通过远缘杂交制造新鱼
——湖南赵广科技奖获得者、湖南师范大学教授刘少军
湖南日报记者胡通讯员唐晨曦
鱼是人类餐桌上最美味的食物,也是世界上最多样的脊椎动物。
54年前的一个夏天,刘军的家人,湖南师范大学生物系的一名教师,喜欢添孩子。在妻子的坚持下,刘军没有在第三个孩子的名字中嵌入痴迷的“鱼”。第三个孩子完成了他的博士学位,在他父亲刘军院士的指导下,他越来越多地接触到了鱼类——去寻找鱼类远缘杂交的规律。
第三个孩子是湖南师范大学教授、淡水鱼类发育生物学国家重点实验室主任刘少军。经过近30年的观察、思考、实验和应用,他打破了世界同行对鱼类远缘杂交不育性认识的坚冰,荣获第十届湖南赵广科技奖。
“我们的研究表明,鱼类的远缘杂交是可以繁殖的,这可能就是世界上有这么多种鱼的原因。”4月的一天,记者陪同刘少军到湖南省鱼类遗传育种中心实验基地赏鱼。当然,奖励的不是普通的鱼,而是远缘杂交鱼——湘鲫、杂交团头鲂、鳊鱼——鳊鱼杂交鱼等。由刘少军和他的团队制造。其中4个品种获得国家新水产品证书。
鲫鱼、鲤鱼、团头鲂等。是远缘杂交鱼的常用亲本。在它们的杂交后代中,每一代至少需要一年才能性成熟,有的甚至需要两到四年才能性成熟,这样研究才能继续。而且鱼类远缘杂交后代中可育的雌、雄数量很少,千里挑一能找到几十个也算是幸运了。即使是生育后代,精液和卵子的质量也很差。这个要靠精心设计,耐心收集,很多东西的积累。
多年来,每当鱼类产卵季节为3月至6月,只要刘少军在长沙,他就必须留在实验基地工作。“鱼类产卵开始于凌晨四五点。我们要观察鱼的产卵情况,作息时间也要跟着鱼走。我父亲是这样过来的。”刘少军已经习惯了。
早出晚归,一次又一次从上百条杂交鱼身上采集珍贵的精液和卵子,小心翼翼地放入培养皿中,等待奇迹出现。
以红鲫为母本,团头鲂为父本时,第一代后代在性成熟前连续饲养两年,其中数千条鱼为可育候选。“像养宝宝一样,天天看。”刘少军回忆道。到了第二代的时候,精心培育了几十条可育的实验鱼。经过几代,这种同源四倍体鲫鱼已经稳定繁殖到第12代,形成了一个新的同源四倍体鱼品系。这是世界上第一个通过远缘杂交开发的两亲同源四倍体鱼品系,可用于大规模制备新型同源四倍体鱼。
在这样的低概率下,一年之内做出一两个鱼类远缘杂交组合并不容易。在过去的20年里,刘少军和他的团队成员已经进行了30次杂交组合,其中23次可以形成幸存的后代。寿命最长的组合是异源四倍体鲫鱼,是雌鲫鱼和雄鲫鱼的远缘杂交。已繁殖27代,具备成为新物种的必要条件。
“餐桌上吃的于香云2号等三倍体鲫鱼,体型大,刺少,肉质好,不易生病。是这种异源四倍体鲫鱼和改良二倍体红鲫的改良品系。后代。”据刘少军介绍,在过去的10年里,全国28个省市推广养殖了40亿条优良的三倍体鲫鱼,可形成16亿公斤的商品鱼,创造经济效益192亿元。
互连
赵广奖获得者简介
谭蔚泓:“纳米列车”精准抗癌
谭蔚泓,男,1960年出生,湖南大学教授,中国科学院院士。
谭蔚泓在适体、分子识别和纳米生物传感领域做了大量系统的、开创性的工作。生物分子识别的医学应用研究取得突破性进展,筛选出不同疾病细胞的核酸适体,开展了大量的基础研究、转化医学研发。他的团队开发了一种DNA“纳米列车”,可以靶向向肿瘤细胞输送大量抗癌药物,有助于缩短患者的治疗周期,降低治疗成本,并准确地向癌变区域输送药物。
冯江华:克服永磁传动系统
冯江华,男,1964年出生,CRRC株洲电力机车研究所有限公司总工程师、教授级高级工程师
冯江华在大功率变频传动系统的高性能控制技术方向取得了巨大成就,已成为世界该技术领域的领军人物之一。他的永磁驱动系统等技术成果广泛应用于轨道交通牵引驱动系统、大功率高端工业变频驱动系统、风电变流器系统等领域。
李锡兵:非煤矿山高效安全开采
李锡兵,男,1962年出生,中南大学教授。他的研究兴趣是非煤矿山和安全。
李锡兵构建了岩石冲击动力学和动静组合加载的理论和方法,丰富了坚硬岩石开采的理论基础;创新坚硬岩石的有效破碎和动态失稳控制技术,促进坚硬岩石矿山开采技术的变革;开发了三种新的硬岩矿山开采模式,实现了复杂环境资源的安全高效回收。
刘少军:扩大鱼类家族的谱系
刘少军,男,1962年出生,湖南师范大学教授。
刘少军创造了新的鱼类种质资源,培育了一批优良鱼类,建立了鱼类远缘杂交的理论体系,系统地揭示了杂交鱼的遗传特性和繁殖特性。
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