种业攻关 | 藻类良种选育迎突破,藻链驱动现代化海洋牧场生态经济
更新时间:2025-06-04 10:04:00 来源/作者:海洋与渔业杂志
大型藻类如龙须菜、马尾藻、紫菜、江蓠等本身可作为高附加值产品(食品、医药、生物材料)直接开发,同时通过牧渔耦合模式,为养殖生物供应天然饵料,是现代化海洋牧场维持生态平衡、实现渔业资源增殖和生态效益提升不可或缺的重要组成部分。
汕头南澳地处北回归线,优越的自然条件有利于生长出品质上乘的藻类,也是广东藻类养殖的核心区。近年来,汕头采取通过网箱养殖区、筏架式养殖区和配套基地的有机结合,在全省率先创新采用鱼、贝、藻立体生态综合养殖模式;同时,加强产学研合作,进行藻类良种选育和苗种繁育和生物活性物质提取技术研究,提升产业附加值。近日,记者随藻类研究者、汕头大学教授杜虹到海上藻类网箱养殖区,了解目前藻类的种业攻关情况。
▲ 马尾藻深水网箱养殖区
深水网箱中的马尾藻生态试验
两批生物增量扩大10倍
南澳县的海还带着凉意,一大早,杜虹及其团队乘坐深水网箱养殖工具船从云澳渔港出发,经过一段时间的颠簸后,抵达平屿海域的一个个“圆环”,这里是南澳首个试投产的深水网箱养殖——耕泰洋水产有限公司的养殖基地,也是杜虹进行大型藻类和海洋牧场结合试验的场地。
与以往一般“圆环”里养着金鲳鱼、鮸鱼、鰤鱼等鱼类的情形不同,该深水网箱以绳索吊养的是一簇簇的马尾藻,穿过水面看去,藻体呈现淡黄色的团状。在养成区,杜虹团队员把采水器对养殖水体进行取样,再将监测仪探头分别放入海水样品中。“这是半叶马尾藻,一般来说很少拿到这么远的海来养。”
随着绳索的拉起,水底下的藻类也露出了“真面目”,瓦氏马尾藻藻体呈黄褐色, 外形树状,外面有许多小小的气囊。杜虹解释说:“每年的四五月份、海区水温约20℃左右时是马尾藻的繁殖高峰期,它们会长出许多气囊,帮助它浮出水面进行光合作用,后期会慢慢萎缩。马尾藻藻体也一样,排放完卵子和精子后开始衰败。”
马尾藻被“拖”上工具船后,杜虹蹲下观察着其雌、雄生殖托情况。她说:“我们在今年3月份在这个重力式网箱放了两批的马尾藻进行海区试养,目前它生长的增量已经扩大了10倍以上。”
半叶马尾藻我国东南沿海广泛分布,为大型藻类,成熟的成熟藻体长度在30~90cm, 最长可达190cm。杜虹表示,马尾藻个体大、生长面积广,形成的海藻床是海洋动物特别是鱼类栖息、繁殖的理想场所。在立体养殖模式中,瓦氏马尾藻有吸收氮、磷等营养盐成分,并通过固碳释氧改善水质,与鱼类、贝类构建一个闭环的生态链。在医用和食用价值上,马尾藻被发现提取的岩藻多糖具有抗氧化等多种生物活性,富含纤维可开发膳食纤维制品。此外,马尾藻还可用于添加到水产饲料中提高鱼虾免疫力等。
▲ 马尾藻成熟形态
在马尾藻的人工繁育上,杜虹透露,目前的繁殖过程涉及复杂的生物学机制,主要包括有性繁殖与无性繁殖两种方式,繁殖过程受环境条件(如水温、光照、盐度等)和物种特性显著影响,其典型繁殖方式为卵配生殖,需通过雌雄配子在水流的作用结合完成,同时可通过藻体断裂进行无性繁殖,但为保证其质量,需要进行人为干预。同时因为马尾藻在水温高的时候会腐烂。由于有性生殖过程受季节限制,苗种繁殖能力有限,目前研究团队还通过植物激素诱导马尾藻苗种再生,提升苗种生产能力。
▲ 汕头大学教师杜虹在观察马尾藻生长情况
“彩虹海”龙须菜套养牡蛎,
藻类产业催生渔村新经济
采样完成,杜虹与其团队回到了为了南澳县深澳区汕头大学海洋生物研究所临海实验站,该实验站坐落于著名的“彩虹海”旁,外面就是试验基地,根据行业需要进行各品种养殖试验,其中也包括大型海藻。
▲ 南澳县深澳镇“彩虹海”生态养殖基地
从上方看,“彩虹海”里一排排色彩斑斓的养殖生态浮球,衬着蓝天白云,十分具备观赏性。同时,这些彩色浮球并非只做观光旅游作用,而是渔民为了定位海上吊养生蚝的所在位置。“彩虹海”实际上是龙须菜和牡蛎(生蚝)生态养殖基地,面积达25000亩,除了生蚝,也有部分的海参、虾、蟹、贝等。
在南澳生蚝养殖中,常见的模式是与龙须菜进行贝藻混养,在最盛时期,南澳县的养殖面积达到2万亩,一年为当地带来5000万元的经济效益。当天,杜虹也随着工作人员驾驶木筏到海上去观察龙须菜的生长情况,在清澈的水下,只见龙须菜颜色红褐,状似柳丝,根须很长,被聚乙烯绳悬挂着在水下飘荡。
▲ 龙须菜自然生长状态(上)及南澳当地的凉拌龙须菜(下)
杜虹透露,南澳深澳湾因常年水温适宜且透明度高,海水相对温度较低,是大型藻类的核心养殖区。龙须菜不能像海带和紫菜那样用孢子采苗,而是用营养繁殖的方式增加生物量,龙须菜在南澳海区的栽培期是6个月左右,除扩种期以外,还有4个月生长期,可栽培2茬,每茬2个月,目前产业规格已经成熟,当地养殖户也掌握了海区选择、放苗投养、温差调节、避免鱼害、预防风浪、根除杂藻等生产技术。同时,龙须菜栽培产业需要大量的劳动力从事生产劳动,也能有效解决渔村大量劳力的就业问题。
据了解,此前龙须菜也是鲍鱼等贵价海鲜的饲料。在2003年后,经研究在龙须菜中可以提取琼胶,并且品质上等。从那以后,龙须菜不仅作为饲料,还在食用、药用以及工业和食品工业中使用,因而生产面积不断扩大。“除了深加工,在南澳地区,也有一些以龙须菜制作成的简单小菜。”
现代生物技术辅助藻类育种,
立体养殖创新生态范式
除了马尾藻、龙须菜,在广东省现代化海洋牧场适养品种核心技术攻关项目的支持下,杜虹团队还开展了长紫菜、江蓠等藻类的良种选育。“我们采用现代生物学技术,辅助大型藻类的遗传育种,比如采用了全基因组的测序技术在江蓠的种质资源挖掘和性别决定机制,目前也取得了一定的进展。”
“在生物育种技术下,可提高选育方向的精准度。”她指出,过去,藻类育种以杂交等传统方法为主,将来,通过生物育种技术突破,可培育出适应各类环境和生产要求的藻类品种,如增加海藻中的营养物质、亲水胶体和生物活性成分,如在紫菜选育中进行耐盐、耐高温选择,以及口感改进。
近年来,随着人们生活观念的改变以及加工、物流技术快速进步,藻类养殖业也随之蓬勃发展。根据农业农村部《2023年全国渔业经济统计公报》,2023年中国的海藻产量为288.31万吨,同比增长5.82%。其中,海水养殖的藻类产量为287.19万吨。而汕头内湾水面广阔,生长着绿藻、褐藻、蓝藻、红藻等四大门类的海藻近100个品种,无论是开发天然藻类,还是发展藻类养殖业,都具有优越的生态环境条件,成为藻类的主产区之一。
▲ 平屿海域深水网箱养殖区
“现代化海洋牧场,不能只是深水网箱养殖,海藻床是众多海洋生物的栖息地,能在保护海洋生态环境的同时,也实现了渔业资源的可持续利用。”杜虹表示,“在发展海洋养殖的同时,养殖动物品种及数量应按照生态规律进行调整,如果忽视环境生态平衡,可能带来很多风险。比如赤潮、水体理化因子恶化等。要实现海水养殖的可持续发展,应鼓励增养殖海藻,按照一定的生态比例配合贝类和鱼类等其他海洋动物养殖。”
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