日益凸显。一些国家通过控种技术,每次提供的亲本仅为两个家系杂交的子一代,可以满足短期养殖的需要,但不具备进一步选育的遗传资源,用传统育种方法几乎不可能选育出良种。如每年进口亲虾培养虾苗,企业的经营成本则会大幅上升。
破题▶▷
携手科研机构开创育种新模式
“无论是从产业角度出发,还是从公司角度出发,开展自主对虾品种的选育都显得尤为重要。”据陈丹介绍,2002年,中山大学与广东恒兴等单位联合率先开展南美白对虾的选育研究工作,开始做种虾选育。
当时,我国对虾选育还处于起步阶段,部分技术流程还不成熟,处于摸索阶段,而对虾的抗病性状一般都属于中低遗传力,选育难度很大。多番摸索,畜禽方面的动物育种模式成了育种的突破口。
由此,恒兴逐步建立了对虾定向交配、全同胞家系的构建和培育、生长抗病性状测试等等各个环节的流程和技术,搭建起完整的对虾选择育种和种虾生产的技术流程。历经近十年的摸索与不计成本投入,通过1代群体选育和5代家系选育后,“中兴1号”终于选育成功,于2011年通过国家审定。
没有种苗就没有明天,种苗和饲料的质量决定着对虾养殖产业的命运。
自2003年开始,海茂种业集团就与中国科学院南海海洋研究所等单位联合科研攻关,在收集的10个不同来源的群体基础上,经过2代群体选育与5代家系选育,最终于2010年繁育出“中科1号”。经过综合全面的调研走访后,2015年海茂种业集团全面与PRIMO亲虾公司合作,2016年首次引进适合粗养模式的高抗品系南美白对虾。
据业内人士透露,对南美白对虾的自主繁育来说,落实好育种基地是关键。不同家系对养殖池的环境、水质都有不同要求,对占用的场地也有要求。
此外,水产品育种前期投入高,失败风险大,投资回报期较长,即便技术方法上实现了突破,车间设备、经营管理的投入也一点不能落下,在疾病防治方面更需用心。
展望▶▷
新品种达到国际先进水平
8月4日,在省农业农村厅举行的广东南美白对虾新品种培育重大突破新闻发布会上宣布,“海茂1号”和“海兴农3号”两个南美白对虾品种培育取得了重大突破,并经全国水产原种和良种审定委员会审定通过。
会议透露,近年来,在广东省政府的大力支持下,海茂集团全资收购美PRIMO(普利茂)种虾公司,引进PRIMO高抗病力对虾品种,围绕对虾成活率提升持续培育,成功培育出“海茂1号”。海兴农集团积极利用2019年破译的南美白对虾基因组图谱,在“海兴农2号”的基础上,围绕生长率持续选育提升,取得重大进展,培育出“海兴农3号”。
据悉,“海茂1号”和“海兴农3号”在生长速度、存活率、抗病性等方面均有了重大突破,综合生产性能达到了同期国际水平,尤其适合中国养殖环境和模式。
收回目光,随着两个南美白对虾新品种获国家审定,湛江市已有6个南美白对虾新品种,占全国南美白对虾新品种数量50%。
恒兴没有停下选育新品系的脚步,今年继续与中山大学合作,开展分子设计育种技术的应用。针对目前行业面临的“早期死亡综合征(EMS)”、偷死病等问题,重点选育了抗弧菌的新品系,取得了很好的效果,下一步拟申报国家水产新品种。
“对于选育工作而言,引进和发展新的选育技术、选育新品系,和提升选育设施、技术水平,壮大育种人才队伍,建设新平台,缺一不可。”陈丹表示,目前恒兴投资了6000余万元,在广东湛江建设了一个新的南美白对虾育种中心。
新育种的中心配备了完善的生物安保措施,可实现全程无特定病原(SPF)的养殖环境,选育和保种规模也将扩大大,可达600个家系/年,预计可在今年交付使用,项目建成后将成为我国一流的水产动物育种平台。
15年磨一剑
菠萝家族迎来新成员
“这些都是10年后的品种了。”望着眼前插满株系牌子的菠萝地,孙伟生脱口而出。一句话云淡风轻,却道出了育种道路之艰辛。
孙伟生是中国热带农业科学院南亚热带作物研究所(下称“南亚所”)菠萝研究中心副研究员,从事菠萝育种工作已有十几个年头。近日,由他主导选育的菠萝品种“热农17号”和“热农56号”,通过广东省农作物品种审定委员会办公室专家组现场鉴定。这意味着只要再通过会议审定,将有两个菠萝新品种正式诞生。
三次试验确定优良株系
在菠萝选育种方面,南亚所收集有国内外130余份菠萝种质资源,种质资源保存数量居亚洲第一。目前保存有芒果、澳洲坚果、菠萝、香蕉等热带果树种质资源4000余份。
不同于水稻、玉米等需要在海南进行加代繁育,菠萝的一个生长周期需要一年半到两年,不可能在一年内加代繁殖,因此,菠萝新品种的选育直接在湛江完成。2007年以来,孙伟生便专攻菠萝育种。菠萝杂交育种,关键的第一步在于配组,只有配到好的亲本组合,才有可能出现好的杂交后代。
“菠萝的生育期约一年半,第一年秋季种植亲本,第三年授粉、采果、取种、育苗,第四年小苗下地,第六年挂果后才能进行优良单株筛选,之后优株扩繁成株系,进行株系品比试验,第八年株系结果,再继续下一步工作。”孙伟生掰着手指头数了起来,菠萝育种要经过优良单株筛选、株系品比试验、株系大田生产试验。只有三次试验都取得理想效果后,才能认为该株系有可能成为优良新品种,进行新品种申报。
目前,南亚所菠萝育种基地里,共有100多个株系正在茁壮成长,热农17号和热农56号便是其中的优良株系,其育种之路相对顺利,但仍花了15年。
针对性育种改良品质
巴厘是热农56号和热农17号共同的父本,不同的是,热农56号以台农4号为母本,热农17号以台农17号为母本。
巴厘是湛江传统菠萝品种,口感欠佳;台农4号拥有较长果颈,果眼深,市场上认为其可食用率低;台农17果实美观、口感上乘,然而对种植技术要求高,果农常遇催花不成功、出花率出果率低、裂果裂柄等问题,遇上高温暴雨天气,还会出现“水菠萝”。
针对这些问题,南亚所菠萝研究团队着手进行研究试验,2012年,菠萝杂交后代陆续结果,此后的漫长岁月里,他们从杂交后代中优选单株培育,进行多年多点试验试种,成就了热农56号和热农17号。经过湛江徐闻、深圳、南亚所三地的大田生产试验,果子遗传性状表现稳定。
热农56号的专家鉴定意见这样写道:“该株系植株生长势较强,平均单果重1.30公斤,果实圆柱形,果眼较浅,小果数120—140个,果肉黄色,肉质香甜、脆爽,可溶性固形物含量21.9%。”
孙伟生解释,普通西瓜可溶性固形物含量在10%-12%之间,巴厘在14%-16%之间,“舌头可以分辨1%的固形物含量差,热农56号和普通菠萝的区别,夸张来说,大概就像一杯水加一勺糖,另外一杯水加了两勺的糖。”
外观、口感、抗病性等综合品质的提升,让南亚所有底气将热农56号和热农17号拿出来“亮剑”。去年,由孙伟生培育的热农8号也通过了新品种专家鉴定。15年选育出三个品种,对育种人而言,这是非常值得骄傲的成果。
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