2022年，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所深入貫徹黨的十九大、黨的二十大精神和習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于科技創(chuàng)新的重要指示，堅(jiān)持“四個(gè)面向”，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)造活力，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(zhì)量安全等領(lǐng)域取得了一系列新成果和新突破，為推進(jìn)現(xiàn)代漁業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

經(jīng)所屬各科研部門(mén)推薦和專(zhuān)家評(píng)選，共遴選出14項(xiàng)重要科研進(jìn)展，其中4項(xiàng)入選中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院2022年科研重大進(jìn)展。

入選中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院院級(jí)科研重大進(jìn)展成果四項(xiàng)

1.建立對(duì)蝦新種質(zhì)創(chuàng)制與繁育關(guān)鍵技術(shù)

黃海水產(chǎn)研究所凡納濱對(duì)蝦和中國(guó)對(duì)蝦遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)針對(duì)凡納濱對(duì)蝦和中國(guó)對(duì)蝦兩個(gè)重要養(yǎng)殖種類(lèi)，建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品種創(chuàng)制與繁育關(guān)鍵技術(shù)。該成果進(jìn)一步創(chuàng)新了高通量表型和基因型測(cè)定技術(shù)，選育出長(zhǎng)速快、抗性強(qiáng)的新品種1個(gè)、新品系3個(gè)，研發(fā)出雙循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)和親蝦強(qiáng)化配合飼料，首次大規(guī)模培育出SPF種蝦，打破種源受制于國(guó)外的困境。

該研究首次建立了水產(chǎn)動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)性環(huán)境下社會(huì)交互行為的遺傳評(píng)估新技術(shù)，發(fā)現(xiàn)家系間接遺傳效應(yīng)的強(qiáng)重排序效應(yīng)；復(fù)合表型、基因型和系譜，國(guó)內(nèi)外在蝦類(lèi)群體中率先建立了一步法基因組BLUP選配種體系，對(duì)飼料轉(zhuǎn)化率、WSSV和VpAHPND抗性的選擇準(zhǔn)確性大幅提升，最高達(dá)123%。基于鑒定出的重要經(jīng)濟(jì)性狀關(guān)聯(lián)SNP位點(diǎn)，研發(fā)出首個(gè)凡納濱對(duì)蝦液相芯片“黃海芯1號(hào)”（55k）；研制出基于深度學(xué)習(xí)算法的活體對(duì)蝦高通量表型測(cè)定系統(tǒng)2套，多性狀同時(shí)測(cè)量效率提升100%；集成以上技術(shù)選育出“海興農(nóng)3號(hào)”新品種1個(gè)、“邦普”系列新品系3個(gè)。研發(fā)出種蝦循環(huán)水養(yǎng)殖、健康微生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控和繁殖性能營(yíng)養(yǎng)調(diào)控工藝并首次大規(guī)模培育出SPF種蝦。建立了中國(guó)對(duì)蝦與多物種混養(yǎng)的綠色、健康海水池塘養(yǎng)殖技術(shù)工藝。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持。

 

 

圖1.對(duì)蝦高通量表型測(cè)定系統(tǒng)

圖2.對(duì)蝦親蝦強(qiáng)化配合飼料

2.培育耐高溫、快速生長(zhǎng)大菱鲆“多寶2號(hào)”新品種

黃海水產(chǎn)研究所大菱鲆和石斑魚(yú)遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)利用規(guī)模化家系選育、分子標(biāo)記輔助育種和配套系雜交育種技術(shù)，培育出速生耐高溫大菱鲆“多寶2號(hào)”新品種（GS-02-004-2022）。以優(yōu)良品種推廣為主線，配套適宜網(wǎng)箱和工廠化養(yǎng)殖模式的實(shí)用技術(shù)，在山東、江蘇、福建等沿海地區(qū)進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化示范推廣，周期單位產(chǎn)量提高15%以上，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化優(yōu)質(zhì)苗種的穩(wěn)定供應(yīng)，在大菱鲆主產(chǎn)區(qū)高溫季節(jié)為促進(jìn)大菱鲆產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展提供了保障。

該研究以英國(guó)、法國(guó)、丹麥和挪威引進(jìn)的大菱鲆為基礎(chǔ)群體，以耐高溫和生長(zhǎng)速度為選育目標(biāo)性狀，經(jīng)過(guò)一代群體選育和三代連續(xù)家系選育，選育出耐高溫核心育種群和快速生長(zhǎng)核心育種群，采用配套系雜交制種培育出大菱鲆“多寶2號(hào)”新品種。在相同周年養(yǎng)殖條件下，經(jīng)過(guò)高溫養(yǎng)殖期與未經(jīng)選育的大菱鲆相比，體重平均提高30.63%，養(yǎng)殖成活率平均提高26.70%。“多寶2號(hào)”是我國(guó)海水魚(yú)第一個(gè)耐高溫國(guó)審新品種，良種推廣可促進(jìn)北方工廠化養(yǎng)殖達(dá)到節(jié)能環(huán)保養(yǎng)殖、擴(kuò)大養(yǎng)殖范圍延長(zhǎng)南方網(wǎng)箱養(yǎng)殖期的目的，也可以減少由于夏季水溫過(guò)高導(dǎo)致的大菱鲆疾病的爆發(fā)，對(duì)解決大菱鲆養(yǎng)殖業(yè)中存在的高溫耐受性差問(wèn)題具有重大的現(xiàn)實(shí)意義；同時(shí)大菱鲆耐高溫性狀新品種的育種所建立的相關(guān)育種技術(shù)和評(píng)價(jià)方法等都可以為未來(lái)水產(chǎn)物種抗逆耐高溫性狀的選育提供參考，促進(jìn)有更多更好的新品種培育出來(lái)，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

該研究得到國(guó)家海水魚(yú)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省良種工程項(xiàng)目、院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持。

圖1.大菱鲆“多寶2號(hào)”

圖2.新品種證書(shū)

3.揭示腸道微生物在半滑舌鰨抗弧菌病性狀形成中的作用及調(diào)控機(jī)制

黃海水產(chǎn)研究所海水魚(yú)類(lèi)基因組學(xué)及分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以我國(guó)特有養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)半滑舌鰨為模型，首次揭示了微生物群落結(jié)構(gòu)、功能和微生物-宿主相互作用在魚(yú)類(lèi)抗病性狀形成中的作用。相關(guān)研究成果在《微生物組（Microbiome）》發(fā)表。

該研究基于團(tuán)隊(duì)多代選育的半滑舌鰨抗病家系，系統(tǒng)解析了抗病和易感家系腸道菌群的結(jié)構(gòu)功能差異、宿主基因表達(dá)模式和菌群-宿主相互作用，發(fā)現(xiàn)抗病和易感家系微生物群落結(jié)構(gòu)具有明顯差異：抗病家系通過(guò)招募有益菌增強(qiáng)抗弧菌感染能力，而易感家系則由于富集了促炎菌而影響了抗病力；腸道菌群可能通過(guò)“菌-腸-免疫軸”調(diào)控宿主的免疫穩(wěn)態(tài)和炎癥反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步篩選到基于腸道微生物和宿主基因組合的生物標(biāo)志物，可用于半滑舌鰨抗病種質(zhì)篩選。本研究首次揭示了腸道微生物通過(guò)調(diào)節(jié)宿主免疫穩(wěn)態(tài)和降低炎癥反應(yīng)而調(diào)控半滑舌鰨抗弧菌病性狀的分子機(jī)制，所揭示的“菌-腸-免疫軸”調(diào)控模式將有助于理解腸道菌群在魚(yú)類(lèi)抗病性狀形成中的作用，研究成果為開(kāi)辟魚(yú)類(lèi)病害防治和良種培育新途徑奠定重要基礎(chǔ)。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省泰山學(xué)者攀登計(jì)劃、院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持。

 

 

圖1.腸道微生物在半滑舌鰨抗弧菌病性狀形成中的調(diào)控模式

 

 

圖2.腸道微生物和宿主基因聯(lián)合篩選抗哈維氏弧菌病半滑舌鰨的能力評(píng)估

4.解析魚(yú)類(lèi)性別決定與分化的表觀調(diào)控機(jī)制

黃海水產(chǎn)研究所海洋漁業(yè)生物遺傳資源評(píng)價(jià)與合成利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聚焦魚(yú)類(lèi)性別決定與分化，開(kāi)展了多維度、高精度的前沿組學(xué)分析，結(jié)合分子實(shí)驗(yàn)技術(shù)在單細(xì)胞水平解析了魚(yú)類(lèi)配子發(fā)生的調(diào)控機(jī)理，首次證實(shí)了魚(yú)類(lèi)性別決定與分化的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（ceRNA）調(diào)控機(jī)制，系統(tǒng)闡明了魚(yú)類(lèi)性別決定與分化的表觀調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。研究成果發(fā)表在Genome Research、Science China Life Sciences等期刊。

該研究以兼具遺傳和環(huán)境性別決定型的半滑舌鰨為模型，繪制了雌魚(yú)卵巢、雄魚(yú)和偽雄魚(yú)精巢的高精度單細(xì)胞圖譜，首次發(fā)現(xiàn)硬骨魚(yú)卵巢中存在多種功能異質(zhì)的顆粒細(xì)胞亞群，揭示了魚(yú)類(lèi)精子發(fā)生過(guò)程的基因動(dòng)態(tài)表達(dá)特征和偽雄魚(yú)精子發(fā)生異常的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。進(jìn)一步繪制了雌魚(yú)、雄魚(yú)和偽雄魚(yú)性腺的ncRNA動(dòng)態(tài)表達(dá)圖譜和ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)來(lái)源于性別決定基因dmrt1外顯子4上的環(huán)狀RNA（circdmrt1）和來(lái)自于常染色體上的lncRNA（AMSDT）可與cse-miR-196、gsdf形成復(fù)雜的雙重ceRNA調(diào)控關(guān)系，解析了ceRNA調(diào)控魚(yú)類(lèi)性別決定與分化的表觀遺傳機(jī)制，證實(shí)了ceRNA介導(dǎo)的分子通路是調(diào)控魚(yú)類(lèi)性別決定與分化的有效途徑。該研究不僅豐富了魚(yú)類(lèi)性別決定與分化的表觀調(diào)控理論，而且為魚(yú)類(lèi)性控育種技術(shù)的研發(fā)開(kāi)辟了新途徑。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、國(guó)家高層次人才特殊支持計(jì)劃、山東省泰山學(xué)者、院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持。

圖1.偽雄魚(yú)精子發(fā)生異常調(diào)控機(jī)制模式圖

圖2.circdmrt1和AMSDT的分子特性及其表達(dá)特征

圖3.半滑舌鰨雙重ceRNA調(diào)控模式圖

入選黃海水產(chǎn)研究所所級(jí)科研重大進(jìn)展十項(xiàng)

1．黃渤海魚(yú)類(lèi)早期資源評(píng)價(jià)與保護(hù)研究取得顯著進(jìn)展

全球變化給海洋生物資源帶來(lái)了巨大沖擊，海洋魚(yú)類(lèi)也經(jīng)歷著不可逆轉(zhuǎn)的演替。魚(yú)類(lèi)早期發(fā)育階段受外環(huán)境的影響比較大，其資源結(jié)構(gòu)直接決定了資源補(bǔ)充量，是近海食物可持續(xù)產(chǎn)出的重要基礎(chǔ)。黃海水產(chǎn)研究所黃渤海漁業(yè)資源與生態(tài)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)從保障國(guó)家近海生態(tài)系統(tǒng)健康和漁業(yè)資源可持續(xù)產(chǎn)出的迫切需求出發(fā)，系統(tǒng)地研究了渤海魚(yú)類(lèi)早期資源群落結(jié)構(gòu)及長(zhǎng)期演替過(guò)程，闡明渤海魚(yú)類(lèi)早期資源已發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變，且渤海作為傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)（帶魚(yú)、小黃魚(yú)等）的產(chǎn)卵和育幼場(chǎng)所功能下降明顯，渤海魚(yú)類(lèi)早期資源種數(shù)和資源豐度均在2010s前期跌至歷史低值，近年來(lái)又顯著回升；建立了基于多指標(biāo)的魚(yú)類(lèi)早期棲息地功能健康評(píng)價(jià)技術(shù)，從生態(tài)安全、可持續(xù)角度提出了近海魚(yú)類(lèi)早期棲息地生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)與保護(hù)策略，并集成創(chuàng)新與應(yīng)用，在我國(guó)漁業(yè)資源科學(xué)養(yǎng)護(hù)與管理、水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)建設(shè)、海岸帶利用與保護(hù)規(guī)劃、中韓漁業(yè)談判中發(fā)揮了重要作用。相關(guān)成果獲2022年海洋科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

圖1.萊州灣中上層小型魚(yú)類(lèi)的早期補(bǔ)充動(dòng)態(tài)及其驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)(1)

圖2.萊州灣中上層小型魚(yú)類(lèi)的早期補(bǔ)充動(dòng)態(tài)及其驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)(2)

圖3.黃海鮐產(chǎn)卵場(chǎng)時(shí)空分布特征及適宜產(chǎn)卵生境

2．科學(xué)支撐和推動(dòng)南極磷蝦漁業(yè)管理新機(jī)制建設(shè)

為應(yīng)對(duì)氣候變化及漁業(yè)快速發(fā)展對(duì)南極海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的不確定性，近年來(lái)南極海洋生物資源養(yǎng)護(hù)委員會(huì)（CCAMLR）全力推進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)水平上、以科學(xué)依據(jù)為支撐的南極磷蝦漁業(yè)管理新機(jī)制建設(shè)。黃海水產(chǎn)研究所極地漁業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)針對(duì)新管理機(jī)制建設(shè)的科學(xué)需求，圍繞南極磷蝦生物量評(píng)估、種群動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等三大模塊開(kāi)展了系統(tǒng)的科學(xué)研究。以漁業(yè)時(shí)空分布特征為依據(jù)，提出具備科學(xué)性與可行性的南極磷蝦捕撈限額小尺度管理單元區(qū)劃方案；基于我國(guó)漁船調(diào)查聲學(xué)數(shù)據(jù)，填補(bǔ)了重點(diǎn)海域南極磷蝦資源量最新的時(shí)間序列評(píng)估結(jié)果；評(píng)估了生物學(xué)采樣時(shí)空覆蓋對(duì)南極磷蝦種群動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)的影響，提出磷蝦種群補(bǔ)充參數(shù)估算須涵蓋夜間采樣和早期補(bǔ)充關(guān)鍵海域的調(diào)查數(shù)據(jù)。相關(guān)成果以技術(shù)性工作文件形式提交至CCAMLR并被采納，為2022年實(shí)現(xiàn)磷蝦漁業(yè)新管理機(jī)制在科學(xué)工作組層面獲得通過(guò)提供重要支撐，充分彰顯了我國(guó)科研人員對(duì)極地漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)管理的科學(xué)貢獻(xiàn)。

圖1.南極磷蝦漁業(yè)管理新機(jī)制建設(shè)科學(xué)工作流程

圖2.晝夜采樣差異對(duì)南極磷蝦種群補(bǔ)充參數(shù)估算的影響

圖3.中國(guó)代表團(tuán)提交南極磷蝦捕撈限額空間分配修訂建議提案

3.揭示鋅在極地海洋浮游植物適應(yīng)性進(jìn)化中的重要作用

海洋浮游植物的適應(yīng)性進(jìn)化歷程及生物多樣性形成過(guò)程與地球海洋化學(xué)演變歷史戚戚相關(guān)。在海洋中，鋅是浮游植物必需的微量元素，支撐著DNA和RNA的復(fù)制與調(diào)節(jié)、光合作用和碳固定等關(guān)鍵基礎(chǔ)代謝過(guò)程。黃海水產(chǎn)研究所海洋藻類(lèi)種質(zhì)創(chuàng)制與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以極地最具代表性的且獨(dú)立進(jìn)化的三大類(lèi)模式浮游植物硅藻、綠藻、甲藻為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)極地浮游植物基因組中均存在鋅結(jié)合蛋白基因的擴(kuò)張，明確了該基因的平行進(jìn)化與鋅需求增加之間呈正相關(guān)，且鋅指調(diào)控蛋白的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)了極地浮游植物在極地低溫和強(qiáng)烈的季節(jié)性光照條件下的光合適應(yīng)能力。該研究整合大洋鋅元素分布數(shù)據(jù)、浮游植物群落構(gòu)成及宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)，揭示了兩極海域浮游植物中鋅結(jié)合蛋白基因和光合固碳等基因的表達(dá)與海水鋅濃度和溫度之間的正相關(guān)性，高鋅濃度需求是極地浮游植物適應(yīng)低溫環(huán)境的重要因素。該研究成果不僅明確了元素鋅在驅(qū)動(dòng)海洋浮游植物物種形成與適應(yīng)性進(jìn)化中的重要作用，也為評(píng)估氣候變化下全球海洋鋅循環(huán)演變趨勢(shì)提供理論依據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表在Nature Ecology &Evolution。

圖1.鋅結(jié)合蛋白基因在極地硅藻、綠藻、甲藻基因組中的擴(kuò)增

圖2.極地和非極地浮游植物中鋅指蛋白的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)

4．揭示黃渤海關(guān)鍵環(huán)境因子時(shí)空演變及其浮游生物變化響應(yīng)機(jī)制

人類(lèi)活動(dòng)是近海生態(tài)系統(tǒng)演變的重要驅(qū)動(dòng)力，頻繁的人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致近海富營(yíng)養(yǎng)化程度加重，改變浮游生物的群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破壞了海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡。黃海水產(chǎn)研究所海水陸基工廠化養(yǎng)殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)圍繞人類(lèi)活動(dòng)對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)影響及浮游植物變化響應(yīng)，以黃渤海為重點(diǎn)研究區(qū)域，基于長(zhǎng)期系統(tǒng)的環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)，分析了氮、磷等生源要素的空間變化特征，闡明了萊州灣40年來(lái)氮、磷的長(zhǎng)期演變規(guī)律，評(píng)估了水體富營(yíng)養(yǎng)化水平，解析了陸源污染等影響近海環(huán)境變化的關(guān)鍵因素；采用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)闡明了重金屬對(duì)近海生態(tài)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)，研究發(fā)現(xiàn)渤海沉積物中重金屬鎘（Cd）對(duì)渤海生態(tài)環(huán)境健康具有潛在威脅；基于GAMs模型對(duì)比分析了黃渤海與西太平洋中分粒級(jí)葉綠素的差異，研究發(fā)現(xiàn)黃渤海以Nano級(jí)葉綠素含量為主，西太平洋以Pico級(jí)葉綠素含量為主；揭示了渤海海域浮游生物群落對(duì)酸化和暖化等全球氣候變化的響應(yīng)，表現(xiàn)為浮游植物增加、浮游動(dòng)物減少，研究成果為闡明人類(lèi)活動(dòng)對(duì)近海生態(tài)環(huán)境影響、海洋生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)理奠定理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在Environmental Research，Marine Pollution Bulletin和Frontiers in Microbiology。

圖1.萊州灣營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)空演變特征與富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)估；

圖2.利用GAMs模型解析黃渤海與西太平洋分粒級(jí)葉綠素差異；

圖3.渤海沉積物單因素污染評(píng)估與浮游生物對(duì)環(huán)境變化響應(yīng)

5．大黃魚(yú)、小黃魚(yú)的景觀基因組學(xué)研究取得重要進(jìn)展

大黃魚(yú)(Larimichthys crocea)和小黃魚(yú)(L. polyactis)為西北太平洋特有漁業(yè)資源，兩個(gè)物種的體型、產(chǎn)卵洄游路線和越冬場(chǎng)等種群生物學(xué)特征迥異，但彼此在東海北部的產(chǎn)卵時(shí)間、產(chǎn)卵場(chǎng)和育幼場(chǎng)卻有重疊。黃海水產(chǎn)研究所漁業(yè)分子生態(tài)學(xué)團(tuán)隊(duì)的早期研究證明，這兩個(gè)姊妹種在更新世冰川時(shí)期發(fā)生分離，其分離所為分別位于東海和南海的兩個(gè)避難所。冰川消退后，兩個(gè)物種都經(jīng)歷了快速擴(kuò)張和部分接觸，并適應(yīng)了多樣化的環(huán)境條件，例如產(chǎn)卵溫度和鹽度。該團(tuán)隊(duì)根據(jù)兩個(gè)物種在重疊分布區(qū)域的種群混合現(xiàn)象，提出了黃魚(yú)屬的種化可能遵循二次接觸的物種形成模型假說(shuō)。通過(guò)繪制高質(zhì)量的小黃魚(yú)染色體水平基因組圖譜，開(kāi)展了這對(duì)姊妹種在演化動(dòng)力影響下的等位基因改變和分布模式研究，揭示了小黃魚(yú)與大黃魚(yú)基因組的異質(zhì)性分化景觀及其進(jìn)化機(jī)制。本項(xiàng)研究不僅從物種分化的景觀基因組學(xué)角度解析了小黃魚(yú)和大黃魚(yú)的演化機(jī)制，而且為小黃魚(yú)的種群遺傳學(xué)研究以及基因組育種工作提供了重要的遺傳資源。相關(guān)研究成果發(fā)表在Molecular Ecology上。

圖1.小黃魚(yú)基因組特征

圖2.小黃魚(yú)和大黃魚(yú)的種群結(jié)構(gòu)和種群動(dòng)態(tài)歷史

圖3.小黃魚(yú)和大黃魚(yú)基因組異質(zhì)性分化分布圖

6.創(chuàng)制半滑舌鰨和斑石鯛分子育種技術(shù)及抗病高產(chǎn)新種質(zhì)

針對(duì)半滑舌鰨和斑石鯛養(yǎng)殖業(yè)中存在的病害頻發(fā)、舌鰨雄魚(yú)生長(zhǎng)慢、斑石鯛雌雄難以鑒別等問(wèn)題，黃海水產(chǎn)研究所海水魚(yú)類(lèi)基因組學(xué)與分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了半滑舌鰨和斑石鯛抗病、生長(zhǎng)和性別等性狀的遺傳基礎(chǔ)解析及分子育種技術(shù)與新品種創(chuàng)制的系統(tǒng)研究。揭示了半滑舌鰨和斑石鯛抗細(xì)菌病性狀的遺傳基礎(chǔ)；發(fā)現(xiàn)dmrt1既決定雄魚(yú)性別，又調(diào)控生長(zhǎng)，闡明舌鰨雄魚(yú)生長(zhǎng)慢、個(gè)體小的分子機(jī)制；繪制半滑舌鰨雌、雄、偽雄魚(yú)生長(zhǎng)-生殖軸全轉(zhuǎn)錄組和甲基化圖譜，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期通路激活和hippo信號(hào)通路抑制是舌鰨雌雄大小差異的重要原因；揭示了斑石鯛新Y染色體起源與形成機(jī)制；研制出半滑舌鰨抗病育種基因芯片“鰨芯1號(hào)”，建立了半滑舌鰨抗病性狀基因組選擇育種技術(shù)、創(chuàng)建了基因組編輯育種技術(shù)；發(fā)現(xiàn)斑石鯛和半滑舌鰨雄性特異分子標(biāo)記，建立分子標(biāo)記輔助性控技術(shù)；創(chuàng)制抗病高產(chǎn)半滑舌鰨新品種“鰨優(yōu)1號(hào)”和半滑舌鰨基因編輯快大型雄魚(yú)新種質(zhì)，破解了半滑舌鰨雄魚(yú)長(zhǎng)不大的難題。相關(guān)研究成果2022年獲中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)范蠡科技獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

圖1.斑石鯛

圖2.斑石鯛雄性特異分子標(biāo)記及遺傳性別鑒定技術(shù)

 

 

圖3.半滑舌鰨“鰨芯1號(hào)”基因芯片的研制

 

圖4.半滑舌鰨基因編輯快大型雄魚(yú)新種質(zhì)創(chuàng)制

7.構(gòu)建刺參“參優(yōu)1號(hào)”育繁推技術(shù)體系

針對(duì)刺參產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的抗逆良種缺乏、苗種培育模式單一、良種覆蓋率低等問(wèn)題，黃海水產(chǎn)研究所棘皮類(lèi)病害防控與遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)解析了刺參生長(zhǎng)、抗病等重要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳規(guī)律，采用群體選育和分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)，培育出具有生長(zhǎng)速度快、抗病力強(qiáng)的“參優(yōu)1號(hào)”國(guó)審水產(chǎn)新品種；突破刺參繁殖的精準(zhǔn)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)，篩選出幼體早期培育的新型餌料配方；集成創(chuàng)建了刺參良種高效制種技術(shù)體系；研制出新型飼料、投喂裝備等專(zhuān)利技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)施設(shè)備16項(xiàng)，優(yōu)化和創(chuàng)建了工廠化、池塘和網(wǎng)箱等多種模式的大規(guī)格苗種培育技術(shù)。建立了刺參良種生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)技術(shù)和良種與生境互作效益的管理體制；通過(guò)融合科研院所、推廣站、龍頭企業(yè)等創(chuàng)新及應(yīng)用主體，構(gòu)建了刺參良種育、繁、推一體化技術(shù)體系，為“北參南養(yǎng)”和“分段式養(yǎng)殖”模式推廣提供了種質(zhì)支撐，推進(jìn)刺參種業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展。該成果獲得青島市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)和全國(guó)農(nóng)牧漁業(yè)豐收三等獎(jiǎng)。

圖1.“參優(yōu)1號(hào)”親本及苗種

圖2.多模式大規(guī)格苗種培育模式

8．明晰貝藻養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的碳匯形成途徑并創(chuàng)新碳匯新機(jī)制

在服務(wù)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的背景下，厘清漁業(yè)碳匯的形成機(jī)制、研發(fā)漁業(yè)碳匯增匯模式是亟需解決的科技和產(chǎn)業(yè)問(wèn)題。黃海水產(chǎn)研究所近海生態(tài)養(yǎng)殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在廓清養(yǎng)殖生物生長(zhǎng)過(guò)程中碳使用、移出、儲(chǔ)存和釋放的基本過(guò)程和機(jī)制的基礎(chǔ)上，核算并分析了2001—2020年我國(guó)海水貝藻養(yǎng)殖驅(qū)動(dòng)形成的使用碳、移出碳、儲(chǔ)存碳和釋放碳四個(gè)碳庫(kù)數(shù)量及其年際變化，基于自主研發(fā)的原位海洋酸化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)揭示了貝藻綜合養(yǎng)殖協(xié)同應(yīng)對(duì)海水二氧化碳濃度升高的積極效應(yīng)；解析了海草床生態(tài)系統(tǒng)沉積有機(jī)碳的來(lái)源及其與貝類(lèi)養(yǎng)殖的協(xié)同增匯潛力，建立了陸基工廠化人工培育幼苗為移植供體的鰻草資源修復(fù)新模式，種子至幼苗的建成率達(dá)67.8%。研究結(jié)果為深入認(rèn)識(shí)和科學(xué)評(píng)估漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的碳匯效應(yīng)及其服務(wù)國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的潛力提供了理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。相關(guān)成果發(fā)表在《漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展》“碳匯漁業(yè)”專(zhuān)刊、Frontiers in Marine Science等。

圖1.濾食性貝類(lèi)養(yǎng)殖驅(qū)動(dòng)形成的四個(gè)碳庫(kù)類(lèi)型

圖2.近20年（2001—2020）我國(guó)海水貝類(lèi)養(yǎng)殖碳匯能力年際變化

圖3.陸基工廠化鰻草幼苗規(guī)模化高效培育及移植修復(fù)技術(shù)工藝流程圖

9．養(yǎng)殖蝦類(lèi)新發(fā)疫病監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)研究應(yīng)用取得重要進(jìn)展

我國(guó)養(yǎng)殖蝦類(lèi)中新發(fā)疫病不斷出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅種業(yè)安全和養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展。黃海水產(chǎn)研究所海水蝦類(lèi)流行病學(xué)與病害防控團(tuán)隊(duì)針對(duì)蝦類(lèi)新發(fā)疫病病原致病機(jī)理、監(jiān)測(cè)技術(shù)及生物安全保障技術(shù)開(kāi)展系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)一種新型IV型分泌系統(tǒng)介導(dǎo)致急性肝胰腺壞死弧菌（VAHPND）毒力質(zhì)粒接合轉(zhuǎn)移引發(fā)致病菌多樣性，研究揭示偷死野田村病毒（CMNV）嗜神經(jīng)特性及其致病機(jī)制；研發(fā)CMNV檢測(cè)技術(shù)和試劑盒提交新獸藥注冊(cè)，檢測(cè)試劑盒在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用被中央電視臺(tái)（CCTV-2）報(bào)道；就VAHPND、CMNV和蝦肝腸胞蟲(chóng)等新發(fā)病原完成全國(guó)水生動(dòng)物防疫系統(tǒng)206個(gè)參測(cè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力驗(yàn)證，助力國(guó)家水生動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)體系甲殼類(lèi)疫病監(jiān)測(cè)技術(shù)能力提升；開(kāi)展繁育系統(tǒng)生物安全保障技術(shù)示范，技術(shù)支撐示范場(chǎng)生產(chǎn)無(wú)特定病原（SPF）親體69.2萬(wàn)尾、仔蝦354.6億尾；研究成果為保障蝦類(lèi)種業(yè)安全和養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展提供了理論和技術(shù)支撐。相關(guān)成果發(fā)表在Frontier in Microbiology、Microbiology Spectrum等。

圖1.pVA1型質(zhì)粒攜帶新Trb型IV型分泌系統(tǒng)（T4SS）引起AHPND病原多樣性

圖2.偷死野田村病毒（CMNV）感染對(duì)蝦的致病機(jī)理

圖3.央視報(bào)道黃海水產(chǎn)研究所團(tuán)隊(duì)研發(fā)病原檢測(cè)技術(shù)助力種業(yè)攻關(guān)和水產(chǎn)養(yǎng)殖國(guó)際合作交流

10．兩種養(yǎng)殖新模式入選山東省漁業(yè)主推技術(shù)

針對(duì)我國(guó)對(duì)蝦、海參工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖專(zhuān)用技術(shù)裝備與模式缺失等制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展問(wèn)題，黃海水產(chǎn)研究所海水陸基工廠化養(yǎng)殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)突破了工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖生物膜強(qiáng)化培育與自清潔維護(hù)、微生態(tài)環(huán)境快速檢測(cè)與調(diào)控、飼料精準(zhǔn)投喂、養(yǎng)殖尾水人工濕地循環(huán)利用等瓶頸技術(shù)4項(xiàng)，研制出納米材料抑菌效應(yīng)的自動(dòng)化微生物測(cè)定裝置、蝦殼快速去除、對(duì)蝦養(yǎng)殖智能投餌、海參雙通道排污、海參自清潔附著基等蝦、參循環(huán)水養(yǎng)殖專(zhuān)用新裝備5套，創(chuàng)建南美白對(duì)蝦、海參循環(huán)水高效清潔養(yǎng)殖新模式各1套，構(gòu)建了基于HACCP體系的循環(huán)水養(yǎng)殖綠色水產(chǎn)品全程追溯系統(tǒng)。創(chuàng)建的對(duì)蝦循環(huán)水高效清潔養(yǎng)殖模式養(yǎng)殖單產(chǎn)達(dá)到10.3 kg/m³，成活率>87%，后期補(bǔ)水量<3%；海參7個(gè)月平均增重43.0%，節(jié)能節(jié)水效果顯著。相關(guān)技術(shù)入選2022年度山東省漁業(yè)主推技術(shù)，2023年度全國(guó)水產(chǎn)技術(shù)推廣總站、中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)重點(diǎn)推廣水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，并已在山東、廣東等企業(yè)推廣應(yīng)用。

圖1.32通道微生物生長(zhǎng)電子傳感器

圖2.海水養(yǎng)殖尾水人工濕地循環(huán)利用技術(shù)

圖3.對(duì)蝦、海參循環(huán)水高效清潔養(yǎng)殖模式

圖4.工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖綠色水產(chǎn)品全程追溯系統(tǒng)

黃海水產(chǎn)研究所海水池塘生態(tài)養(yǎng)殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“參-蝦（蟹）-藻”多營(yíng)養(yǎng)層次生態(tài)養(yǎng)殖模式，利用不同營(yíng)養(yǎng)層級(jí)物種間的互補(bǔ)作用，將多種優(yōu)良養(yǎng)殖品種有效整合在同一區(qū)域中進(jìn)行養(yǎng)殖，促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分利用，在不擴(kuò)大養(yǎng)殖面積的基礎(chǔ)上提高了養(yǎng)殖效率，增加了養(yǎng)殖總產(chǎn)量，還能穩(wěn)定養(yǎng)殖環(huán)境，減少養(yǎng)殖廢物排放。2022年在青島瑞滋集團(tuán)示范養(yǎng)殖1600畝，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。刺參畝產(chǎn)96.3kg，日本對(duì)蝦畝產(chǎn)42.8kg，三疣梭子蟹畝產(chǎn)14.2kg，石莼畝產(chǎn)163.7kg，與原來(lái)刺參單養(yǎng)模式相比，多營(yíng)養(yǎng)層次生態(tài)養(yǎng)殖模式綜合經(jīng)濟(jì)效益提高40%以上；養(yǎng)殖尾水氮、磷排放分別降低45.8%和50.0%，生態(tài)效益顯著。相關(guān)成果入選2022年山東省農(nóng)業(yè)主推技術(shù)。

圖1.“參-蝦（蟹）-藻”多營(yíng)養(yǎng)層次生態(tài)養(yǎng)殖模式現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收（2022）