为弥补刺参养殖的弊端，青岛海洋所经过十余年的努力，已培育了耐温高产、多刺、白色、紫色4个刺参新品系，建立了苗种生态培养技术和健康养殖模式。

 

■本报记者 王晨绯

 

仿刺参，又称刺参，属于棘皮动物门，主要分布于中国的黄渤海和俄罗斯、朝鲜、韩国和日本等东北亚海域。在海参家族中，品质比较好的是山东半岛和辽东半岛的刺参。

 

由于刺参特殊的进化地位、独特的繁殖生活史以及夏眠、排脏与再生、自溶等生物学现象，使其具有重要的科学研究价值。

 

同时，刺参作为海参纲的一种，是中国20多种食用海参中质量最好的、经济价值最高的种类。2013年我国刺参养殖面积达21.5万公顷，总产量达19.4万吨，产值近300亿元，约占全国当年海水养殖产值的15%。

 

近日，记者从中国科学院青岛海洋研究所获悉，我国科学家正式完成仿刺参基因组测序和组装，这在国际上尚属首次。

 

这项成果对刺参生物学和遗传育种研究具有重要科学意义，对我国刺参产业发展将产生重要推动作用。

 

两个团队合作攻关

 

近两年，针对我国刺参养殖业面临的苗种养成率低、病害严重、种质退化、品质欠佳等一系列问题，海洋所两个团队——杨红生与相建海团队合作，共同开展刺参基因组学研究，通过刺参基因信息的全面破译，在特殊生命现象的剖析、重要经济性状的分子解析、基因资源挖掘与利用、物种进化等多个领域开展深入研究。

 

据了解，该项研究得到了国家科技部“973” “863”计划项目国家基金委，中国科学院和山东省科技厅、青岛市科技局的资助。在天津生物芯片技术公司的技术支撑下，两个团队共同突破了刺参复杂基因组测序和组装技术瓶颈，采用新一代测序技术获得132Gb高质量DNA序列数据，覆盖全基因组160倍。

 

科研人员利用针对高复杂度基因组组装的创新策略，在国际上首次成功完成了野生刺参的基因组组装，目前获得的框架图总长度达到765Mb，组装叠连群Contig N50达112Kb，该数值优于国际迄今已发表的多数水产动物基因组图谱的指标。初步检测表明，功能基因区覆盖达95%以上。

 

杨红生表示，全基因组序列的测序和组装仅仅是对刺参认知创新的开始，随着研究不断深入，研究结果将为刺参的繁殖发育、免疫调控、营养代谢、遗传解析提供重要理论支撑，有力推动刺参重要经济性状解析、分子标记辅助选育和全基因组遗传育种，以及揭示刺参的夏眠、再生、自溶等特殊生命现象的机理机制等相关研究，为我国刺参产业健康可持续发展提供有力科技支撑。

 

培育刺参新品系

 

早在上世纪50年代，青岛海洋所的科研人员就开展了海参的形态分类和经典生物学研究，查清了我国海参的分布和生物多样性特征，阐明了其分类学地位。

 

十多年来，杨红生等针对刺参的基础生物学、生态学和遗传育种应用开展了锲而不舍的系统研究。

 

研究人员在理解刺参夏眠、再生和行为学上获得若干新认知：夏季水温较高时，刺参一般会钻到石下或石缝中进行“夏眠”，等到水温下降，再出来活动和摄食。刺参还有一个特性是排脏，当其在受到损伤、遭遇敌害、过度拥挤、水质污浊、水温过高、氧气缺乏、盐度降低等强烈刺激或处于不良环境时，会通过身体剧烈收缩，将消化道、呼吸树、居维尔氏小管、生殖腺甚至全部内脏器官由肛门排出体外。当环境条件合适时，刺参还能在半月内长出新的内脏器官，具有很强的再生能力。

 

据了解，目前，我国的刺参增养殖主要以池塘养殖和浅海底播增殖为主，养殖区主要集中在山东半岛和辽东半岛周边沿海地区。刺参养殖现已成为水产养殖业继海带、对虾、扇贝、海水鱼养殖之后兴起的又一支柱产业，其发展速度之快、经济效益之好是前所未有的。

 

科研人员告诉记者，我国刺参产业发展迅速，总产量10年间增加了27倍，但养殖效率较低，尤为重要的是良种覆盖率低，良种培育严重滞后于产业发展需求，已成为制约刺参产业发展的瓶颈。

 

目前刺参养殖结构和布局不尽合理，病害频发。温度升高、盐度下降等环境骤变，常导致大规模死亡甚至绝产，给刺参养殖产业从业者造成巨大的经济损失。

 

“为弥补刺参养殖的弊端，经过十余年的培育，我们已培育了耐温高产、多刺、白色、紫色4个刺参新品系，建立了苗种生态培养技术和健康养殖模式。”杨红生告诉记者。

 

他介绍说，多刺、白色、紫色品系是为了增加刺参的品相，耐温高产品系主要缩短刺参的夏眠时间、提高养殖效率。品质好的海参必须具备“肉糯、刺多、会跳舞（指海参的韧性好，比如说摔在地上会弹起来）”的优点。

 

可以想象，随着养殖技术的成熟，市场的上刺参质量会越来越好，而价格也会越来越实惠。