2020年，中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所深入貫徹十九屆五中全會精神，堅持“四個面向”，在漁業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境、種子工程與健康養(yǎng)殖、水產(chǎn)加工與質量安全等領域取得了一系列新成果和新突破，為引領和支撐產(chǎn)業(yè)轉型升級，推進漁業(yè)綠色高質量發(fā)展做出了重要貢獻。經(jīng)所屬各科研部門推薦和專家評選，共遴選出12項重要科研進展，其中2項入選中國水產(chǎn)科學研究院2020年度科研重大進展。
入選中國水產(chǎn)科學研究院院級科研重大進展成果兩項
1.解析氣候變化條件下鞭毛藻類運動能力變化趨勢及機制
評估和預測氣候變化對水生生物群體及其生態(tài)系統(tǒng)的影響是極具挑戰(zhàn)性的國際前沿科學問題。海洋藻類種質創(chuàng)制與利用創(chuàng)新團隊首次從鞭毛運動和再生能力角度，解析了水體酸化對微藻運動能力的負面影響及機制，闡述了運動能力改變對微藻群體演變的潛在影響，為系統(tǒng)研究氣候變化條件下水域生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性格局變遷提供了新的研究思路和重要的理論依據(jù)。該研究通過對極地冰藻、廣鹽性鹽藻和淡水萊茵衣藻等種類長達6年的室內(nèi)傳代培養(yǎng)及野外中尺度實驗發(fā)現(xiàn)，CO2引起的水體酸化顯著降低了三種鞭毛微藻的運動速率，并影響鞭毛的再生能力。在Ca2+信號調節(jié)和磷酸化調節(jié)兩條途徑的交互作用下，鞭毛微藻運動能力大幅降低。相關成果發(fā)表在國際權威期刊Nature Climate Change。
2.培育出中國對蝦多性狀聚合“黃海4號”新品種
種業(yè)在水產(chǎn)生物產(chǎn)業(yè)鏈中占有引領性的戰(zhàn)略地位。海水池塘生態(tài)養(yǎng)殖創(chuàng)新團隊利用自主創(chuàng)新培育出中國對蝦“黃海4號”新品種，以良種為載體、良種良法相配套在我國沿海地區(qū)進行了產(chǎn)業(yè)化推廣應用。該研究在中國對蝦“黃海1號”“黃海3號”的基礎上，經(jīng)過連續(xù)5代群體選育，培育出耐高pH脅迫能力強、生長速度快和養(yǎng)殖成活率高的中國對蝦“黃海4號”新品種。2020年培育健康仔蝦苗種1.2億尾，采用多營養(yǎng)層次生態(tài)養(yǎng)殖等模式在江蘇、山東、河北和遼寧等中國對蝦主要養(yǎng)殖區(qū)域累計推廣1萬余畝，收獲時個體平均體長15 cm、體重達43.2 g，養(yǎng)殖畝產(chǎn)量較其他商品品種提高14-20 kg，增產(chǎn)增益效果顯著。中國對蝦“黃海4號”新品種獲2020年第二十二屆中國國際高新技術成果交易會“優(yōu)秀產(chǎn)品獎”。
入選黃海水產(chǎn)研究所所級科研重大進展十項
1.創(chuàng)新了漁業(yè)資源適應性評價技術
針對現(xiàn)行漁業(yè)資源評估與管理存在的問題，黃渤海漁業(yè)資源與生態(tài)創(chuàng)新團隊構建了漁業(yè)資源適應性評價技術體系，建立了中國對蝦eDNA生物量評估技術，eDNA檢測敏感度可以達到自然水體10拷貝/微升檢出率，實現(xiàn)了“蝦過留痕”，成功應用于渤海魚類生物多樣性解析，該技術可能為傳統(tǒng)漁業(yè)資源拖網(wǎng)調查帶來變革；提出了基于多目標的緩解渤海漁業(yè)沖突的捕撈配額分配策略，創(chuàng)新了多種類漁業(yè)資源時空動態(tài)的同步優(yōu)化評估技術，構建了基于非連續(xù)漁業(yè)資源調查和漁業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的評估模型，實現(xiàn)了對漁業(yè)產(chǎn)量數(shù)據(jù)和間斷性調查數(shù)據(jù)的充分利用，提升了漁業(yè)資源評估精度，有效支撐了國家和區(qū)域漁業(yè)資源科學養(yǎng)護與管理，也為解決國際漁業(yè)爭端提供了新視角。
2.系統(tǒng)闡釋漁業(yè)水域微塑料對有機污染物和潛在致病微生物的載體效應
海洋微塑料污染已成為全球性重大環(huán)境問題。解析典型海洋漁業(yè)水域微塑料污染特征，破解微塑料的載體效應已成為海洋環(huán)境治理過程中的重要科學問題。黃渤海漁業(yè)生態(tài)環(huán)境評價與生物修復創(chuàng)新團隊通過解析桑溝灣水域微塑料的污染特征，估算出桑溝灣海域微塑料的現(xiàn)存量，以養(yǎng)殖區(qū)典型微塑料類型為研究對象，研究了聚苯乙烯微塑料與十溴聯(lián)苯醚對櫛孔扇貝的聯(lián)合毒性效應，發(fā)現(xiàn)微塑料對十溴聯(lián)苯醚的載體作用超過清除作用，從而增強了扇貝對十溴聯(lián)苯醚的生物富集；通過自主研發(fā)的微塑料原位研究裝置，研究了漁業(yè)水域微塑料表面生物膜的形成過程，發(fā)現(xiàn)夏季微塑料表面附著大量潛在致病性弧菌，初步探明了微塑料表面弧菌的富集機制。研究成果對于闡明微塑料的漁業(yè)環(huán)境效應具有重要意義。相關成果發(fā)表在Environmental Pollution、Science of the Total Environment和Marine Pollution Bulletin等國際權威期刊。
3.自主研制出我國首款魚類抗病育種基因芯片“魚芯1號”
我國魚類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中存在病害頻發(fā)、抗病高產(chǎn)良種匱乏等問題，迫切需要建立高效準確的抗病基因組育種技術，培育抗病高產(chǎn)優(yōu)良品種。海水魚類基因組學及分子育種技術創(chuàng)新團隊在前期完成牙鲆全基因組測序、精細圖譜繪制以及對1099個牙鲆個體全基因組重測序的基礎上，自主設計位點篩選策略，整合了抗病相關基因和相關SNP位點，最終選取在全基因組均勻分布的約50000（50K）個SNP位點制作基因芯片，保證了基因組育種值估計的準確性；評估并驗證了“魚芯1號”芯片的基因分型效果，并應用于牙鲆抗細菌病基因組選擇育種。牙鲆50K“魚芯1號”芯片的研發(fā)，填補了我國魚類抗病育種基因芯片的空白，為基因組選擇技術在牙鲆良種選育中的應用提供了技術支撐。相關成果在中國科技期刊卓越行動計劃——領軍期刊類入選期刊Engineering在線發(fā)表。
4.突破對蝦自主良種“育繁推”種業(yè)關鍵技術
為解決我國凡納濱對蝦缺乏良種的“卡脖子”問題和中國對蝦種質退化、優(yōu)良性狀少的困境，凡納濱對蝦和中國對蝦遺傳育種創(chuàng)新團隊多批次引進不同國家、地區(qū)的凡納濱對蝦和中國對蝦種質資源，構建了遺傳變異豐富的核心育種群體。優(yōu)化了對蝦WSSV抗性、生長和耐低溫等優(yōu)良經(jīng)濟性狀的測定模式，突破了低遺傳力性狀測定的技術瓶頸，實現(xiàn)了多個重要經(jīng)濟性狀和抗逆性狀在不同養(yǎng)殖模式下的精準測定與評估，突破了自主培育新品種SPF種蝦擴繁關鍵技術。本年度實現(xiàn)凡納濱對蝦產(chǎn)業(yè)供應優(yōu)質種蝦超過21萬尾、仔蝦280多億尾；實現(xiàn)中國對蝦主產(chǎn)區(qū)良種增產(chǎn)貢獻率達37%，覆蓋率達68%。以上成果榮獲2020年度中國水產(chǎn)學會范蠡科學技術獎一等獎和青島市科技進步二等獎，為構建對蝦“育繁推”現(xiàn)代種業(yè)體系，推動其養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展奠定了技術和種質基礎。
5.繪制綠鰭馬面鲀基因組精細圖譜創(chuàng)建規(guī)?；咝Х别B(yǎng)技術體系
綠鰭馬面鲀作為我國海水養(yǎng)殖業(yè)重要的新興品種，其苗種的規(guī)?；庇c高效養(yǎng)殖模式構建等問題仍未得到有效解決。珍稀海洋生物繁殖與保護團隊開展了綠鰭馬面鲀種質資源調查評估，構建了核心繁育群體，優(yōu)化了受精卵收集和孵化技術，顯著提升了孵化率；突破了生殖調控技術，實現(xiàn)了親魚性腺發(fā)育進程的人工控制，提高了親魚群體的產(chǎn)卵同步率和受精質量，實現(xiàn)“按需繁殖”。解決了初孵幼體開口難的技術瓶頸，實現(xiàn)了優(yōu)質苗種的規(guī)模化培育；利用納米孔測序技術（Nanopore）和染色體構象捕獲技術（Hi-C）完成了綠鰭馬面鲀基因組精細圖譜繪制，contig N50達到目前魚類基因組的最高水平，為良種選育工作奠定了基礎。在養(yǎng)殖模式方面，建立了工廠化養(yǎng)殖、陸海接力、南北接力、近海-深遠海網(wǎng)箱養(yǎng)殖等多種養(yǎng)殖模式，保障了產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。該研究豐富了我國海水魚類養(yǎng)殖品種，創(chuàng)造了新的經(jīng)濟增長點。
6.厘清養(yǎng)殖魚類“飼料-魚體”脂肪酸流轉關系
養(yǎng)殖魚類產(chǎn)品是目前人類獲取DHA等長鏈多不飽和脂肪酸的主要來源。然而，目前對水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中脂肪酸由飼料到魚體的準確流轉關系并不十分清楚。針對此問題，海水養(yǎng)殖動物營養(yǎng)生理與代謝調控創(chuàng)新團隊構建了養(yǎng)殖魚類“飼料-魚體”脂肪酸組成關系數(shù)據(jù)庫，并通過構建一系列數(shù)學模型以定量化方式評估了脂肪酸從飼料向魚體的流轉過程；同時，進一步將魚體初重、營養(yǎng)級、投喂周期、飼料脂肪水平、養(yǎng)殖過程鹽度和溫度等環(huán)境因子的值同“飼料-魚體”脂肪酸關系評估參數(shù)進行了相關性分析，實現(xiàn)了對這些因素影響脂肪酸從飼料到魚體流轉過程的精準化定量評估。相關研究成果為養(yǎng)殖魚類脂肪酸流轉和脂肪酸營養(yǎng)品質評價提供了重要的方法學創(chuàng)新，相關成果發(fā)表在國際權威期刊Progress in Lipid Research。
7.確定“玻璃苗”主要病原為對蝦大規(guī)模病害應急響應提供理論依據(jù)
針對2020年初導致我國沿海地區(qū)50%以上凡納濱對蝦育苗（標粗）場關閉的大規(guī)模“玻璃苗（Translucent Post-larva Disease，TPD）”病害問題，海水蝦類流行病學與病害防控創(chuàng)新團隊及時響應，與凡納濱對蝦和中國對蝦遺傳育種創(chuàng)新團隊開展聯(lián)合攻關，率先確定一種高毒力副溶血弧菌（VpTPD）是引發(fā)該病害的病原。明確了VpTPD感染主要導致對蝦肝胰腺與腸道上皮細胞的急性病變，進而引發(fā)染病仔蝦的快速死亡。流行病學研究揭示出該病害最早于2018-2019年前后零星出現(xiàn)于我國華南對蝦養(yǎng)殖地區(qū)，2020年春隨對蝦苗種運輸迅速傳播、擴散至我國華東、華北等沿海地區(qū)，初步查明了該病害在沿海主要對蝦養(yǎng)殖地區(qū)的流行情況。及時向國家漁業(yè)主管部門提交應急防控方案，為主管部門決策提供了理論與技術支撐。
8.研發(fā)新型環(huán)保網(wǎng)箱設施推動傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖轉型升級
針對福建省寧德地區(qū)傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖存在的設施簡陋、抗風浪能力差、漁排布放過密、養(yǎng)殖病害頻發(fā)、養(yǎng)殖效益下降等問題，陸海接力養(yǎng)殖創(chuàng)新團隊研發(fā)了“大套小”方形塑膠浮臺式網(wǎng)箱和HDPE“板材+環(huán)保浮球”式漁排，優(yōu)化了網(wǎng)箱設施海域布放方式與數(shù)量，同福建金貝爾公司、寧德富發(fā)公司、福建閩威公司等單位合作完成了新型網(wǎng)箱和漁排的商品化生產(chǎn)和推廣應用，并在寧德市三都澳海域建成“海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)升級模式示范基地”。2020年在寧德市蕉城區(qū)累計完成傳統(tǒng)網(wǎng)箱升級改造近8萬口，面積約160萬m2。通過新設施的研發(fā)與新模式的構建，提高了養(yǎng)殖設施的抗風浪能力，解決了傳統(tǒng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖“白色污染”問題，成為寧德市“海上漁排養(yǎng)殖設施升級改造”項目的樣板工程。
9.利用分子網(wǎng)絡高分辨質譜技術突破貝類毒素酯化態(tài)組分鑒定及毒理學評價技術難題
貝類毒素具有多組分和高毒性特征，是國際社會研究熱點。貝藻質量安全評價與防控技術創(chuàng)新團隊以我國近海分布的利瑪原甲藻（DSTs產(chǎn)毒藻）為研究對象，利用分子網(wǎng)絡高分辨質譜技術，分析了目標產(chǎn)毒藻的產(chǎn)毒輪廓，鑒定出24種相關毒素的酯化態(tài)衍生物和1種鰭藻毒素-1的同分異構體，其中15種酯化態(tài)毒素為首次分離鑒定。創(chuàng)新構建了酯化態(tài)DSTs組分的分離鑒定、毒理學評價方法及相關研究模式，可無限拓展貝類毒素新型酯化態(tài)毒素的挖掘及評價；發(fā)現(xiàn)并鑒定了利瑪原甲藻中DSTs存在形式和毒性，為DSTs毒性的重新評估、風險防控的科學開展提供了技術和理論基礎。相關成果發(fā)表在國際權威期刊Environmental Science & Technology。
10.突破新型人工辣根過氧化物酶和脫甲基酶理性設計關鍵技術
自然界豐富的木質素、纖維素等生物高聚物，因結構的復雜性和穩(wěn)定性，阻礙了這些生物資源的可持續(xù)開發(fā)利用。海洋生物酶工程創(chuàng)新團隊利用結構生物學、基因工程、蛋白質工程等技術手段，基于抹香鯨肌紅蛋白和細胞色素P450等海洋功能蛋白開發(fā)了新型人工辣根過氧化物酶和脫甲基酶，突破了天然酶的局限性，解決了酶功效精準調控的難點，實現(xiàn)了對愈創(chuàng)木酚氧化、木質素衍生物生物降解等反應的高效催化。通過定點突變，構建了葡萄糖耐受性得到極大提升的突變體β-葡萄糖苷酶，有效解決了木質纖維素水解的產(chǎn)物抑制問題。相關研究成果發(fā)表在國際領域重要期刊ACS Catalysis、Catalysis Science& Technology上。
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