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[水产] 为什么雌核发育这种生殖方式能让牙鲆只生女儿?

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发表于 2011-3-12 10:15:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
  如果养殖的都是雌鱼,牙鲆的产量就能提高不少,养殖周期也能大大缩短。可怎么才能做到让牙鲆只生女儿,不生儿子呢?为了推动牙鲆养殖业的发展,从2000年开始,中国水产科学研究院的专家就对牙鲆全雌化育种开展了研究,目的就是让牙鲆全生女儿、不生儿子。

  动物生育的后代一般都是既有雌性,也有雄性。因为母亲一方产生的卵子只带来雌性的染色体,而父亲一方产生的精子既有雌性的染色体又有雄性染色体。因此,生男生女是由父亲决定的。但是,专家在研究中发现,某些鱼类却有着特殊的生殖方式。

  这种特殊的生殖方式叫雌核发育。一般的生殖方式是两性生殖。而雌核发育的方式就是光靠母亲产生的卵子就能够发育,靠雌核发育出来的后代全部是雌性。如果雌核发育能够试验成功的话,就可以实现牙鲆只生女儿不生儿子了。

  雌核发育的方式是只由母亲提供雌性染色体,但是光靠母亲产生的卵子就能发育成长为一个小生命,这在大多数动物上是不可能实现的。但有的鱼类却能够进行天然的雌核发育,像鲫鱼,在没有雄性鲫鱼的情况下,照样能繁殖后代,其他鱼的精子甚至水质的变化,都能促使雌鲫卵子的分裂和卵子的发育。

  鲫鱼在自然界中,有80%左右是雌性的,只有20%才是雄性的,这是鲫鱼的一种遗传特性。那么,我们能不能借助人工的手段,让牙鲆鱼像鲫鱼一样,也进行雌核发育呢?

  专家根据雌核发育的原理,把精子的遗传物质破坏掉,但是仍然保持精子的活动能力,照样可以激活卵子,用这种方式使卵子发育。

  专家采用紫外线灯照射的方法对精子进行灭活处理,但这并不能保证百分之百都灭活。如果用牙鲆的精子,实验就有可能失败。那么,到底应该选用哪种鱼的精子呢?经过多次实验,他们在几种鱼类中选择了真鲷。真鲷也叫加吉鱼,这是一种和牙鲆形态完全不同的鱼。真鲷是游泳鱼类,是平着游泳的;而牙鲆是比目鱼类,是趴着游泳的。所以这两种鱼有着非常鲜明的不同。

  真鲷和牙鲆不仅在外观上鲜明不同,在遗传上更存在着巨大的差异,这反倒让专家更放心实验结果的可靠性了。因为即使真鲷精子没有被彻底灭活,也不用担心,因为如果是没有灭活彻底,真鲷的精子和牙鲆的卵子就形成了正常受精,正常受精实际上就是一种杂交,而真鲷和牙鲆杂交不会产生后代。采用了真鲷精子,就使实验结果出现意外的可能性降低到零,这是人工诱导雌核发育成功的关键。

  采集到的真鲷精子先用保护液进行稀释处理,然后被放到紫外线灯下照射一段时间,破坏掉精子里面的遗传物质。经过灭活的真鲷精子与牙鲆卵子混合,加入16℃的海水充分搅拌。原本卵子是处于发育停滞状态,现在经过精子的刺激,卵子被激活了。激活之后,卵子因为没有父亲的遗传物质,只有母亲的遗传物质,不能正常发育,因为这时候的卵子是个单倍体,所以必须把它变成二倍体。那么用什么方法呢?就是用冷休克的方法。

  冷休克的方法,就是用0℃的冰水对卵子进行处理。把已经激活的卵子倒入一个金属球中,过滤掉海水。装着卵子的金属球被投入0℃的冰水中,放置一段时间。在冰水的刺激下,卵子内部发生了巨大的变化。因为突然从16℃降到0℃,卵子受到刺激就收缩,使它染色体加倍,变成二倍体了。

  经过一段时间的冷休克,牙鲆卵已经从单倍体变成二倍体,就像正常的受精卵一样能够发育了,再把这些卵送到16℃的海水孵化槽中孵化。经过了一番磨难之后,这些卵终于又回到了适宜的环境中,就在这里静悄悄地等待新生命的诞生。

  雌核发育鱼培育出来了,可是不是达到了当初只生女儿的设想呢?一般雌性的比例在90%以上,就可以称为全雌化。那这些鱼中雌鱼的比例到底有多少呢?这光凭外表判断不够准确,只有鱼苗长大以后才能进行验证。

  专家从形态上鉴别鱼的性别,打开腹腔看是精巢还是卵巢。解剖结果表明,实验诞生的牙鲆92%是雌性的,高的实验组百分之百是雌性的。

  雌性比例高于90%,这说明人工诱导雌核发育成功了。只要用全雌卵孵化,出来的就是雌性牙鲆。可这要真正用到生产上,中间的过程繁琐不说,还满足不了大规模养殖的需要。于是,专家就琢磨着,怎么才能既让牙鲆生女儿,又不用经过这么麻烦的过程。可是,如果用普通的雄鱼和雌鱼交配,那生下来的还是既有儿子、又有女儿。所以,要想让牙鲆只生女儿,就不能用普通的雄鱼。这种鱼既要有雄鱼一样的繁殖能力,还不能带有雄鱼的遗传基因。

  专家发现有些动物的性别在温度的影响下,会发生改变。海龟是比较典型的一个例子。每年繁殖季节,海龟把卵产在沙滩上,正常的年份小海龟中雌雄比例各占一半;如果这一年的温度很高,大量的卵孵化出来都变成了雄性海龟。那么通过改变温度是不是也能影响牙鲆的性别呢?

  专家设置了几个梯度,比如说16℃、18℃、20℃,一直到30℃,对牙鲆幼苗进行影响。实验结果表明,在低温下,原来是雌性的仍是雌性,原来是雄性的也仍是雄性的。在某一较高的特定温度下,或很高的温度下,雌性甚至能百分之百变成雄性。

  因为牙鲆苗从35日龄以后,才开始性别分化,形成生殖器官。在鱼苗性别分化之前,把一部分雌核发育鱼放在20℃以下的低水温培育,它们就生长为雌鱼;另一部分则放在30℃的高温下培育两个月,因为雌鱼对高温敏感,鱼苗就发生了性别的改变,变成了雄鱼。这样的雄鱼在生理上是雄性的,有精巢,能排精,可是遗传上它还是雌性的,被称为功能性雄鱼,或者是伪雄鱼。

  伪雄鱼除了遗传基因还是雌性的,其它的不论是外观还是内部结构,和普通雄鱼没什么两样。经过高温诱导的伪雄鱼经过解剖,结果表明,具有半透明状的、颜色很浅的精巢的组织切片94%以上都是精巢,只有精子,没有卵子,这就证明诱导伪雄鱼是成功的。

  伪雄鱼虽然是雄性特征,但是从遗传上还是雌鱼的基因。伪雄鱼和雌鱼自然交配产卵生下的也都是雌鱼,这让牙鲆只生女儿,不生儿子的目标终于实现了。

  因为养的都是雌鱼,没有雄鱼,牙鲆就长得快,养殖户也觉得合算。牙鲆在小鱼苗的时候容易受到温度的影响改变性别,如果从雌鱼变成雄鱼,这优势就没了。所以,在做全雌牙鲆推广的时候,一定要注意温度控制,培育鱼苗的水温不能超过20℃,如果超过20℃的话,将达不到全雌化的目的。如果在20℃的水温下育苗,就能保证都是雌鱼,甚至能达到100%;如果到了23℃-24℃,雌鱼的比例就降到70%了。所以,温度在牙鲆养殖中是特别重要的因素。

  现在,这种全雌牙鲆已经在辽宁、山东、福建等地都有养殖的。全雌牙鲆一年半就可以长到一公斤左右,可以提前三四个月上市。
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