中國水產門戶網報道以色列內蓋夫本-古里安大學生命科學及國立生物科技研究所Amir Sagi教授
人物簡介
Amir Sagi,1956年5月出生,1985~1989年在耶路撒冷希伯來大學生命科學學院生物化學系讀博士并取得學位。現任以色列內蓋夫本-古里安大學教授,以色列農業(yè)部水產養(yǎng)殖首席科學家指導委員會成員,1998~1999年曾任美國波士頓東北大學生物學系客座副教授。
主要從事無脊椎動物的生殖和發(fā)育研究,目前主要研究對象有羅氏沼蝦、紅爪澳洲小龍蝦、紅螯螯蝦、南美白對蝦和各種觀賞蝦,在甲殼動物性腺成熟、卵黃脂蛋白的合成,調節(jié)生長相關基因的表達及蛋白質合成、性別可塑性—雄激素分泌在甲殼類動物雌雄性別分化的調節(jié)作用等方面研究有突出成就。
“我們在改變羅氏沼蝦性別時,不用任何化學品,也不用荷爾蒙,就是在蝦還處于幼體的時候,我們就引導它向雄性的方向轉變。”Amir Sagi教授向《海洋與漁業(yè)》記者講述了由他領銜的科研團隊研發(fā)的全雄性羅氏沼蝦新技術。
《海洋與漁業(yè)》:單性魚類養(yǎng)殖嘗試比較成功的有羅非魚、鯽魚(通過三倍體育苗實現)等,但是甲殼性動物卻比較少,特別是蝦類幾乎少有人提起。請您介紹一下你們掌握的這項單性羅氏沼蝦技術。
Amir Sagi:羅氏沼蝦的性別,完全可以通過顯微外科手術,控制早期雄性蝦苗的雄性激素得到轉變。雖然雄性激素的控制可以追溯到半個世紀前,但通過生物技術產生新一代的全雄性蝦苗,卻是近幾年的新發(fā)明,它包括了用顯微外科手術從早期的蝦苗身上移走雄性激素。雄性激素的移走令性別產生了轉變。我們發(fā)現,性別轉換后的蝦(新母蝦)可以跟正常的公蝦交配,并產生全雄性的下一代。全雄一代的蝦在尺寸規(guī)格上增產了:母蝦重量只能在26~45克,而全雄蝦在100~120克左右。這種轉移手術的成功,產生了完全的性別功能的轉換,使得公蝦變成新母蝦(表型為雌蝦但帶雄性基因)并有雌性的性腺。由于雄性的羅氏沼蝦帶兩個相同的同源染色體(ZZ),跟其它有所研究的龍蝦和蝦類一樣,轉性后的公蝦,能產出100%為雄性的后代。
《海洋與漁業(yè)》:雄性率可以達到100%嗎?
Amir Sagi:是100%,因為生產出來的后代身上沒有雌性染色體,使用的是正常的雄性親本,并沒有其他不一樣。
那么這個怎么來的呢?一般情況下,雌性羅氏沼蝦身上的性別染色體是WZ,雄蝦的染色體是ZZ,他們性腺成熟交配產生的后代50%是雄性的,50%是雌性的,這是自然規(guī)律。在由幼體轉向蝦苗時,我們就引導雄性幼體向母蝦生長,我們叫它新母蝦,它的染色體還是ZZ,但是它卻具有了母蝦的繁殖能力,等這些蝦苗長大到性腺成熟時,讓他們與普通的雄性親本交配,因為雌雄親本身上的性別染色體都是ZZ,所以生產出來的后代100%都是雄性的。
《海洋與漁業(yè)》:這些新母蝦最佳繁育期是多少年?
Amir Sagi:一般是2~3年,一年生產3次,越南會多一點,有些苗場一年可以生產5次,主要是看當地氣候和環(huán)境,我們的目標是新母蝦每尾能生產蝦苗3萬尾/年。使用時間太長了,親本種質會退化,因此該淘汰時必須要淘汰。
《海洋與漁業(yè)》:這項技術研發(fā)經歷了多長時間?
Amir Sagi:我最早是在1986年開始就有這個設想。當時,在分揀養(yǎng)殖蝦時,發(fā)現雄性的明顯比雌性的要大,就有了一個念頭:養(yǎng)殖雄性的羅氏沼蝦比雌性的個頭要大,如果有全雄性的蝦苗,養(yǎng)殖的產量和效益都會相應提高。于是,我和我的科研團隊就從雌雄蝦身上帶有的染色體入手開展研究。那時候是用手術切割的方法,把雄蝦變成雌性。做手術是一個舊的方法,現在轉性已不用做手術了。我們研究發(fā)現,動物都有一個沒有定性的階段,那時會有一個轉折點,這個時候通過一些自然的物質(蝦本身上有的),把雄蝦引導轉變雌蝦。
這項技術包括對羅氏沼蝦BGU的這個生長速度快速品種的基因沉寂應用。通過使用分子性別記號,鎖定性別為雄性的公蝦,在雄性基因暫時被沉寂之后轉變成一只新母蝦。這只新母蝦繼續(xù)生長,并生產全雄性的蝦苗。這個技術并不使用到荷爾蒙藥或化學物質,是非轉基因的蝦(一項非轉基因技術)。因為它并不涉及到對生物體的基因改造,因此,它繞開了對轉基因產品的管理管道,是單性生物技術的一個福音。由于基因是暫時性被沉寂了,也不會遺傳到下一代。的確,這個成就可以廣泛地應用到水產生產。例如,它可以在某些方面成為長久的解決方法,對一些有害的物種,我們可以使得這種物種只生產單性的后代如只產生全雄性或全雌性的單性種苗達阻礙物種繁殖。
從1986年開始研發(fā),到2004年技術基本成熟,經歷了18年。生物學重大項目研究一般耗時比較長,每次完成實驗,還需要試養(yǎng),再根據養(yǎng)殖結果改進優(yōu)良性狀。單是驗證一次試驗結果至少都要9至10個月。只有經歷了這么長時間的反復研究論證,才得到了如今優(yōu)良性狀穩(wěn)定的全雄性羅氏蝦。2008年,蒂朗集團投資了這個項目,才逐步把這個項目推向商業(yè)化養(yǎng)殖。
《海洋與漁業(yè)》:你們在公開資料里說這項轉性技術非轉基因技術,您可以解釋一下該技術與轉基因技術的不同嗎?
Amir Sagi:這個技術沒有使用荷爾蒙,沒有使用化學品,也沒有做任何的基因改造,我們做的是在這個蝦還沒定性別的階段,把公蝦轉變成母蝦。那是很短暫的時期,我們抓住了那個節(jié)點,不用做基因改造,就可以轉變成雌性,而且它不會再轉變回雄性。這是一項 “綠色”技術。
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