我国水产种业的发展现状与展望

刘永新，李梦龙，方辉，李乐，王书

（中国水产科学研究院，北京 100141）

农以种为先，种业是推动养殖业发展最活跃、最重要的引领性要素，是农业领域科技创新的前沿和主战场，是现代农业发展的“生命线”，作为大农业中的一部分，水产业亦是如此。大力发展水产种业，开展种质创新与优良品种创制，对于保障水产养殖业的健康可持续发展、促进渔民增收、培育战略性新兴产业意义深远[1-5]。作为我国农业经济发展的重要组成部分，水产品已成为我国优质蛋白质的重要来源。据农业部渔业渔政管理局统计，2016年全国渔业经济总产值达到23 662.29亿元，水产品总产量达6 901.25万t，其中养殖总产量5 142.39万t，占水产总量的74.51%，提供了我国人民30%以上的动物蛋白质；水产品出口量423.76万t，出口额207.38亿美元，连续十年成为大农业中出口创汇效益最高的产业[6]。据预测，到2030年我国人口数量将达到14.5亿，水产品需求量将达8 000万t，缺口高达到1 100多万t。

我国水产养殖模式已被世界知名经济学家推介为未来世界面对食物短缺、保障食物安全的最有效率的动物蛋白生产方式，引领了世界渔业生产模式的转型。水产种业被视为现代水产养殖业发展的第一产业要素，其中水产苗种产值每年近600亿元，在保障水产品有效供给和国民优质动物蛋白供应方面发挥了重要作用。目前，我国水产良种对渔业增产的贡献率达35%，创新驱动的潜力巨大。作为世界第一大水产品生产国和消费国，我国正在成为世界水产科技的发展中心，承担着引领世界水产科技发展方向的重任。国务院办公厅发布《关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》（国办发〔2013〕109号）明确指出：要更好地保护、挖掘、研究和利用种质资源，提高种业发展基础性公益性服务能力。因此，我国水产种业的发展是提升生产能力、保障水产品与环境安全、促进产业结构优化升级和水产养殖业健康持续发展的重要关键。本文重点分析了我国水产种业的发展现状及面临的问题，对水产种业未来发展提出措施和建议。

1 发展现状

“发展养殖，种业先行”是种养殖业一条亘古不变的法则。我国的海、淡水养殖经历了“天然采苗——人工育苗——全人工育种——现代化水产种业”的发展过程，逐步形成了完整的繁育-选育体系，促使了水产养殖业健康、快速、持续发展。我国的水产动物育种经过近40年的努力，原良种体系的建设初具规模，水产养殖苗种供给问题已经基本满足了生产发展的需求。在种质资源库建设、育种关键技术研发、优良品种创制和良种繁育技术及推广模式等方面都取得了长足的进步。

1.1 种质资源发掘成效显著

水产种质资源是水产育种、水产养殖生产和水产科技发展的物质基础，是支撑渔业经济发展的重要战略资源，包括水产种质资源在内的生物遗传资源的拥有量和研发利用程度已成为衡量一个国家可持续发展能力和综合国力的重要指标之一[7-13]。我国水域面积辽阔，蕴藏的生物资源极为丰富，包括海洋鱼类3 000多种、淡水鱼类约1 000种、虾蟹类1 700多种、头足类90多种、贝类约3 700种，二级以上珍贵稀有的水生野生动物48种[14,15]。为有效利用这些宝贵的种质资源，开发了层次多样的水产种质保存技术，主要包括活体保存、标本保存、遗传物质保存、细胞保存和精子保存等[16-23]。国家水产种质资源共享服务平台2017年度公布的资源存储量显示，总计整理、整合和保存了15 231种水产种质资源，其中，活体资源1 763种、标本资源2 314种、DNA资源10 646种、精子资源147种、细胞系资源190种、病原菌资源171种，整合的水产种质资源占国内保存资源总数的95%以上，实现了重要养殖经济物种的全覆盖，提高了各类种质资源的共享利用效率，促进了我国水生生物资源的保护和利用，为推动我国水产种质资源实现社会化服务和推动水产种业快速发展奠定了坚实的基础。

1.2 育种关键技术实现突破

自“十一五”开始，我国基于BLUP遗传评估技术，经过引进、消化吸收和自主创新，建立了“水产动物多性状复合育种技术”，实现了水产育种技术的升级换代。近10年，此项育种技术迅速在大菱鲆Scophthalmusmaximus[24]、牙鲆 Paralichthysolivaceus[25]、大黄鱼Larimichthys crocea[26]、虹鳟Oncorhynchus mykiss[27]、中国明对虾 Fenneropenaeus chinensis[28]、罗氏沼虾Macrobrachium rosenbergii[29]、三疣梭子蟹Portunus trituberculatus[30]等多个养殖种类推广应用，促进我国选择育种技术进入世界先进国家行列。杂交育种依然是水产动物的主要育种技术，所涉及的物种以鱼类为主，据不完全统计，迄今为止尝试过120个杂交组合，主要包括鲤形目Cypriniformes、鲈形目Perciformes、鲇形目Siluriformes等3个目，鲤科Cyprinidae科 Serranidae、丽鱼科 Cichlaidae、鲷科 Sparidae、鲇科 Siluridae、胡鲇科 Clariidae、鲿科Bagridae等7个科，共40多种鱼类，其中，大多数是鲤科不同亚科之间以及同一种亚科不同属之间的杂交[31-34]。分子标记辅助育种技术体系建成，研发了分子水平的种质鉴定技术、选育技术和保种技术，尤其是基于亲本遗传距离的选种技术将传统选育与分子选育有机结合，解决了标记（基因）应用于育种的技术难题[35-38]。全基因组育种技术不断完善，突破了水产动物全基因选择育种实际应用的技术瓶颈，建成国际上第一个水产动物的全基因组选择育种平台，率先应用全基因组选择育成“蓬莱红2号”栉孔扇贝Chlamys farreri新品种，推动水产动物全基因组选择育种步入国际前列。此外，细胞工程育种、性别控制育种等在细胞和染色体水平上进行遗传操作的育种技术也已广泛应用在水产动物育种过程中，推动了全雌或全雄等单性苗种的制备与大规模生产[39,40]。

1.3 主导品种成果培育丰硕

从1996年起至2016年止，通过全国水产原良种审定委员会审定、由农业部发布公告推广养殖的水产新品种有182个，其中，选育种91个，杂交种55个，引进种30个，其他种6个。从中可见，近几年通过审定的新品种多数以自主人工选育品种为主，而从国外直接引进品种的数量明显减少，这表明经过多年的研究工作，育种研究成果已然开始突出展示。所培育的品种覆盖了鱼[41-43]、虾[44-46]、蟹[47,48]、贝[49,50]、藻[51,52]、鳖[53]、参[54]等我国的主要水产养殖种类。其中，鱼类新品种99个、虾蟹类新品种23个、贝类新品种30个、藻类新品种21个、两栖类新品种4个、其他类新品种5个。品种改良的目标性状呈现多元化，主要包括生长[55-57]、抗病[58-60]、抗逆[61-63]、性别[64-66]和品质[67-69]。品种培育的主体涵盖了5个类别的科研部门与推广机构，其培育新品种数量分别为科研院所90个、高等院校51个、良种场15个、企业18个、推广机构8个。科研院所是水生生物新品种培育数量最多的机构。众多具有不同优良经济性状的新品种的成功创制与推广，极大程度地丰富和优化了水产养殖的品种结构，提供了我国现代水产种业发展的源泉和基础。

1.4 良种体系架构初步形成

1991年12月，农业部正式成立全国水产原、良种审定委员会，由此揭开了我国水产原、良种体系建设的序幕。《渔业良种工程二期建设规划》明确指出，我国水产原良种体系由苗种管理体系、生产体系、质量检测体系和品种创新体系（即水产遗传育种中心）四大部分组成。苗种管理体系依据2004年12月通过的《水产苗种管理办法》，促进全国水产苗种管理步入制度化、规范化。生产体系构建依托苗种生产许可证准入制度，水产原、良种场及其他水产苗种生产单位均要通过不同层级政府的审批方可进行大规模苗种生产与销售。质量检测体系以水产种质检测中心为实施主体，负责水产种质检测和苗种质量监督工作。自“六五”开始，我国研发建立了相对完善成套的种质鉴定技术，能够开展养殖品种从形态学、细胞学、生化、分子生物学到经济性状的系列检测，先后发布了青鱼Mylopharyngodon piceus、草鱼 Ctenopharyngodon idellus、尼罗罗非鱼Oreochromis niloticus等国家水产种质标准。目前，水产种质监督检验测试中心通过国家“双认证”的单位有四家，分别是黄海水产研究所、黑龙江水产研究所、长江水产研究所和珠江水产研究所。品种创新体系以水产遗传育种中心为代表性机构，是目前我国水产品种选育的核心与主体单位，其功能侧重于构建育种技术体系，建立育种核心群体和开展新品种遗传改良。在建设规模和数量上，截止2015年6月，国家级水产原良种场共有81家，包括36家原种场和45家良种场[70]，遗传育种中心25个，水产种苗繁育场1.5万家[71]。各级国家水产原、良种体系的高效建设和有机结合加速推动了我国水产良种产业化的进程。

2 面临的问题

2.1 种质资源研究原始创新力不足

我国水产种质资源的收集、保存和整理工作虽然取得了一定的成效[72]，但种质资源系统鉴定评价、新基因挖掘与育种利用与国外相比尚存在较大差距。比如优异种质资源挖掘深度和广度不够，性状精准鉴定和全基因组水平上的基因型鉴定尚处于起步阶段，重要育种性状新基因发掘尚未形成规模化，种质资源中蕴藏的优异等位基因更是发掘不足，因此把种质资源转变为基因资源的历程任重道远。重要性状的遗传机制解析不够深入，具有重要育种价值的基因和分子标记少，多数物种抗病、抗逆、品质、生长等经济性状形成的分子基础研究不系统，重要性状的遗传调控网络以及基因与环境的互作关系尚不清楚，基础研究与育种应用脱节的现象较为严重，难以满足未来育种和种业发展需求。

2.2 育种技术集成创新力亟待加强

我国水产育种理论和育种技术体系多数都借鉴国外，虽然部分育种技术处于国际先进水平，如倍性育种、单性化育种等，但真正由我国研发的原创性技术仍然很少。分子设计、全基因组选择等育种技术体系依然不够完善；大规模、商业化全基因组水平的分子标记开发和可实用化分子育种技术应用较少，育种大数据分析、信息化以及相关系统开发与应用不够；缺乏规模化高通量水产生物性状表型自动检测设备、育种芯片设计与制备等，品种网络化测试与国际水平还存在较大差距。我国水产养殖种类繁多，养殖环境多样，育种对象存在差异性，水产育种尚未形成一套共性强、完善而成熟的理论与技术体系，制约了育种的效率和进步，阻碍了种业的商业化进程。

2.3 品种不能满足供给侧改革的需求

通过多年的科技攻关，我国水产新品种培育数量取得了一定成绩。但所培育的新品种大多为通用型，未考虑各种养殖模式下资源环境条件对养殖品种的特殊要求，既无法充分发挥优良品种的增产增效优势，也难以体现各种先进养殖模式在推动产业转型升级方面的作用。针对高密度池塘养殖、网箱养殖、工厂化循环水养殖、深海养殖平台等不同养殖模式的精细化育种尚未开始，特别是高密度、耐低氧、集约化养殖的专用型品种选育工作仍属空白。现有新品种大多以生长速度为选育目标性状，存在优势单一、优势不明显、与生产脱节等现象，兼顾抗逆、抗病、品质、高饲料转化率等多个性状的突破性新品种数量极少。

2.4 优良品种增产贡献率需要提高

目前，良种对我国水产增产贡献率为25%左右，处于较低水平。与种植业与畜牧业依靠良种相比，我国水产业的发展更多依赖不断增加的养殖种类和不断扩张的养殖规模。而与水产养殖业发达的挪威、澳大利亚等国相比，我国水产业的良种贡献率也较低。除良种质量不能满足产业发展要求以外，已有良种没有得到充分推广也严重影响了水产良种覆盖率和贡献率。注重良种忽视良法，配套良种的繁育技术和养殖技术不够完善，是制约良种推广应用的首要原因。育种单位普遍注重良种培育，而忽视配套繁育方法和养殖方法研发，导致部分良种的规模化繁育技术效率不高，而配套良种的养殖技术和模式不够完善，造成养殖过程中良种优势不能得到充分发挥，影响良种推广速度与规模。

2.5 种业产业竞争力有待大幅提升

我国是全球水产种业市场增长最快的国家，也是全球水产种业市值最大的国家之一，2016年水产种苗市场价值达到680亿元。但是，我国水产种业产业大而不强，产业集中度低问题仍然十分突出。一是市场差距，我国种业产业集中度较低，2016年度国外五家主要公司提供了占世界70%以上的南美白对虾Penaeus vannamei种虾。二是科技差距，欧美发达国家种业巨头，在全球配置育种资源、技术、人才，建立了贯穿“育、繁、推”全产业链的成套工程技术体系。而我国水产种业的市场化水平虽然有所提高，但良种创制仍由各高校和科研院所主导。数量众多的水产苗种企业在良种培育、繁育、推广中发挥的作用还有限，种业发展水平滞后，缺乏顶层设计，尚未确立其种业的主体地位。

3 重点任务

针对我国水产育种的重大科学问题和产业发展的迫切需求，按照“夯实理论基础、突破前沿技术、创制重大产品、培育现代产业”的总体方针，建立以市场为导向、“产学研”相结合、贯穿全产业链的现代水产种业科技创新体系，建议开展下列5项重点任务：

3.1 优异种质资源精准鉴定与创新利用

开展水产主要养殖生物种质资源的鉴定和评价，全面掌握不同种质的生境特征、生物学特性、生产性状和种群遗传多样性水平；研究特异种质和核心种质的表型和基因型特征，重点开展品质、抗病、抗逆、饲料转化率等表型性状的精准测量和鉴定，并进行全基因组水平的基因型鉴定，建立核心种质的表型和基因型数据库；全面掌握其性状特征、种群遗传多样性组成和优异性状遗传规律；构建种质数据分析和信息共享平台，实现种质资源高效创新；培育携带优异性状、具有育种利用潜力的核心种质群体，并提供育种利用。

3.2 重要性状遗传机制调控与分子解析

应用遗传学、组织学与分子生物学和生理生化等方法，深入研究主要水产养殖生物外观品质、营养品质（脂肪、蛋白质、糖原、风味物质）、加工品质（肌间刺、出肉率等）、健康功能品质（不饱和脂肪酸含量等）、食性（合成高不饱和脂肪酸能力等）；抗病（鳗弧菌、出血病、疱疹病毒等）、抗逆（干露、极端温度、盐碱、低氧等）；快速生长、性别形成等性状的遗传基础；挖掘性状决定基因及调控元件，明确其对目标性状的遗传贡献，解析其功能及调控网络，阐明品质等性状形成的分子机理；发掘有育种利用价值的品质性状优异等位基因，并应用于育种。

3.3 育种前沿共性技术开发与集成创新

针对主要水产养殖生物，开展高通量基因分型技术、分子标记辅助选择、基因组关联分析、全基因组选择、分子设计育种等基因组育种共性技术创新；集成常规育种技术和多基因聚合育种技术等；建立以产量、品质、抗病、抗逆、高饲料转化率等目标性状为主的现代水产基因组育种技术体系；构建适用于水产动物的高效、高特异性、低脱靶率的基因组编辑载体系统；建立和完善具有物种可适性、新型高效的水产生物基因导入技术体系；探索水产动物基因组编辑技术育种途径的建立及其在良种培育中的应用；建立人工改造水产生物遗传和生态安全评估与控制技术。

3.4 重大优良品种高效培育与示范应用

针对主要水产养殖物种的产业发展和市场需求，进一步利用主要物种不同群体的种质资源，精准评价种质的育种性状，补充、完善育种基础群体与核心群体；以品质、抗病、抗逆、饲料转化率等重要经济性状为目标；在重要经济性状遗传解析的基础上，集成家系选育、群体选育、分子标记辅助选育、多倍化和细胞工程育种以及全基因组选择育种等育种技术，培育绿色优质高效、适应不同地域和养殖方式等的主要水产养殖新品种；研究新品种种苗扩繁技术、良种良法和配套养殖技术，进行新品种的示范推广。

3.5 水产苗种的规模化繁育与种业工程

开展主要水产养殖生物良种规模化生产与高效繁育技术研究；建立饲料、水质、设施和生态系统可控的良种繁育和配套养殖技术工艺；制定适养良种的健康种苗繁育、种苗质量检测和种业信息化等方面的标准；建设服务全行业的资源、基因、材料共享平台、高通量分子标记开发与检测服务平台、主要水产品种筛选测评与表型鉴定平台、质量检测与品质鉴定服务平台；按照大规模、高通量、专业化、流水线模式，以产品全生命周期科学管理为主线，推动龙头企业建立种质资源、高新育种技术、新品种培育、规模化测试、种苗高效生产以及技术推广等板块的整体协调运作，建成现代化种业产业运营体系。

4 措施建议

为保障水产重点任务的有效实施，加快现代水产种业体系建设步伐，促进我国水产种业健康可持续发展，应着重在全国水产种业发展的顶层设计、科学规划、品种保护、多元投入和政策扶持等多方面给予支持，主要概括为如下四点：

4.1 加强水产种业科学规划的制定

结合当前国家高度重视种业的战略地位，组织重点省市、主要科研单位和重点企业，根据自然资源特点、优势水产品布局规划和主导养殖对象的发展趋势，制定全国水产育种有序、合理发展的产业总体发展规划，提出整合现有科技资源形成创新合力的总体思路。明确水产种业任务、发展方向和技术创新研究重点，以发展现代精确育种技术作为突破口，树立国际化视野，倡导科技创新和产业创新的“开放式创新”模式，加快“科工贸-产学研-繁育推”一体化运行的体制机制，运用现代市场营销理念，促进种业良性循环，打造可持续发展的水产种业。

4.2 大力推进新品种知识产权保护

健全完善以新品种权为主的知识产权保护体系，加强新品种保护和信息服务。加快制定和完善水产新品种审定、种质资源保护、品种权保护及转让和生产审批以及市场准入等方面的法规体系。根据水产种业发展的新形势、新需求，研究修订《水产苗种管理办法》、《水产新品种审定办法》等管理办法，推动水产苗种的规范化管理。加强国家、省、市、县四级水产苗种管理体系建设，明确苗种管理机构，健全管理队伍，强化监管职能。加强苗种生产行政许可全过程管理，严厉打击无证生产和生产经营假劣苗种等行为，切实维护公平竞争的市场秩序。

4.3 建立多元化水产种业投入机制

建立“政府资金引导，公司投入为主，社会力量积极参与”的多元化水产种业投入机制。建立公共财政在基础理论和高端前沿技术等方面的稳定投入机制；加大水产种业重点实验室、工程技术研究中心、水产种质资源保存基地等科研平台建设的支持力度。鼓励种业企业加大对应用研究和商业化育种技术的投入，支持科研单位和水产种业公司通过共同出资等方式，组建产学研一体化的科技开发型龙头企业，实现各类产业要素的优势互补与强强联合；综合运用财政拨款、种业基金、贴息、担保等多种方式吸引社会资金投入，建立多渠道支撑水产种业发展的投入体系。

4.4 加强种业优惠政策的扶持力度

建立良种推广补贴制度，逐步扩大补贴品种和补贴范围，将种业市场规模优势转化为现实竞争优势。对符合条件的“育繁推一体化”水产种业企业的苗种生产经营所得，给予减免企业所得税等税收优惠政策。对水产种业企业在商业化育种、应用性研发、基础条件建设等方面给予金融财政支持，对种业企业兼并重组涉及的资产评估增值、债务重组收益、土地房屋权属转移等，按照国家有关规定给予税收优惠。建设完善产业信息网络，加速水产苗种信息的收集整合与共享，为产业健康发展和行业规范管理提供有效支撑。

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