远缘杂交“创”新鱼——刘少军院士团队选育世界首例同源四倍体鱼的故事
【创新故事】
◎本报记者 唐 芳
池塘里颇不平静。有公鱼正在追赶母鱼，两三对。
“追尾了，抓紧！”
凌晨时分，湖南师范大学鱼类育种基地，几个人影在晃动。这一声轻呼，意味着他们没白熬夜；也意味着，可以“挤”鱼卵了。
这不是一般的鱼卵，而是红鲫和团头鲂（俗称鳊鱼）杂交、再自交产生的后代——世界上独一无二的同源四倍体鲫。3天后，小鱼苗将破卵而出。
每年3月到6月的凌晨，这片基地，这样的诞生，持续上演……
基地由中国工程院院士、湖南师范大学生命科学学院教授刘少军负责。凌晨观察鱼类产卵这件事，他已经带头干了30余年。
根据达尔文的生物进化论，不同种属的鱼存在生殖隔离，杂交后代难以存活或不可育。中国科学家用跨越几十年的努力，打破了教科书上的这一“铁律”，在世界上树立起“远缘杂交可育”的崭新观点。
2022年底，湖南沅江500万尾优质合方鲫2号上市。“鱼类的良种创制是无止境的。让渔民养好鱼，让餐桌上多一条好吃的鱼，是我们为之奋斗的目标。”刘少军说。
1万颗鱼卵出1条活鱼
自然环境下，鱼类的自我繁殖易发生种质退化，出现生长慢、鱼病多等一系列问题。远缘杂交可以改变鱼的性状，并把优质的性状保留下去，但前提是突破生殖隔离难关。
上世纪90年代初，刘少军的父亲、中国工程院院士刘筠带领团队培育出世界首例异源四倍体鲫鲤品系。
然而，当时学界认为，这只是个案，鱼类远缘杂交的普遍规律还有待探索。
异源四倍体鱼，是由双亲染色体相同的鲫鱼和鲤鱼杂交获得。那么，双亲染色体不同的鱼进行杂交，能产生可育的后代吗？
刘少军决定试一下。
这一试，就是5年。
一卡车、一卡车的鱼拉进来，又拉走。历经反复筛选，刘少军发现，红鲫和团头鲂是理想的杂交组合，并由此产出了鱼苗。
池塘清洁、消毒、喂食……杂交一代又喂了两年，终于等到性成熟。
但问题又来了。
母鱼卵子极少，公鱼的精液稀薄到跟水一样，多年实验的结果，几乎被判“无效”——两性不育。
以父亲为榜样，刘少军知道，不能轻言放弃。他把水样的精液放到显微镜下，结果，发现了精子。
“不是不育，而是少精症！”刘少军做了一件打破常规的事。他决定，带领团队把杂交一代极少的卵子和精子收集起来，进行人工育种。
这并不容易。鱼捞上来浑身是水，拿一条干毛巾给鱼先擦干，紧接着进入工作环节：挤鱼。
这需要极强的团队协作能力。
一人端盆子，盛放挤出来的卵子和精液，拿一根羽毛在盆里搅混。人工授精的鱼胚胎被铺在培养皿中。再注入买来的大桶矿泉水，让胚胎在干净的水里孵化。
十几个人，围着几百个培养皿打转。培养皿的水一小时一换，没能存活的受精卵会发霉，一颗颗都要挑出来。
最终，从这些受精卵里，刘少军团队培育出6条同源四倍体鱼。
“1万颗卵里才能出1条四倍体鱼。”刘少军说，拼了命也要把这“宝鱼”养大。
保鱼之战
育鱼是一生的事业。鱼的生长周期是一定的，每一代鱼的培育，都意味着光阴的流逝。
又一年过去，6条“宝鱼”的后代中选育出了几十条四倍体鱼，为杂交二代。再一年，杂交三代选出了几百条四倍体鱼。
鱼，终于变成了鱼群。
时间回拨到2008年春节。50年一遇的低温暴雪突袭长沙，当地电力、交通、通讯一时全部中断。
那天晚上，觉察天色有变，刘少军从床上跳下来，披了件衣服就冲了出去。
增氧机停电，鱼群在挨冻。
“鱼是无价之宝，如果一次冰灾全死了，十几年功夫就白费了，重头再来的代价太大！”
时间紧迫。他要带头破冰。
“哗！”“哗！”“哗！”天寒地冻，一声一声破冰的声音，在湖南师范大学这个不起眼的基地回荡。
博士们拿铁棍敲冰，一敲就是30天。手磨破，全然不顾。滑倒了，爬起来。几个人日夜坚守在池塘边。
“不惜一切代价，我们咬着牙挺过来了。十几种鱼基本都保住了。”说起死了的一部分鱼，刘少军长叹一口气，“想想还是心痛。”
冰灾过后，刘少军团队回到实验室，为了鱼群走向更广阔的水域，继续忙碌着。
好鱼端上亿万家庭的餐桌
在“鱼米之乡”湖南，鱼类保种、扩繁的主要基地在长沙望城。
随着同源四倍体鱼的持续扩繁，从2016年开始，部分鱼种被转到望城基地备份，进行大规模育苗。
截至目前，刘少军团队培育的同源四倍体鱼已繁衍到第十七代。在望城基地，以其为亲本开展的自交、回交、杂交、雌核发育等实验，培育出了十几种新型鱼类。
人不负光阴，光阴终不负人。
30多年来，刘少军带领团队做了40多个远缘杂交组合，在染色体水平揭示了鱼类远缘杂交的主要遗传和繁殖规律，培育了一系列可育品系和优质新品种，打破了鱼类远缘杂交不可育的认知藩篱，让我国鱼类远缘杂交研究走在世界前列。
其中，同源四倍体鲫是世界首例亲本染色体数目不同的四倍体鱼品系，也是世界上第一条源于母本基因组的“纯”鲫鱼。
2019年初，刘少军领衔的“淡水鱼类远缘杂交关键技术及应用”项目，获得2018年度国家科技进步奖二等奖。
历经两代人努力，该团队已获得合方鲫、合方鲫2号、湘云鲫2号等8个国家级水产新品种。目前主推的新品种合方鲫2号，已在全国除新疆外的各地养殖，即将走向千家万户的餐桌。
党的二十大报告强调，确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。
“米满仓、鱼满仓，鱼米满满仓。下次你吃到美味的鱼，可能就来自我们的鱼缸！”刘少军信心满怀地对记者说。
来源： 科技日报
