大鲵工程实验室发表中国大鲵种质资源保护与利用​研究综述

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大鲵工程实验室发表中国大鲵种质资源保护与利用​研究综述

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近日,吉首大学大鲵资源保护与综合利用湖南省工程实验室撰写的题为“中国大鲵种质资源保护与利用研究进展”的综述论文在《水产学报》上在线发表(https://kns.cnki.net/kcms/detail/31.1283.S.20211217.1553.002.html)。该论文从大鲵基本生物学及栖息地特征、遗传多样性、种质资源保护、人工繁殖与疾病防治、营养活性成分与产业化利用等方面对其种质资源保护与利用进行了综合概述。通过总结成功经验,指出存在的问题,以期为未来针对这一特有珍稀物种的种质资源研究、保护方案制定、开发与可持续利用以及科普宣传等方面提供重要参考。

(一)中国大鲵简介

中国大鲵(Andrias davidianus)(通常简称大鲵,俗称“娃娃鱼”)隶属于两栖纲(Amphibia)有尾目(Caudata)隐鳃鲵科(Cryptobranchidae)大鲵属(Andrias),为我国特有珍稀动物,被誉为“水中活化石”,亦是全球现生最大的两栖类,其最大个体接近2米,体重超过50千克。大鲵是我国极其重要的动物种质资源,不仅因为其体型大、性状独特、进化历史悠久且在生态系统中具关键地位而被赋予重要的科研与生态价值,还在于其从传统古籍记载到现今科研证实的巨大开发与利用价值。按照我国现行法律法规,野生大鲵是国家二级保护动物,但人工养殖大鲵子二代及之后子代在取得许可和合法标识的情况下可加以利用,因此,大鲵具有保护和利用的双重属性,两者不可分离考虑。

图1. 中国大鲵活体照(蒋万胜 拍摄)

(二)大鲵的遗传多样性研究

大鲵的遗传多样性是其种质资源研究中较活跃的领域之一。2018年前国内的研究普遍认为中国大鲵的遗传多样性偏低,但随着分子标记技术的发展和更多野生样本的收集,Yan等(2018)和Liang等(2019)揭示出我国大鲵存在较显著的遗传分化且形成了结构较为清楚的地理支系【甚至隐存种(cryptic species)的分化(见Yan 等(2018)】,这为后续大鲵野生资源保护策略提供了重要参考。另外,伦敦动物学会Turvey 等(2019)通过对历史标本的线粒体基因组研究,从传统上认知的中国大鲵这一物种中分辨并恢复了华南大鲵(A. sligoi)的物种地位,但这一结果还并未被国内人员熟知。当前涉及大鲵分类地位的讨论主要基于分子数据,缺乏形态支撑,也缺乏对传统物种确立中有关生殖隔离的整体考虑,笔者认为大鲵的分类学问题未来仍需要一个更为整合的研究来给予回答。

图2. 中国大鲵(或复合物种)最新种群遗传研究概览图(图解详见论文)

(三)大鲵的物种保护现状

大鲵是两栖动物的旗舰物种,其物种保护长期以来备受关注。大鲵曾广泛分布于黄河、长江、珠江三大流域,覆盖17个省属地区,但近几十年来其野外种群数量锐减。2004年和2021年2次均被IUCN评为极危(Critically Endangered, CR)物种,是全球优先保护对象。目前国内多个区域都积极开展了大鲵的物种保护行动,其保护措施主要为栖息地保护和人工增殖放流两种。从1982年至今全国已成立约53个涉及到大鲵的自然保护区,但其整体保护效果仍有待进一步的评估。人工增殖放流是当前另一种较流行的保护举措,根据Shu等(2021)的研究,自2002年至2019年10月底,我国中部和南部的16 个省(市)的98个县市共记录放流大鲵287 840尾(图3)。整体而言,人工放流大鲵现已广泛开展,但跟踪评价的研究案例仍然较少,且有研究指出盲目放流或可造成遗传污染、疾病传播和生态安全风险。

图3. 国内大鲵人工放流概况(引自Shu等(2021),赵天供图)

(四)大鲵的人工养殖与综合利用

我国大鲵的人工养殖有着较长时间的历史积累。1958年,贵州省最先开展我国大鲵的驯养实验;1978年,张家界桑植县大鲵研究所与湖南省水产科学研究所合作取得了大鲵首次人工繁殖成功。目前,大鲵人工繁养殖主要有仿生态和全人工两种模式,且相关技术都已较为成熟,许多地区都能实现苗种的自繁自产。目前在大鲵养殖中,疾病(特别是虹彩病毒等)仍是产业发展的关键瓶颈问题之一。大鲵作为我国一种传统的食材已有上千年的食用历史,据不完全考证,在《本草纲目》《本草经集注》《本草拾遗》《西泽补遗》等古籍中都有对大鲵可食用及药用的记载。现代科学研究表明,大鲵含有较佳的营养成分和生物活性成分,其在食品加工、化妆品、医药等方面的利用潜力也逐渐得到认可。目前,除主要作为水产品食用外,国内也有多款如大鲵面条、面膜、蛋白肽粉、冻干粉、骨质多肽粉、低聚糖肽产品等在售。

图4. 人工养殖大鲵的生物活性成分(引自He等(2018))

(五)总结与展望

中国大鲵作为我国特有且珍稀的动物种质资源,不仅具有重要的科研与生态价值,还具有巨大的开发与利用价值。我国科研人员通过近几十年的研究,在大鲵种质资源保护与利用方面取得了长足的进展,积累了许多重要的研究成果。就野生大鲵来说,尽管有多重保护地位加身,其野生种群现状依然不容乐观,目前通过自然保护区的就地保护方式与通过人工增殖放流的迁地保护方式在实施方式和效果层面均有待评估与优化。与之相对的是,随着人工繁养殖技术的逐步成熟,养殖规模的日益扩大,人工养殖大鲵逐渐成为一种较具市场前景的新兴养殖品种。然而,养殖过程中疾病防治仍是目前最大的瓶颈问题之一,疫情影响后其销售政策和市场也遭遇一些冲击。整体而言,人工养殖大鲵属于高蛋白低脂肪类高端水产品,其蕴含的生物活性成分和功效正在逐步被揭示。然而,受市场供需、产业发展与科研投入的影响,目前其养殖规模仍然较小,产品开发利用的广度和深度仍亟待加强。

 

蒋万胜副教授为论文第一及通信作者,大鲵工程实验室兰香英、王金秀、向红梅、田贺、罗庆华为共同作者。该成果得到国家自然科学基金(32060128);湖南省创新平台与人才计划(2020RC3057);质兰基金会(2020040371B);湖南省研究生科研创新项目(CX20211071);吉首大学生态学双一流学科建设经费资助&研究生校级课题(Jdy20086、DNGC2020、DNGC2021)等支持。论文图片得到了中国科学院成都生物研究所江建平研究员、赵天博士,清华大学邢新会教授的授权与支持,一并致谢!

 

参考文献:

Yan F, Lü J C, Zhang B L, et al. The Chinese giant salamander exemplifies the hidden extinction of cryptic species[J]. Current Biology, 2018, 28(10): R590-R592.

Liang Z Q, Chen W T, Wang D Q, et al. Phylogeographic patterns and conservation implications of the endangered Chinese giant salamander[J]. Ecology and Evolution, 2019, 9(7): 3879-3890.

Turvey S T, Marr M M, Barnes I, et al. Historical museum collections clarify the evolutionary history of cryptic species radiation in the world's largest amphibians[J]. Ecology and Evolution, 2019, 9(18): 10070-10084.

Shu G C, Liu P, Zhao T, et al. Disordered translocation is hastening local extinction of the Chinese giant salamander[J]. Asian Herpetological Research, 2021, 12(3): 271-279.

He D, Zhu W M, Zeng W, et al. Nutritional and medicinal characteristics of Chinese giant salamander (Andrias davidianus) for applications in healthcare industry by artificial cultivation: A review[J]. Food Science and Human Wellness, 2018, 7(1): 1-10.



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