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江苏为19种鱼建精子库防断种 手压雄鱼腹部取精

发布时间:2021-11-22

  人类精子库不少医院都有,但在江苏,其实还有一个鱼类的“精子库”。昨天,江苏省农业种质资源保护与利用平台的首个重要经济鱼类低温种质库举行展示会。包括“四大家鱼”青鱼、草鱼、鲢、鳙和珍贵的刀鱼在内的19种鱼类、2种甲壳类、3种贝类的精液都被保存在零下196℃的“冰库”里。“一旦某种鱼出现濒危的情况,这些精液将派上用场,担起鱼种复苏大任。”该种质库主任、江苏省淡水水产研究所葛家春研究员介绍说。

  一走进低温种质库,墙边一堆类似小煤气罐的“容器”吸引了大家的注意。“这就是我们一部分的鱼类精子库。”葛家春告诉记者。记者了解到,其实不光江苏,山东的黄海水产研究所也建设有这样的“精子库”。在那个库里,保存的是鲈鱼、大菱鲆和石鲽等鱼类精子。

  而在江苏的这个“精子库”里,藏有青鱼、草鱼、鲢、鳙、团头鲂、黄颡鱼(昂刺鱼)、翘嘴鳜、长吻鮠、乌苏里拟鲿、刀鲚、兴国红鲤、暗纹东方鲀、锦鲤、翘嘴红鲌、瓦氏黄颡鱼、粗唇鮠、大鳍鳠、斑点叉尾鮰、沙塘鳢19种鱼类;日本沼虾、长江水系中华绒鳌蟹2种甲壳类以及三角帆蚌、褶纹冠蚌、背角无齿蚌3种贝类的精液。为什么会选择它们呢?“黄海所选择的都是海鱼,而我们选择的都是淡水鱼,这是与各地的地理环境有关的。”葛家春说,就江苏来说,盛产淡水鱼,所以选择的目标毫无疑问是淡水水产。“从技术上来说,保存淡水鱼的难度和海水鱼类似。”

  到种质库“捐精”的都是什么鱼类呢?葛家春说有两种类型。一种是分布在全省的国家级鱼类原种场和良种场,还有一种是工作人员去野外寻找“优秀”的个体。当研究人员寻找到性成熟的雄鱼后,就进行人工“取精”,方法也很简单,用手压住雄鱼的腹部就可以了。

  获得精液后,工作人员先用专门的药剂进行稀释,再加上含有甘油、甲醇等保护剂。“加保护剂的目的,是为了避免因为接下来温度降低而造成精子死亡。”葛家春说,所有的“准备工作”就绪后,将分装好的精液装入只有零下196℃的液氮“冰库”里。“我们曾经做过实验,只要保存条件好、环境稳定,保存好多年的精液和新鲜的精液活力都是差不多的。”葛家春说,这些液氮瓶一旦封存后就尽量不要去动它,一个礼拜给它添加一次液氮。“我们的实验室也不需要开空调控制温度,只要保持阴凉就行了。”理论上说,零下196℃的超低温可以让精子无限期保存。

  研究人员曾经把昂刺鱼不同时期的精子进行了对比,分别是刚取出的新鲜精液、冷冻一周的精液、冷冻一年的精液,发现受孕率几乎一样,都可以达到90%以上。此外,为了不断优化资源,研究人员每年都要采集新的精子来更新。如何判断精子是否依然有活力呢?“把大量的精子放在显微镜下,你会发现大量的精子哗地一下全游出来了,相反,那些已经没有活力的精子只会在原地抖动。”葛家春告诉记者。

  为什么要给鱼类和它的“朋友们”建立“精子库”呢?葛家春说,现在很多优良品种都出现了质量退化。“这主要发生在养殖鱼类里,因为不断地近亲繁殖,导致的后果就是它们很容易生病。有了这些原始的亲本,就可以改善这一现状。”

  此外,现在长江不断有鱼类消失,比如长江鲥鱼,现在野生的长江鲥鱼基本已经没有了。“如果我们30年前能想到保留它的精液,也就不会让它消失。”南京大学模式动物研究所赵庆顺教授表示。

  长江刀鱼近年来捕捞数量逐年下降,虽然也在进行人工养殖,但却没有形成规模。葛家春说,目前“精子库”里就保存有刀鱼的精液。研究人员从2007年开始,一直在“追踪”野生长江刀鱼,“我们主要是在每年的5月份,去长江南京段采集。因为这个时期那里的刀鱼成熟度较好。”已经采集了很多质量优良的刀鱼精子。在专家们看来,这样的低温种质库将为很多濒临灭绝的鱼类打造属于它们的“诺亚方舟”。

  鱼类的精子各不相同,就拿“四大家鱼”中的青鱼来说,因为个头大,精液相对多一些。而珍贵的刀鱼,因为个头小,精液也非常少。此前,他们曾经做过昂刺鱼、翘嘴鳜这个精子冷冻保存与复苏实验,结果非常成功。“先把精液从液氮容器中取出来,放在溶解器中解冻激活,然后把精子和新鲜的卵子放在一起,让它们自然受孕,在合适的条件中孵化成长为小鱼苗,一点问题都没有。”

  记者发现,在重要经济鱼类低温种质库里保存的都是精子,如果灭绝到一定程度,光有精子能挽回物种灭绝的“脚步”吗?葛家春说,这的确是他们当下最重要的工作。“我们也曾经保存过卵子,但因为卵子里卵黄的缘故,根本无法存活。”据了解,研究人员曾经尝试保存过昂刺鱼的卵子,但可惜的是并没有获得成功。不过将来发现某种鱼濒危时,这些精子可以借助活体母鱼,对鱼种进行孵化复活。

  葛家春告诉记者,他们目前正在考虑保存细胞。“我们可以保存它们的血细胞、肾脏细胞、肌肉细胞,进行培养,当达到一定数量的时候就可以进行低温保存。”至于能否利用这些细胞“复原”濒临灭绝的鱼类,葛家春表示,将来可以考虑用生物技术手段操作。“或者,以后我们可以将刀鱼的体细胞取出来,移植到和刀鱼接近的鱼类的卵细胞上,这样也可以绝大部分保留刀鱼的特性。”

  记者从江苏省农业种质资源保护与利用平台了解到,2005年以来,先后启动了“江苏省农业种质中期库”、“江苏省家禽基因库”、“江苏省濒危乡土树种圃”、“中华绒鳌蟹”等资源库,在全省各地新建、改建或扩建原省农林厅、省林业局、省海洋水产局等23家省级农作物、林木、水产、家养动物种质资源圃。同时,吸纳国家地方鸡基因库等24家国家级种质资源库(圃、场、馆、园)作为江苏省农业种质资源保护与利用平台的成员,为农业种质资源的整理整合、妥善保护与合理利用创造了条件。

  目前各省级库圃保存各类种质资源46171份,包括农作物种质资源38870份,林木种质资源6882份,水产种质资源305份,家养动物种质资源114份。彻底改变了我省农业种质资源保存设施落后、管理混乱、种质流失严重的局面。

  5月22日,是国际生物多样性日。今年它的主题是“外来入侵物种”。外来入侵物种是指被引入或散布到其原有生活区域之外并威胁到生物多样性的物种。国际社会把栖息地丧失、外来物种入侵、传统化学污染和气候变化列为当今全球四大环境问题。

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  我省曾经调查发现,由于“生境破碎或丧失”等生态环境的破坏,已造成江苏生物物种资源减少,有的甚至灭绝。环境污染、过度捕捞等使太湖和洪泽湖鱼类从历史记录的107和83种减少到仅70种左右。水生高等植物种类数量也大为缩减,全省有26种水生高等植物正趋向濒危。中华水韭、秤锤树等估计已灭绝。

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