第三章 引种与驯化

第5课时  引种

引种：是指从外地或国外引进优良品种或物种使之在本地区直接或间接繁衍后代并形成一定生物量的工作。

一、引种类型（掌握）

1.移植

  将优良品种或物种从供种水域移植到受种水域，由于两地环境条件没有发生明显变化，引进种容易适应，可以直接利用，这种引种类型称为移植。移植的种类经过鉴定，可以让它以新品种的身份直接参加生产。

   如：海湾扇贝、墨西哥湾扇贝、南美白对虾、罗非鱼、虹鳟、罗氏沼虾、淡水白鲳、澳洲红螯虾、尼罗尖吻鲈等均属于从国外引进我国并直接利用的对象；我国的团头鲂在我国各地的移植也非常成功；又如1979年科学院地理研究所将太湖短吻银鱼移植云南滇池，在1982年当年银鱼产量就达100万kg。

   2.驯化

 优良品种或物种被引进本地后，由于环境条件发生明显变化，不能直接适应，需要进行一定程度的适应性训练，训练过程，原有的一些沉默基因得到唤醒和表达，全部个体基本适应新的环境；有一些种类，一些个体可能因不能适应而凋亡，存活下来的个体，原有的某些适应性和遗传性产生了改变，形成新品种。驯化的种类不能直接利用，需要通过适者生存的适应性锻炼，才能成为适合当地生产需要的新品种。

   例如：紫贻贝从我国北方驯化到福建获得成功；累代驯化培育罗非鱼抗寒新品种；鲑科鱼类，本为溯河洄游（淡水繁殖）类型，只需短期的适应性训练即可适应高盐度海水生活。

   3.改良

   优良品种或物种被引进本地后，由于环境条件发生明显变化，通过驯化也不能成功，必须通过杂交，引入适应环境新基因，克服其不能适应新环境的缺陷，从而形成新品种，达到引进种优良性状能在当地推广的目的。

   例如：适应低温的秘鲁紫扇贝与适应高温的海湾扇贝杂交获得“渤海红”后才能适应中国北方的水温，从而使紫扇贝的优良性状得到推广利用；同理，北方的“渤海红”必须与南方的“墨西哥湾扇贝”杂交才能使其优良性状获得在南方推广，该研究现已取得成功。

二、引种的目的（理解）

1.开发自然资源或生态系统；

（1）浮游动植物未被利用，可引进滤食性的鲢、鳙或贝类；

（2）冷水性水体未被利用，可引进白鲑属鱼类；

（3）缺少上层鱼类的水域，可以引进银鱼；

（4）缺草食性鱼类的水域，可引进草鱼或团头鲂；

（5）缺少底栖鱼类的水域，可引进鲤、青鱼等。   

2.改善生物群落或生态关系；

3.恢复水产资源；

4.引进优良新品种；

5.充实种质资源需要。

三、影响引种效果的因素（理解）  

1.引种对象的生物学特性

个体发育(ontogeny)(individualdevelopment)：指多细胞生物体从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直到性成熟等这一过程。   

系统发育（phylogeny）：是指某一个类群起源后发展演变的历史，生物的个体发育是对其系统发育的反映。

想一想，下述物种的特性对引种效果有什么影响？

溯河洄游：溯河性鱼类生活在海洋，但溯至江河的中上游繁殖。如北太平洋的大麻哈鱼。

降海洄游：降海性鱼类绝大部分时间生活在淡水里而洄游至海中繁殖。鳗鲡是这类洄游的典型例子。

广盐性：罗非鱼，系统发育与海水有关，所以适应盐度的范围很广；

广布性：鲤、鲫，分布广，数量大，一般都有较大的适应能力。

    

2.非生物因子对引种的影响

  

（1）温度：要对等，否则需要驯化，有时驯化还不能成功；

（2）盐度：除少数洄游性鱼类是属于变渗透压种类外，大多数为恒渗透压种类，因此，要等盐引进；

（3）溶氧：不同鱼类需氧量是不同，耐受力也有区别，要对等；

（4）营养：在引种过程中，必须了解水域的营养关系和各营养级的利用状况,要令被引进品种有对应的营养供给，这是制定引种计划的理论根据之一；

（5）产卵基质和水文条件：

鲤、鲫、狗鱼等要在有水草或被淹没的陆草上产卵；

鲑科鱼类要在水流冲刷的沙砾底产卵；

鲢、鳙、草鱼等敞水中繁殖的鱼类,不仅要求一定的流速和水位上升,还需要一定的流程。

 3.生物因子与引种的关系   

（1）饵料基础；

（2）病原生物；

（3）竞争者；

（4）敌害生物：既要考虑引进种不受敌害生物攻击，也要考虑引进种物种不能成为敌害生物。下述的引种导致了生态灾难：

   福寿螺→成为中国农作物敌害；

   乌鳢→导致美国一些河流鲑绝迹。

四、引种的步骤（掌握）

1.了解引进对象的生物学背景   

   （1）引进种生物学特性符合要求；

   （2）能适应被引地环境条件要求；

   （3）不会对对生态平衡造成影响。

    2.禁止引进破坏水域生物物种

    食人鱼→生态灾难；引进种逃逸→基因污染   

食人鱼（Pygocentrus nattereri ）（Piranha）又称“食人鲳”，是南美洲食肉的淡水鱼，颈部短，头骨特别是腭骨十分坚硬，牙齿尖利，上下腭的咬合力大得惊人，能够轻易咬断用钢造的鱼钩或是一个人的手指头，非常凶猛。食人鱼可以在10分钟内将一只活牛吃剩一排白骨。亚马逊河、圭亚那河、巴拉圭河等河流是食人鱼经常出没的场所。

   

 3.确定引种对象

（1）符合引入水域的生态特点；

（2）具有适应性和优良的经济性状；

（3）符合本地民众生活需要；

（4）不破坏原有水域中良好的生态平衡。

 4.引种材料的选择

（1）引入成体：适于生命周期长的种类（如鲟科鱼类），可以加快引种进程，缩短形成有效群体的时间。

（2）引入胚胎：对于长距离运输，胚胎发育时间较长的种类，运输胚胎简单易行。如多数冷水性鱼类的胚胎发育周期长达十几天至数十天。

（3）引入幼体或受精卵：适于生命周期短、运输时间短的种类。     

注意：引种材料的数量(个体)不宜太少,引种数量太少会导致严重的遗传瓶颈现象,形成近亲繁殖致使物种或品种原有的特性部分(异质性)的丢失而造成退化。

 5.引种对象的检疫

（1）来源地检疫，尽可能从无病虫害的水域引种；

（2）尽可能选用未感染或感染机会较少的材料如卵子；

（3）在原产地隔离观察1个月，证明无病虫害者方可引种；

（4）运输前消毒，运输途中防病虫害污染，到达目的地以后消毒处理引种所用过的水体；

（5）引入后第一年应进行隔离饲养，隔离期间如发现新的危险性病虫害，应就地销毁。若经隔离饲养观察无检疫对象时，方能大面积推广养殖。

 6.试点及推广

（1）引进观察(一点试养)；

（2）区域试验(多点试养)；

（3）繁殖推广：为了保证有高纯度的良种源源不断供应生产上的需要，在开始推广的同时，就应建立大规模的有效繁殖群体，避免近亲繁殖的发生（有近亲交配趋势的动物，如某些观赏鱼除外），保证繁育群体具有优良的遗传性能而不产生退化现象。

 7.引种群体遗传性能的保护

（1）防止遗传瓶颈：引入群体要尽量大，引入个体之间一般不应有亲缘关系，使自群交配的后代保持较大的杂合度，降低近交系数，防止近交衰退。每代遗传异质性的减少（△H）与有效繁育群体大小（Ne）存在下列关系:

                  △H=1/（2Ne）

    有效繁育群体大小为50-500，△H =1%-0.1% 。

（2）保持繁育群体异质性：引种成功后，繁育群体应从不同繁殖批次的后代中选留，选择的强度不宜过大。 

（3）定期补充新种质及提纯：有条件时，每隔一定年限，要从原产地引进新的个体充实繁育群体以补充等位基因变异增加异质性。一旦出现混杂，应进行提纯。

 8.引种的审批

 从国外引种，必须经省级水产行政部门同意，由全国水产原、良种审定委员会审核，报国家水产行政部门批准方可实施，以防疫病蔓延、品种混杂和对生态平衡造成破坏。

五、我国鱼类引种研究概况（了解）

  

 1.本国野生资源的发掘

 团头鲂（武昌鱼）：由野生变为家养并推广到全国养殖；

 银鱼：在全国各地成功引种移植。

 下述这些鱼的移植也在全国各地取得了程度不同的效果：

 2.外国鱼类的引进

（1）冷水性鱼类： 

 虹鳟原产北美西部，栖息于山涧溪流中，现已驯化为优良的集约化养殖对象。

 河鳟、银大麻哈鱼、大西洋鲑、红点鲑、白点鲑、高白鲑、楚德白鲑和奇尔白鲑等冷水性鱼类被我国陆续引进,有些已经取得了良好的养殖效果。

（2）鲤科鱼类：

 我国引进的鲤科鱼类主要有鳞鲤、德国镜鲤、乌克兰散鳞镜鲤、罗马尼亚鲤、白鲫、细须鲤、银刺鲤、卡特拉鲤、麦瑞加拉鲮、露斯塔野鲮和蓝黑鲮等。

（3）鲇形目鱼类：

 2O世纪70年代以后，先后从国外引进多种鲇形目的鱼类，比较重要的种类有六须鲇、革胡子鲇、斑点胡子鲇和蟾胡子鲇，鱼芒科的苏氏鲇和巨无齿以及鮰科的斑点叉尾鮰和长鳍叉尾鮰等。

（4）罗非鱼类：

 罗非鱼类大约有7O种以上，多数原产于非洲，其特点是耐粗饲、生长速度快、繁殖能力强，是世界性的养殖鱼类之一。

 奥尼罗非鱼是用奥利亚罗非鱼为父本与尼罗罗非鱼为母本进行杂交，而获得的杂交一代。 

六、引种对生态环境的影响（掌握）    

 1.导致基因污染

 已有物种的逃逸

 例如四大家鱼的逃逸，对环境中原有的生物群落影响不大，

这是因为自然水体中原来就有这些物种，只是这种逃逸而来的个体一旦进入交配群体，会在某种程度上改变野生群体的基因频率。

 育成品种的逃逸

 育成品种的遗传基础已经在很大程度上不同于自然界的原种，因此育成品种逃逸进入自然水体的自然种群之中参与繁殖会对原种的基因库造成污染，除了严重地改变其基因频率，还可能使原种丧失一些重要的遗传性状。我国特有的黄河鲤、黑龙江野鲤等会因逃逸的育成品种参与这些群体的繁殖而不复存在。我国先后推广了若干个鲤杂交种，其逃逸并不能避免。

 2.成为敌害生物

 鲤是一种比较温和的种类，但移人北美洲以后，抢占了土著鱼类的生态位，成为当地重要的敌害生物。因此，凡是外来物种，其逃逸都有可能产生严重的生态后果，养殖过程中避免逃逸才可防止其危害本地生态系统。我国大量养殖的罗非鱼、虹鳟和淡水白鲳等，这些养殖对象如果适应了逃逸以后的新环境，疑成为入侵的生物，会破坏进入水体的生物区系，甚至成为敌害生物。

七、生物入侵的预防（掌握） 

 1.生物入侵的概念

  生物入侵：是指植物、动物和微生物从其原生地，经自然或人为的途径，传播到另一个环境定居、繁殖和扩散，最终明显影响或改变迁居地的生态环境的事件。

 水葫芦-

凤眼莲，多年生水草，原产于南美洲亚马逊河流域。1884年，它作为观赏植物被带到美国的一个园艺博览会上，当时被预言为“美化世界的淡紫色花冠”，并从此迅速开始了它的走向世界之旅。 1901年，被引入中国，同时也拥有了一个优美的中文名字“凤眼莲”。它美丽但不娇贵，不但在盆栽的花钵里，在遗弃或扩散到野外时也同样长势旺盛。放眼世界，水葫芦已经广泛分布于北美、非洲、亚洲、大洋洲和欧洲的至少62个国家。 
    由于其生长速度快，适应能力强，在50年代，有关部门希望它能替代粮食饲料而在全国推广种植，这一次是作为猪禽饲料。在推广养殖中，该物种表现了极强的适应能力，并很快的溢出到自然水体中，迅速扩散到珠江流域、长江三角洲水域和云南滇池等地滋生繁衍，成为入侵地的优势水生植物，泛滥成灾，见于我国华北、华东、华中和华南的19个省（自治区、直辖市）。

 茂密的植株遮蔽了阳光，夺去了水中的养分和氧气，使许多原生物种消亡，它的疯长还阻塞了河流航道，影响交通。

福寿螺-

原产于南美洲亚马逊河流域，1981年由巴西籍中国人引入广东。福寿螺适应环境的能力很强，繁殖很快，而且食量大、食性杂，逃逸到自然界以后迅速扩散于河流、湖泊和田野，大量的吞噬粮食作物、蔬菜等，已成为广东、广西、福建、云南、浙江、上海、江苏等地的有害动物。
   目前我国已有的120多个外来入侵物种，大约有50%是有意引进后扩散成灾的。

 2.生物入侵的途径

（1）人类的盲目引进：农牧渔业的引种成为生物人侵的“主要渠道”之一。

（2）人类的无意携带：各种交通工具在全世界范围内的无限制的流动，为动物、植物和微生物的全球“旅行”提供了极大的方便。

 “搭便车漂洋过海(空)”；

 “压舱水”-泰晤士河“中华绒螯蟹”打洞。

  3.生物入侵的危害

 （1）对物种的影响：生物入侵者对被入侵地的其他物种以及物种的多样性构成威胁。

  1962年，乌干达人将尼罗河尖吻鲈引入到本国,并放在维多利亚湖中，结果这种“食鱼鲈”将湖中原生鱼类几乎“斩尽杀绝”。目前，维多利亚湖已遍布尖吻鲈且根本无法消除。

（2）对生态环境影响：导致生物多样性丧失，破坏种群平衡，破坏食物链，导致生态系统恶化或崩溃。       

  20世纪，在美国灭绝的鱼类中有68%与生物入侵有关。我国云南水域中的432种土著鱼类中,近些年来一直未采集到标本的鱼类有130种,其他鱼类也呈现出逐渐减少的趋势,外来鱼类的引入是主要原因。

         亚洲鲤鱼被美国视为“入侵物种”

“亚洲鲤鱼”是美国人对青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼等8种鱼的统称。美国于70年代从中国进口这些鱼类，以改善生态，但随着数量的增加，亚洲鲤鱼已经向美国五大湖繁殖，危害当地的生态环境。为保护当地的生态，美国政府于2009年底开始大规模捕杀亚洲鲤鱼。2012年3月，奥巴马政府宣布将斥巨资防止五大湖遭到亚洲鲤鱼入侵。

 （3）对经济上的影响：首先是潜在的经济损失，即农作物、家畜和渔业对象存活、疾病防治和产量的减少造成的经济损失；其次是直接损失，包括检疫、控制和根除等方面的花费；第三是威胁人类健康的损失，因为有些入侵生物是导致疾病的直接因素或致病寄生虫的载体或携带者。

  据统计，美国每年因外来物种入侵造成的经济损失高达1500亿美元，印度每年的损失为1300亿美元，南非为800亿美元。我国因外来物种入侵造成的损失也相当惊人，每年几种主要外来入侵物种造成的经济损失达574亿元人民币。

 4.生物入侵的控制

（1）目标敌害生物的界定

A.过量的饵料生物可能会使移植种成为新水体的优势种而占据其他水生生物的生态位而成为敌害生物。

B.与原有生物之间可能存在产卵场、饵料生物和越冬场的竞争等而成为敌害生物。

C.移植种从恶劣(气候、污染等)环境来到优异环境，适应能力会得到超常的发挥而挤占原有生物生态位，成为敌害生物。

D.目标敌害物种的确定也可以借鉴其他国家和地区引种和防御敌害生物的经验来制定。

（2）目标敌害物种的控制        

A.引进任何物种都必须经过专门的机构批准，对一切生物的跨地区、跨国界的流动加以限制，必要时必须经过论证方可批准。海关等部门应避免无意引进和各种无意的夹带现象的发生，以防敌害生物进入国土。

B.应建立相应的监测系统，查明我国外来物种的种类、数量、分布和作用。同时加强对生物入侵危害性的宣传教育，让有关人员了解国际、国内的有关法规，提高社会的防范意识。还要积极寻找针对外来入侵物种的识别、防治技术，对当前生物入侵的蔓延趋势加以有效遏制。

复习题：

一、问答题：

1.举例说明引种对象的生物学特性对引种效果有什么影响。

2.非生物因子对引种有什么影响？

3.试述引种的步骤及每个步骤的具体内容。

4.如何保护引种群体的遗传性能？

5.举例说明我国从外国引进了哪些鱼类？

6.影响引种效果的因素有哪些？

二、简答题：

1.水产动物引种的目的是什么？

2.从哪些方面了解引进对象的生物学背景？

3.生物因子与引种存在哪些关系？

4.如何确定引种对象？

5.如何选择引种材料？

6.对引种对象如何开展检疫？

7.举例说明什么叫生物入侵。

8.生物入侵有什么途径？

9.举例说明生物入侵的危害。

10.如何界定目标敌害生物？

11.如何对目标敌害物种进行控制？

三、名词解释：

1.引种

2.移植

3.驯化

4.个体发育

5.系统发育

6.生物入侵