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水試專訊(2003年創刊)
文蛤性別鑑定技術開發
- 出版日期:114-09-01
- 點擊數:64
臺灣文蛤 (Meretrix taiwanica) 屬於軟體動物門、雙殼綱、簾蛤科,是臺灣沿海地區極具經濟價值的養殖雙殼貝類。其肉質細緻鮮美、價格親民,富含蛋白質、肝醣與多種礦物質,不僅為國內重要的海鮮料理原料,也因品質穩定而具出口潛力。根據《漁業年報》統計,2022年全臺文蛤年產量約為5.4萬公噸,養殖面積達9,096公頃,主要分布於雲林縣、臺南市、嘉義縣與彰化縣等地,尤以雲林縣產量居冠。在所有養殖水產物種中,文蛤產量僅次於吳郭魚與虱目魚,養殖面積更為全國之最,展現其在國內水產產業中的關鍵地位。
我國自1980年代起即著手發展文蛤人工繁殖與育苗技術,並於1983年成功突破量產瓶頸,促使西部沿海文蛤養殖快速發展,奠定今日產業規模 (Alagarswami et al., 1983; Whetstone et al., 2005),然而與育苗和養殖技術相較,文蛤在選種與育種方面的基礎研究及應用推廣明顯不足。至今多數業者所使用之種原未經純系建立與遺傳篩選,選育過程多仰賴經驗,難以長期穩定提升品系品質與生產效率。在實務上,目前育苗場或養殖戶多以購自盤商或自家成貝作為繁殖親貝,經短期育肥後即進行繁殖操作;為求精卵密度達標,多以批次大量操作方式進行產精產卵誘導,結束作業後即取出種貝歸還盤商或養殖戶,導致部分尚未完成排精或排卵的個體被提早移除,影響整體繁殖效能與資源利用率 (何,2018)。此外,由於繁殖操作無法區分個體性別與追蹤血統來源,選育效率受限,後代品系亦缺乏穩定遺傳背景。
在文蛤等雙殼類貝類的育種體系中,性別鑑定為關鍵起點,絕大多數雙殼類為雌雄異體 (gonochoric),惟其外觀形態差異不明顯,尤其在非產卵期或性腺尚未完全成熟時,難以憑藉肉眼或傳統方法判斷性別 (Duisan et al., 2021)。目前業界常以生殖腺色澤作為初步判別依據,成熟雌性呈淡黃色、雄性呈乳白色,但該方法具有高度侵入性須犧牲樣本,開殼觀察操作耗時,人為判斷誤差又大,不利於現場快速應用,此一技術限制長期為育種工作中的瓶頸。隨著全球氣候異常、海水鹽度快速變動與疾病威脅加劇,臺灣文蛤產業亦面臨轉型壓力,現今政策推動產業升級與精準育種,須仰賴能夠進行有效遺傳篩選的種原資源,而性別鑑定技術則為建構家系育種、控制雌雄比例與提升親本利用率的基礎。特別是在人工繁殖初期,若能掌握雌雄親本分布與性腺成熟情形,將可有效提升繁殖效率與子代品質,強化選種育種效率。
雙殼貝性別決定機制多元且複雜,包含環境、基因或交互的作用,在水域環境中的溫度、外源性類固醇、食物是否充足及汙染物都會造成性別的改變。雙殼貝無有性染色體,但已發現Sry、Sox9、Sox30、Dmrt1、Dmrt2等基因與性別決定有關,Breton等 (2018) 研究發現,部分簾蛤科與蚌類具有「雙親不對稱粒線體遺傳」(doubly uniparental inheritance, DUI) 現象,顯示粒線體基因可能直接參與性別形成,該類機制對理解貝類演化與性別分化提供嶄新視角,這些參與發育的基因可能是動物界中首個由粒線體基因直接參與的性別決定系統,此一現象雖尚未確認發生於臺灣文蛤,但顯示其性別決定機制可能不同於一般動物,對後續性狀遺傳與基因選拔技術具高度研究潛力。目前國際間針對文蛤性腺發育與性別決定的分子與組織層次研究雖逐步增多,但針對活體個體進行非侵入式、現場可操作的性別鑑定技術,至今仍缺乏標準化成果。相關技術研究多聚焦於繁殖操作流程或性腺組織觀察,尚無整合影像判讀、行為觀察與產業應用的多元性別鑑定技術用以鑑別雙殼貝性別。技術落差的存在,導致育種流程無法朝精準控制方向邁進,也不利於選育品系的遺傳穩定與規模化推廣。有鑑於此,本研究嘗試建構一套具有現場應用性與科學驗證基礎之性別鑑定操作流程,此項技術預期能有效提升親貝篩選效率與種原管理能力,進一步推動臺灣文蛤選育體系朝向科學化、制度化發展,為整體產業的技術升級與永續經營奠定關鍵之基礎。
我國自1980年代起即著手發展文蛤人工繁殖與育苗技術,並於1983年成功突破量產瓶頸,促使西部沿海文蛤養殖快速發展,奠定今日產業規模 (Alagarswami et al., 1983; Whetstone et al., 2005),然而與育苗和養殖技術相較,文蛤在選種與育種方面的基礎研究及應用推廣明顯不足。至今多數業者所使用之種原未經純系建立與遺傳篩選,選育過程多仰賴經驗,難以長期穩定提升品系品質與生產效率。在實務上,目前育苗場或養殖戶多以購自盤商或自家成貝作為繁殖親貝,經短期育肥後即進行繁殖操作;為求精卵密度達標,多以批次大量操作方式進行產精產卵誘導,結束作業後即取出種貝歸還盤商或養殖戶,導致部分尚未完成排精或排卵的個體被提早移除,影響整體繁殖效能與資源利用率 (何,2018)。此外,由於繁殖操作無法區分個體性別與追蹤血統來源,選育效率受限,後代品系亦缺乏穩定遺傳背景。
在文蛤等雙殼類貝類的育種體系中,性別鑑定為關鍵起點,絕大多數雙殼類為雌雄異體 (gonochoric),惟其外觀形態差異不明顯,尤其在非產卵期或性腺尚未完全成熟時,難以憑藉肉眼或傳統方法判斷性別 (Duisan et al., 2021)。目前業界常以生殖腺色澤作為初步判別依據,成熟雌性呈淡黃色、雄性呈乳白色,但該方法具有高度侵入性須犧牲樣本,開殼觀察操作耗時,人為判斷誤差又大,不利於現場快速應用,此一技術限制長期為育種工作中的瓶頸。隨著全球氣候異常、海水鹽度快速變動與疾病威脅加劇,臺灣文蛤產業亦面臨轉型壓力,現今政策推動產業升級與精準育種,須仰賴能夠進行有效遺傳篩選的種原資源,而性別鑑定技術則為建構家系育種、控制雌雄比例與提升親本利用率的基礎。特別是在人工繁殖初期,若能掌握雌雄親本分布與性腺成熟情形,將可有效提升繁殖效率與子代品質,強化選種育種效率。
雙殼貝性別決定機制多元且複雜,包含環境、基因或交互的作用,在水域環境中的溫度、外源性類固醇、食物是否充足及汙染物都會造成性別的改變。雙殼貝無有性染色體,但已發現Sry、Sox9、Sox30、Dmrt1、Dmrt2等基因與性別決定有關,Breton等 (2018) 研究發現,部分簾蛤科與蚌類具有「雙親不對稱粒線體遺傳」(doubly uniparental inheritance, DUI) 現象,顯示粒線體基因可能直接參與性別形成,該類機制對理解貝類演化與性別分化提供嶄新視角,這些參與發育的基因可能是動物界中首個由粒線體基因直接參與的性別決定系統,此一現象雖尚未確認發生於臺灣文蛤,但顯示其性別決定機制可能不同於一般動物,對後續性狀遺傳與基因選拔技術具高度研究潛力。目前國際間針對文蛤性腺發育與性別決定的分子與組織層次研究雖逐步增多,但針對活體個體進行非侵入式、現場可操作的性別鑑定技術,至今仍缺乏標準化成果。相關技術研究多聚焦於繁殖操作流程或性腺組織觀察,尚無整合影像判讀、行為觀察與產業應用的多元性別鑑定技術用以鑑別雙殼貝性別。技術落差的存在,導致育種流程無法朝精準控制方向邁進,也不利於選育品系的遺傳穩定與規模化推廣。有鑑於此,本研究嘗試建構一套具有現場應用性與科學驗證基礎之性別鑑定操作流程,此項技術預期能有效提升親貝篩選效率與種原管理能力,進一步推動臺灣文蛤選育體系朝向科學化、制度化發展,為整體產業的技術升級與永續經營奠定關鍵之基礎。
- 類別:科技研究
- 作者:林峰右、吳育甄、林鼎展、劉勁甫、宋嘉軒、賴弘智、許晉榮、黃嘉新
- 期別:091
- 頁碼:4-8
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- 02專訊091文蛤性別鑑定技術開發
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