一、運行機制
1、聯盟運行機制
本聯盟以廣東恒興飼料實業股份有限公司為秘書處單位,中山大學、廣東海洋大學、中國水產科學研究院南海水產研究所、廣西壯族自治區水產研究所、海南省水產研究所、海南省昌江南疆生物技術有限公司、湛江恒興南方海洋科技有限公司等相關企業、高校、科研機構單位為成員,以共同的發展需要為基礎,以重大產業技術創新為目標,以具有法律約束力的契約為保障,形成聯合研發、優勢互補、利益共享、風險共擔的利益共同體和合作組織,在市場經濟條件下,遵循以企業為主體、市場為導向的原則,建設產學研相結合的技術創新體系與模式。
本聯盟運行機制完善,設立了理事會、專家委員會和秘書處。理事會、專家委員會和秘書處分別按照聯盟協議書中的相應條款及盟約開展工作,并接受上級主管部門的監督和管理。
聯盟理事會由聯盟成員單位的法定代表人或其委派的代表組成,設理事長1名、副理事長4名、理事若干名;理事長、副理事長由全體理事民主選舉產生。
聯盟專家委員會由7名專家組成,理事會推舉業內外知名專家、企業家、經濟學家、政策研究專家和學者擔任,經理事會聘任產生。專家委員會設主任1名、副主任2名。
秘書處為聯盟常設執行機構,設在理事單位即廣東恒興飼料實業股份有限公司,直接受理事長領導,負責聯盟日常事物和項目協調、管理等工作。設秘書長1名、副秘書長2名、秘書若干名,秘書長經理事會選舉,由理事長聘任;秘書處工作人員由秘書長聘任。
2、聯盟組建概況
聯盟理事會組成:
理 事長單位:廣東恒興飼料實業股份有限公司
副理事長單位:中山大學、廣東海洋大學、中國水產科學研究院、南海水產研究所、廣西壯族自治區水產研究所
理 事 單 位:海南省水產研究所、海南省昌江南疆生物技術有限公司、湛江恒興南方海洋科技有限公司
理事會成員:理事長: 陳丹
副理事長:何建國、江世貴、陳 剛、陳曉漢
成 員: 李向民、李色東、李義軍
專家委員會:主 任: 何建國
副主任: 江世貴、陳剛
委 員: 陳曉漢、李向民、李色東、王華朗
秘書處:廣東恒興飼料實業股份有限公司
秘書長:梁海鷗
副秘書長:張健東、翁少萍
秘書:趙麗梅、張旭娟
3、聯盟日常活動概況
根據聯盟的組建具體情況,在2010年-2012年每年在3-4月份、10-11月份基本召開了兩次理事會會議,其中2011年分別于4月10日、11月13日召開兩次理事會會議;2012年分別于3月5日、10月29日召開兩次理事會會議;3-4月份會議的主要內容是了解各聯盟單位的工作計劃安排等,10-11月份主要了解各盟員單位的工作進度及收獲的成果等。按照聯盟協議書中“理事會議事規則”,決定從2013年開始,每年召開一次理事會年會。
為了了解產業技術體系的國內外現狀及發展規劃,2011年、2012年每年都召開了一次專家委員會會議,并且爭取以后每年都召開一次。
二、組織產業技術創新和成果轉化
1、對蝦種苗選育技術方面
1)南美白對蝦良種選育
課題組主要圍繞南美白對蝦良種選育、性能測試、分子標記等工作展開,取得了階段性成果。①構建南美白對蝦良種基礎種群4個,核心種群3個,每個基礎種群數量達到1萬尾,每個核心種群數量達到3.5萬尾;②核心種群生長速度比基礎種群提高4%,抗病能力提高3%;③建立抗病力強、生長快的雜交配套系2個;④建立南美白對蝦良種選育規程1套;⑤獲得南美白對蝦優良新品種(系)1個;⑥篩選經濟性狀分子標記5個;⑦獲得凡納濱對蝦mRNA轉錄組序列,獲得對蝦抗病毒相關基因5個,快速生長性狀相關基因3個;⑧生產優質種蝦5萬對,優質無節幼體80億尾,蝦苗16億尾,優良種苗推廣2.5萬畝。
(1)凡納濱對蝦mRNA轉錄組序列的獲得
隨著第二代測序技術的高速發展,因其與傳統的sanger測序比較有數據量大,價格低廉,數據便于大規模分析等一系列優勢,越來越多的轉錄組研究都以第二代測序技術為工具。在這里我們對凡納濱對蝦幼蝦的全組織進行了信使RNA(mRNA)轉錄組測序。
取樣:為了獲得更多更全面的凡納濱對蝦基因表達的信息,我們選取了孵化后20天的幼蝦為實驗對象,將100尾幼蝦放到RNALater中固定,為后續提取總RNA提供實驗材料。
建庫與數據分析:總RNA提取,mRNA的純化與片段化,通過隨機引物逆轉錄成單鏈cDNA并一步復制成雙鏈cDNA,然后進行末端修復,在3’和5’端各加上測序用的接頭,瓊脂糖選擇測序指定的大小片段,PCR預擴增14到15個循環,產物純化后進行第二代高通量Illumina測序。對測序結果去接頭,去除低質量的片段,利用SOAPdenovo軟件進行拼接,得到最后的拼接結果,對這些結果進行不同的注釋包括;蛋白編碼區預測,GO分類,KEGG和COG分類,以及UniProtKB注釋等。
序列獲得:通過轉錄組測序我們共獲得了2.4G數據量,組裝后得到:contig共882399條,Scaffold 共162342條,Unigene 共109169條,其平均長度分別達到127,306,396bp;N50分別為90,399,478bp。對得到的Unigene(109169)進一步進行了注釋分析:其中GO注釋的有45601,KEGG注釋的有18154,COG注釋的有11153,Swissprot注釋的有27424,TrEMBL注釋的有32439,ESTscan注釋的有11886條。
(2)功能基因的篩選與研究
在轉錄組測序的基礎上,挖掘了凡納濱對蝦Toll/NF-kB通路的5個和病毒相關的基因:LvCactus,LvMyD88,LvPelle,LvIRAK1,LvPellino,并研究了這些基因在凡納濱對蝦先天性免疫過程中的作用。
(3)快速生長性狀相關基因研究
在轉錄組測序的基礎上,以生長快速凡納濱對蝦為對象,篩選了Abdominal-A, Abdominal-B,Dorsal, Extra sex combs與胚胎發育和生長相關的基因,并研究了其在胚胎發育各個階段中的表達豐度。發現這些基因在胚胎發育的不同階段有著不同的表達豐度,為了解其在胚胎發育過程中所起到的作用有了初步的了解,為以后研究凡納濱對蝦生長發育提供了有利的基礎。
2)對蝦高效健康養殖技術集成與示范
課題組在2012年度圍繞凡納濱對蝦、日本囊對蝦和斑節對蝦的數字化養殖技術,白斑綜合癥病的生物防控,清潔養殖裝備優化等方面開展了研究工作,取得階段性的成果。①形成了以碳源添加的菌藻平衡調控技術,該技術體系在南方對蝦養殖中得到小規模應用推廣,取得一定成效,氨氮降低36.92%,對蝦特定生長率和收獲規格提高了36.21%和44.79%,單位面積產量提高8.3%以上;②發現0-10鹽度范圍內,體重1000±50克/尾草魚具有攝食死亡對蝦的能力;中試養殖證實,每畝混養1000-1500g草魚50尾能夠顯著防控對蝦白斑綜合癥的傳播,對蝦養殖成功率在98%以上;③利用生物清潔劑摸索出一種對蝦清潔養殖的模式,并提出對蝦養殖水體安全排放的標準,制訂了廣東省養殖污水排放標準;④解決了凡納濱對蝦和羅非魚混合養殖,分開投喂不同餌料,互不干擾的難題,示范養殖40畝,畝產羅非魚550斤,規格為1.2-1.5斤/尾,畝產凡納濱對蝦1200斤,規格為32尾/斤,并向國家專利局遞交了相關的專利申請—一種魚蝦混養的池;⑤在日本囊對蝦養殖中配備耕水機后,水體的氮、磷等營養物質在各個區域分布較為均勻,水體中的無機磷、氨氮含量在整個養殖周期中較為穩定,變化幅度小,塘底底泥厚度減少4.6cm,平均增收1232.25斤,對蝦總產量提高了83.7%,餌料系數下降了8.80%,取得了顯著的經濟效益、社會效益和生態效益。
3)斑節對蝦“南海1號”新品種推廣應用
收集并評價不同地理群體斑節對蝦的遺傳多樣性水平,構建了斑節對蝦種質資源庫和育種基礎群體;利用BLUP復合育種技術開展家系選育,篩選出生長速度快、飼料利用率高、抗高氨氮等綜合性狀提高10-30%的一批優良家系;利用群體選育獲得斑節對蝦“南海1號”新品種,生產性對比測試表明其體重生長速度比未選育對蝦提高了21.6-24.4%,存活率提高8.35%,不同養殖模式下,養殖畝產量達到101.5-521公斤,2011-2012年累計培育新品種優質苗種1.1億尾,在廣東、海南、廣西推廣養殖面積累積20000多畝,取得了較好的經濟和社會效益。
2、海水魚種苗繁育技術方面
到2012年11月底,課題組已開展了珍珠龍躉胚胎發育、仔、稚、幼魚發育和變態規律研究,弄清了仔、稚、幼魚的攝食習性和生長發育適宜的鹽、光環境條件,研發種苗培育的系列關鍵技術,包括育苗過程水環境鹽、光調控技術以及生物餌料培養和強化技術。在關鍵技術研究的基礎上,建立珍珠龍躉種苗培育技術操作規程。具體研究內容包括:
1)在胚胎期、初孵仔魚至幼魚期連續采樣觀察,記錄了珍珠龍躉仔、稚和幼魚發育各期的形態特征。
2)在生產性試驗過程中研究了珍珠龍躉種苗的開口時間、適宜開口餌料、餌料轉換時間等攝食習性。
3)采用不同方法對生物餌料進行培養和營養強化,結合養殖投喂實驗,比較投喂后仔、稚、幼魚的存活以及生長情況,建立適合珍珠龍躉種苗培育需求的生物餌料培養及營養強化技術。
4)本項目通過生產性試驗確定了鹽度和光照對仔、稚、幼魚培育的影響,確定了仔、稚、幼魚培育的適宜鹽度和光照范圍:鹽度29~35,光照強度在1000lx~4000lx,要有充足的漫射光,避免直射光。建立了育苗過程水環境鹽、光調控技術。
鹽度調節:通過適量換水和使用海水晶調節鹽度。
光照調節:育苗室應配有遮光幕和光線透射率70%~80%的聚乙烯薄膜,使室內光線可調。
5)在上述研究的基礎上,建立種苗培育技術操作規程,實現珍珠龍躉種苗的規模化生產。
課題組利用本項目技術成果在廣東海洋大學東海島科技園的海水魚育苗場實現了珍珠龍躉人工繁育規模化生產,共成功繁育珍珠龍躉種苗2批次,已完全變態種苗(2.5cm)的平均育苗成活率達到21%,育成2.5cm商品種苗20萬尾,按照2元/尾計算,產值40萬元。
3、海洋生物技術及營養技術方面
1)“南海海洋生物種質資源平臺構建與共享”成果應用
該成果應用海洋生物種質評價技術,收集和保存了75個物種(124個群體)活體種質資源, 評價其種群遺傳結構,制定了不同種類活體種質資源保存策略,構建了南海海洋生物活體種質資源庫。優化了海洋生物標本制備技術和保存方法,創新了標本攝影和數字化處理技術、基因資源發掘利用技術和種質評價技術,建立了苗種規模化繁育技術和新品種選育技術體系,培育優質種苗和多個優良新品種(系),實現了南海海洋生物資源的種質創新與利用。
該成果實現了對南海海洋生物資源從實物層到信息層等多方面保護和共享利用,數據網絡平臺自2008年開通以來,已有31萬多人次進行了共享和使用;利用收集和保存的活體種質資源,培育優質苗種進行了推廣養殖,取得良好的經濟和社會效益。
2)海洋餌料微藻規模培養與濃縮液系列產品開發及其應用示范
2012年課題組主要圍繞建設微藻養殖基地;篩選確定2-3 種優質餌料藻作為生產品種,確定優化工業培養基配方和培養條件;開發餌料藻及其濃縮液的混和投喂技術等開展工作,取得了階段性成果。①新建室外吊袋式光生物反應器區、改進型跑道池培養區,建設占地面積面積1000m2 的微藻養殖基地,配套CO2 儲氣和布氣裝置、藻池攪拌裝置、離心和過濾采收濃縮裝置等設備和水電、管道配備,實現CO2 氣用于三類培養系統中餌料藻的高密度培養。②確定角毛藻、海鏈藻、小球藻為優質餌料藻作為生產品種,并優化了三種藻的工業培養基配方和培養條件。③開展角毛藻、海鏈藻、小球藻濃縮液的混合投喂技術,以蝦苗成活率、餌料效率和育苗成本為指標,確定餌料藻的混和投喂方式及其配比等。
三、服務產業發展
本聯盟匯集了各加盟單位的科研力量,組建海水種苗產業技術創新研發中心,加強企業和研究院所的合作與交流,針對制約海水魚和對蝦育苗產業發展的瓶頸問題,以市場變化與產業發展對技術創新的需求為導向,開展產業關鍵技術創新、集成和優化,推動海水種苗產業實現重大技術突破,形成海水魚和對蝦育苗產業的各項核心技術標準,構建海水魚和對蝦育苗產業的技術支撐體系,支撐和引領產業發展與技術創新;在我國飼料行業推廣了五項水產飼料國家標準。
1、產業帶動作用
本聯盟以廣東恒興飼料實業股份有限公司為核心,各盟員單位包括中山大學、廣東海洋大學、中國水產科學研究院南海水產研究所、廣西壯族自治區水產研究所、海南省水產研究所、海南省昌江南疆生物技術有限公司、湛江恒興南方海洋科技有限公司等高校、科研院所和企業,實現了海水種苗行業龍頭企業和主要科研機構的強強聯合,具有較強的產業帶動作用;聯盟的成立充分發揮了企業的生產基地和科研平臺優勢以及科研機構的技術和人才優勢,有利于集聚和整合海水種苗生產企業與育苗技術科研機構的創新資源;聯盟的技術研發領域囊括了從遺傳選育、親體培育、可控產卵、高效孵化、餌料供應到育苗模式的一整套海水種苗培育技術體系,各項關鍵技術的研發環環相扣,相輔相成,有助于形成海水魚和對蝦育苗產業的技術創新鏈,促進產業技術升級。
為了提升海水養殖飼料食品安全,本聯盟在我國飼料行業推廣了GB/T22919.1-2008斑節對蝦配合飼料、GB/T22919.2-2008軍曹魚配合飼料、GB/T22919.4-2008美國紅魚配合飼料、GB/T22919.5-2008南美白對蝦配合飼料、GB/T22919.6-2008石斑魚配合飼料等五項水產飼料國家標準。
2、提升產業核心競爭力,促進產業結構優化升級
目前我國的眾多養殖品種良莠不齊,育苗企業缺乏良種和核心種群,核心競爭力不強,育苗產業整體一直在低端領域發展,缺乏具有自主知識產權的高端產品,導致我國海水養殖產品在國際上受制于人,處境艱難。凡納濱對蝦、軍曹魚、石斑魚和卵形鯧鲹等作為海水養殖的主導品種,目前尚無自主知識產權的優良品種(品系)及苗種繁育的核心種群,沒有可以使用的良種,亟需開展品種改良和種苗的規模化繁育技術,以實現海水養殖良種化。凡納濱對蝦等優良品種(品系)的開發應用,不但可滿足廣東地區的良種需求,而且可促進全國海水養殖良種化的發展,具有廣闊的市場推廣前景。
選育遺傳性狀穩定、品質優良、具有自主知識產權的SPF凡納濱對蝦和斑節對蝦品系,可以提高我國對蝦育苗產業的核心競爭力,減少對國外親蝦的依賴,夯實對蝦養殖產業的種苗基礎,促進整個對蝦育苗產業從引進親蝦到自主繁育親蝦的產業結果升級。凡納濱對蝦和斑節對蝦生態育苗技術的研發和推廣,可以顯著提升我國對蝦育苗技術的整體水平,提高種苗質量,減少蝦苗病毒的攜帶,生產出大量質優價廉的蝦苗。本聯盟將對蝦新品系開發和生態育苗技術結合起來,為我國對蝦養殖業提供大量質優價廉的親蝦、幼體和蝦苗,能大幅度提高對蝦良種覆蓋率,降低養殖過程中的疫病發生和藥物使用頻率,減少藥物殘留、降低養殖生產風險;大大節約了對蝦養殖成本,還顯著提高了養殖產品質量和生物安全性,可以有效促進對蝦出口,增加我國對蝦養殖業的經濟效益,提高漁民收入,促進整個產業的健康、可持續發展。
軍曹魚、斜帶石斑魚、褐點石斑魚和卵形鯧鲹等海水魚人工繁育核心種群的構建,可以為海水養殖魚類的良種化奠定基礎,大大增強我國海水魚育苗產業的國際競爭力,使的海水魚類養殖產業結構從目前良莠不齊的現狀向全面實現良種化的格局升級。
凡納濱對蝦和卵形鯧鲹耐寒高產品系的選育和推廣,可以使我國養殖的凡納濱對蝦和卵形鯧鲹的生長速度與耐寒性能均得到一定程度的提高,可延長有效養殖周期,擴大適養區域,通過開展早春養殖和越冬養殖,實現凡納濱對蝦和卵形鯧鲹的均衡上市,穩定市場供應,提高全年的養殖效益。
開展對蝦和海水魚優質種苗繁育技術及相關基礎研究,有助于推動我國海水養殖種苗人工繁育工作走上規范化和科學化的道路,使的海水養殖業者能夠更方便地獲得質優價廉的對蝦和海水魚種苗,不但可以擺脫對進口種苗的依賴,降低養殖生產成本,大量優質種苗還可以對外出口創匯。同時,海水魚類人工繁育技術的發展,可大大減少對天然種苗的捕撈,有利于保護我國海區的自然資源和增加養殖生物安全性。本聯盟將對蝦和海水魚良種選育和優質種苗繁育技術相結合,開展育苗系列關鍵技術的研發、集成和優化,打破目前我國對蝦和海水魚育苗產業發展的瓶頸,逐步擺脫對進口親蝦的依賴,并使我國海水魚種苗來源從目前國產種苗、進口種苗和天然種苗共存的現有格局,逐步向國產種苗占主導地位的新格局升級,為我國對蝦和海水魚養殖產業的可持續發展提供技術支持,使我國在水產養殖的國際競爭中占據更有利的位置。
3、國家水產飼料標準的示范推廣
恒興公司2008年入選為“全國飼料工業標準化技術委員會水產飼料分技術委員會”的承擔單位之一,由恒興負責起草的水產配合飼料中的GB/T22919.1-2008斑節對蝦配合飼料、GB/T22919.2-2008軍曹魚配合飼料、GB/T22919.4-2008美國紅魚配合飼料、GB/T22919.5-2008南美白對蝦配合飼料、GB/T22919.6-2008石斑魚配合飼料等國家標準于2009年5月獲批準發布,并組織對外示范推廣。
四、分析存在的問題
(一)存在問題
1、水產生物種質資源和育種基礎工作薄弱
我國雖然在水產生物遺傳育種的基礎研究方面做了很多工作,也取得了一定的成績,但對多數養殖生物種群遺傳結構與變異、特異性遺傳標記等方面的研究仍十分欠缺。一些主要養殖種類的遺傳背景不清楚,缺乏核心養殖種類的原產地、原始種群、種群分化和現有基因庫的統計資料。這對于水產良種培育的持續開展十分不利。
2、育種理論與技術體系尚需完善
目前雖已形成一些相對成熟的育種技術,如選擇育種、雜交育種、 雌核發育、多倍體育種、核移植、轉基因等,但整體上講,育種理論和技術體系的建立還遠遠不能滿足研究工作的需要。
3、研究力量分散,高層次人才不足,研究成果整體的關聯性還有待加強
我國從事水產生物育種研究的科技隊伍分散在有關大專院校 、 科研院所以及其他水產企事業單位,力量分散是一個長期存在的客觀現實。最后,我國水產生物種質和育種研究工作雖然面比較廣,但研究的深度不夠,這與水產育種的研究對象比較分散不無關系。
4、經費支持不足,基礎設施薄弱
育種工作是一項長期而艱苦的工作,需要大量的工作積累,需要厚積而薄發。過去由于缺少長期穩定的經費支持,一部分遺傳育種研究工作缺乏連續性和系統性。
(二)對策建議
1、加強基礎科學研究,提高源頭創新水平。
我國水產育種的基礎較差,需要在一些重點領域加強研究,夯實基礎。
2、提升新品種培育能力,完善主養品種選育體系。
圍繞主導水產養殖種類,建立并完善良種培育體系,培育水產養殖新品種,穩定提高水產養殖業的良種覆蓋率,推動水產養殖業朝著高產、優質、高效的方向發展。
3、加強人才培養與團隊建設,構建創新平臺,加強創新聯盟單位間的協調溝通。
首先,需要切實建立和落實引進及吸納高層次人才的配套條件,探索人才培養與團隊建設的長效機制。建立具有先進水平的研發隊伍,推動育種研究不斷深化。其次,以科學發展觀為指導,通過團隊協作和資源合理配置,突破共性關鍵技術,促進水產生物遺傳育種科技的全面發展;堅持近期工作與長遠規劃相結合、生態效益與經濟效益相結合、資源開發與環境保護并重的原則,有效集成領域內系列關鍵技術并開展產業化示范,構建技術創新平臺,通過建立有效的機制把國內各單位從事水產育種研究的相關力量有機地整合起來,將會極大地促進研究工作進展和技術創新。
4、增加經費投入,完善育種基礎設施。
國家對水產育種工作的支持力度總體上仍不能滿足科研工作的實際需要,缺口仍然比較大。 投入不足直接影響著研究工作的進展與深度。加大科技投入是促進水產養殖生物遺傳育種研究快速發展的根本要素。此外,水缺乏良好的設施設備條件,育種研究的長周期、多樣性也決定了需要有專用設施的保障。近幾年已經啟動水產遺傳育種中心建設工程,但資助的力度和范圍較小。加快水產遺傳育種基礎設施建設是當前需要盡快解決的問題。
五、下一步工作計劃
聯合南海區海水種苗產業技術創新戰略聯盟各盟員單位,積極申報國家、省部各級科研項目,項目研究內容重點圍繞我省主要海水養殖品種育種與制種技術研究、集成與產業化開展研究工作,緊密結合《廣東海洋經濟綜合試驗區發展規劃》中的重點任務之一:優先推動海洋關鍵技術集成和產業化,開展海水增養殖,重點加強優良品種培育,海洋漁業技術集成與產業化,開展重要養殖經濟品種斑節對蝦、凡納濱對蝦、石斑魚、卵形鯧鲹等熱帶亞熱帶養殖品種良種和優質苗種培育及產業化關鍵技術研究。
1、合作研發計劃
2013-2015年計劃開展斑節對蝦、凡納濱對蝦、石斑魚、卵形鯧鲹、軍曹魚等研發工作,計劃投入1600萬元,用24個月開展斑節對蝦、凡納濱對蝦、石斑魚、卵形鯧鲹、軍曹魚等任務的研究。
2、加強聯盟擴建工作
向省內種業單位發出邀請,聯合有意為南海區海水種苗貢獻力量的單位,共同建設本聯盟。
