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1、计划类别： 科技支撑计划- 指南代码： 1011 申报ID号： 江苏省科技计划项目申报书( 科技支撑计划 )江苏省科学技术厅二一一年 一、立项依据1、本项目国内外科技创新发展概况和最新发展趋势仿刺参(Apostichopus japonicus Selenka)，俗称刺参，属棘皮动物门(Echinodermata)，海参纲(Holothuroidea)，楣手目(Aspidochirotida)，刺参科(Stichopodidae)，仿刺参属( Apostichopus)。主要分布于我国的辽宁、河北和山东沿海，而在江苏连云港市的前三岛则成为刺参自然分布的最南端。（1）刺参的产业发展现状刺参作为一
2、种珍贵的海珍品被列为“八珍”之一，在我国现有常见的21种食用海参中，刺参科有4种，分别是仿刺参、梅花参、绿刺参和花刺参。而仿刺参因其营养价值最高而成为海参家族的主要海水养殖种类，是中国21种食用海参中质量最好的一种，已成为北方海参的主要养殖对象。近年在山东、河北、辽宁等地已进行了大面积的养殖，据不完全统计，产业规模已达500多亿。2010年江苏省刺参养殖面积达到101公顷，产量为199吨，而辽宁高达86624万公顷，产量为59764吨，山东也高达59463公顷，产量为66300吨。江苏连云港前三岛海域作为刺参自然分布的最南端，具备我省稀缺的近海清洁海域资源，有着最适宜刺参生长的条件。近年来，我
3、省已陆续开展了刺参的养殖和研究工作。2010年连云港市海珍品增养殖试验场在连云港海域进行的刺参沉箱养殖试验喜获成功，为在江苏近海海域进行刺参养殖探索出一条切实可行的道路。连云港海域刺参养殖的成功极大的推动了我省刺参养殖的发展，民间投资海参养殖热情激增，连云港市仅2011年度就新发展刺参沉箱500只，南通也开展了投资规模达1.2亿的刺参养殖建设，产业发展显著提升，在江苏省“十二五”渔业发展规划中明确将海参作为江苏渔业发展新的增长点。与如此之大的海参产业规模相比，养殖刺参的种质状况令人忧虑，目前养殖刺参大多缺乏经过人工选育、性状稳定、适宜当地或其它海域大面积推广的主流养殖品种。与种植业、畜牧业人工
4、育成的品种相比，刺参养殖的主要对象仍是未经遗传改良的野生种或是野生种累代的家养种。各刺参种苗生产单位使用当地野生群体和养殖群体作为繁育亲本，在养殖过程中由于长期使用单一种质资源和其他原因，出现生长速度缓慢，品质下降等种质退化问题。为此近年一些企业引进其他海域刺参以及国外如日本北海道海参、俄罗斯远东日本海海域刺参等进行养殖，取得了一些成效，但是由于缺乏有效的选育手段，往往出现引种后前几年效果良好，随着时间的推移，种质逐渐退化，养殖效果堪忧。与北方区域相比，江苏刺参的养殖规模和水平还很落后, 2010年江苏省刺参养殖面积达到101公顷，产量为199吨，仅为山东、辽宁的千分之三左右。除产业发展和政策
5、支持方面的原因外，其主要原因是江苏有关海参方面的科研工作开展的相对较少，据不完全统计仅连云港市海洋与水产科学研究所进行过刺参育苗、海区增殖和工厂化养殖等相关方面的研究与应用，而有关刺参优良品种选育和配套高效养殖技术研发方面还有显不足，亟待开展相关研究工作。（2）刺参的种质资源与遗传育种研究现状目前，有关仿刺参的研究，国内外报道主要集中在养殖技术和人工繁殖方面，随着产业规模的增长，种质的瓶颈问题的凸显，国内一些科研院所开展了刺参种质方面的相关研究。国内辽宁和山东分别针对刺参的育种开展了一定的工作，在海参的新品种选育领域，目前仅有辽宁省选育的一个品种“水院1号”，系2000年常亚青等利用引进的俄罗
6、斯远东日本海海域刺参与中国大连本地刺参进行的杂交品种。该成果表明杂交刺参在生长率、成活以及品质上均显示了较大的优势。但该品种的最大缺点是不适合在南方推广，在耐高温方面不具有优势。栾生等人对刺参耳状幼体体长遗传力进行了估计，但对后期的生长性状未见有连续的跟踪研究。因而，当前刺参的选育研究仍然处于摸索阶段，对刺参系统选育工作还没有真正展开。江苏沿海大部处于南黄海区域，水温偏高是刺参在我省沿海进行大规模高效养殖的主要影响因素。温度是刺参生长的重要限制因子,过高或过低均会导致刺参休眠，乃至死亡。研究表明刺参适宜的生长温度为10-20之间,并与个体规格有关,规格越大适宜的生长温度相对越低，稚参培育期间适
7、宜水温为15-25; 2cm幼参生长最佳温度为19-20；5-15cm 刺参生长最适温度为10-15，20开始夏眠。据新闻报道，山东省2009年农业良种工程重大课题“速生抗病耐高温刺参良种选育”开展了刺参的耐高温选育研究，结果显示经选育出的耐高温刺参苗种具有良好的耐高温性能，选育的耐高温刺参与常温刺参相比可提前 17 天解除夏眠，耐温性提高约 1。据国家海洋局资料显示，从1976年至2000年这25年当中，黄海的温度以每年0.068摄氏度的上升速度，在不停增加着。据气候变化国家评估报告预测，未来50年-80年，气候变暖将使中国平均气温升高2-3。中国是全球变暖特征最显著的国家之一，近百年的增温
8、幅度已达0.5-0.8，略高于全球平均。江苏所处的南黄海比北黄海年平均温度高2-3，比渤海高4-5。从海域适应和应对全球气候变暖的趋势来看，1的耐温性难以满足实际需要，因而该品系刺参苗也不太适合江苏等海域较高水温的养殖使用。经典育种技术如杂交育种和定向选育是水产动物育种的重要手段。大多数水产养殖新品种均是通过传统的选育手段获得的，如团头鲂“浦江”系列品种，罗非鱼不同品系、中国对虾“黄海1号”等水产新品种。但传统选育技术的主要缺点是选育周期长，选择的群体数量大，工作量大，要求的人力物力较大，而且选择的效率低下。随着现代生物学技术的发展，水产动物遗传育种技术也得到了进一步发展，其中分子标记辅助育种
9、（MAS）因其针对性强，速度快，选育周期短，选择效率高，亲本的遗传力高，从出现起就显示出了旺盛的生命力。目前新开发的水产品种多是通过传统选育结合分子标记辅助育种而进行的综合育种技术。在亲本选择与性状遗传力评估方面，BLUP（最佳线性无偏预测模型）技术因其可更好地对环境影响因素进行校正、充分有效地利用所有亲属的信息、校正由于选择交配所造成的偏差、能同时对来自不同群体、不同世代的个体进行育种值估计和比较以及能进行大规模的遗传评定等一系列优点而成为育种学上最近几年的新宠，特别是在挪威对虹鳟、大西洋鲑等选育上，取得了理想的效果。国内应用该育种策略开发的新品种则并不多。因此在传统选育的基础上，以选择为基
10、础，以耐高温性状和分子标记建立连锁关系，经过杂交和BLUP评估，最终选育出耐高温仿刺参抗逆品系，具有极高的可行性和先进性。本课题的立项研究，充分发挥江苏沿海土著品种的优势，建立刺参选育技术平台，培育出具有显著地理特性、生产性能优良、耐高温能力强，适合全省推广的刺参新品系，对于推动江苏刺参产业链可持续性发展，保障刺参养殖业的健康稳定发展具有重要的科学和应用价值。项目完成后大面积推广将会使江苏刺参的良种养殖率与养殖规模得到根本性的改变。参考文献：1 DONG Yunwei, JI Tingting, and DONG Shuanglin. Stress Responses to Rapid Tem
11、perature Changes of the Juvenile Sea Cucumber (Apostichopus japonicus Selenka).Journal of Ocean University of China, 2007,6（3）:275-2802 董云伟, 董双林.刺参对温度适应的生理生态学研究进展.中国海洋大学学报, 2009,39(5):908-9123 孔祥青,丁天宝.浅海吊笼养殖刺参技术.齐鲁渔业,2010,27(3):29-304 董云伟, 董双林, 田相利, 等. 不同水温对刺参幼参生长、呼吸及体组成的影响.中国水产科学, 2005, 12( 1) : 33
12、 - 375 于东祥, 宋本祥. 池塘养殖刺参幼参的成活率变化和生长特点中国水产科学, 1999, 6( 3) : 109 -110.6 于明志, 常亚青. 低温对不同群体仿刺参幼参某些生理现象的影响. 大连水产学院院报, 2008, 23( 1) : 31 -36.7 Yang H S, Yuan X T, Zhou Y, et al. Effects of body size and water temperature on food consumpt ion and grow th in the sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka)
13、with special reference to a estivation. Aquaculture Research, 2005, 36: 1085 - 10928 聂鸿涛,李琪,于瑞海.刺参雌核发育二倍体的诱导及其早期生长发育.中国海洋大学学报, 41( 9) : 31-359 Dong Y W, Dong S L, Tian X L, et al. Ef fect s of diel t emperature fluctuation on growth, oxygen consumpt ion and proximat e body composition in the sea cuc
14、umber Apostichop usj aponicus Selenka.Aquaculture, 2006, 255: 514 -521.10 韩承义,林培华谢,河中.南方海区刺参养殖关键技术研究现.代渔业信息,2011,26 (9):32-3311 孙国华,杨建敏,宋志乐.刺参(Apostichopus japonicus)EST 序列中微卫星分布分析及其标记的筛选.海洋与湖沼,2010,41(10):134-13912 李宝泉, 杨红生, 张涛,等.温度和体重对刺参呼吸和排泄的影响.海洋与湖沼,2002, 33( 2) : 182 -1872、本项目研究的目的、意义本项目主要利用杂交育
15、种、BLUP选择育种和分子标记辅助育种等现代生物技术相结合的方式，对天然刺参品系定向选育与改良，改良其对不良环境的适应能力，培育抗高温，适宜江苏大规模推广的优良刺参养殖品系。该项目的成功立项有着重要的意义：（1）提升海洋经济的发展。海水养殖业是我省海洋经济发展的重要支柱产业之一，而刺参是优质海珍品，大力发展刺参养殖，开发出适合在江苏推广的优良刺参品种，提升江苏水产养殖业的发展质量，均具有重要的经济效益和社会效益。江苏省“十二五”渔业发展规划明确将海参作为江苏渔业发展新的增长点，大力发展以海参为代表的海珍品养殖，提升海洋经济发展。（2）提升人民的生活水平和幸福指数。随着科学技术的进步和人们生活水
16、平的不断提高，海参在营养保健和医疗功效等方面的作用逐渐为世人瞩目，海参等高端水产品的逐步丰富，对提高江苏人民的生活质量和幸福指数、优化水产品品种结构，丰富居民菜篮子工程，均具有重要的作用。因此大力开展以刺参为代表的海珍品养殖已成为江苏沿海水产养殖业的重要发展方向。（3）提高江苏省的水产科研水平。在高起点上，立足江苏优势，将经典育种技术和现代育种手段相结合，选育出适合在江苏及其以南沿海地区养殖的耐高温快速生长刺参新品种，是当前刺参研究领域的重要方向，这对于推动江苏刺参产业链可持续性发展，保障刺参养殖业的健康稳定发展具有重要的科学和应用价值。3、本项目研究现有起点科技水平及已存在的知识产权情况 课题组人员多
