海大開發 台灣鯛新品系有成

(台北內科週報第557期/2022年12月8日-2022年12月14日)

【本報產學研連線】台灣鯛,目前已成功培養出具抗病、耐寒與耐鹽等不同性狀的品系,且可經過雜交方式將複數的優勢性狀保留給子代,也可利用該技術協助種苗廠商從其現有商業品系篩選出更優質的種苗,提升台灣養殖育種潛力,創造出更多的經濟價值。

台灣海洋大學水產育種團隊(TABT)水產養殖學系黃章文副教授、龔紘毅副教授及徐德華助理教授,利用優勢功能性關鍵基因選育、分子標記等方式並搭配AI辨識外觀表現驗證,開發出「前瞻基因體科學化優質種原精準選育技術」,以分子特徵鑑別方式精準選育台灣鯛特殊性狀品系,榮獲第19屆國家新創獎-學研新創獎(農業與食品生技類)。

▲經過基因編輯的海大壯鯛取肉率較原品系增加約20%(照片係台灣海洋大學提供)。

黃章文副教授表示,這套技術開發及驗證到現在約5年時間,相較於傳統育種需要10~20年不等,已減少一半以上世代培育所需時間。台灣鯛本身就有不錯的環境適應力與抗病力,在經過鎖定特定基因精準選育後,除了有高生殖率、孵化率及存活率縮短育種時程,也能應變全球環境變遷與極端氣候之影響,如耐寒品系在連續2日處於10℃水溫下的活存率高達90%以上;耐鹽品系在全海水養殖下的存活率是市售商業品系的2-3倍;抗病品系的抗病存活率是市售商業品系的3倍,受海豚鏈球菌感染後的死亡率低於10%,而且各品系也可以與市售商業品系雜交,提升子代的抗病與抗逆境能力,將能成為永續水產養殖發展的關鍵魚種。

▲海大水產育種團隊3要角於第19屆國家新創獎頒獎典禮合影(照片係台灣海洋大學提供)。

龔紘毅副教授則指出,透過精準育種能增加產量、抗病、抗逆境及營養價值,可以因應全球人口增加及環境變遷所造成的糧食與動物蛋白供應危機,非常符合聯合國永續發展目標(SDGs)。另外,除了以基因體標記輔助選育高抗病與抗逆境臺灣鯛品系外,應用新興的基因編輯技術也已建立良好的精準育種技術及研究成果。以CRISPR-Cas9標靶突變尼羅吳郭魚的肌肉生長抑制素b(myostatin b)基因,目前已建立體重、體高、體寬顯著增加,背部及兩側肌肉倍增,其取肉率較原品系增加約20%的高取肉率「海大壯鯛一號」(NTOU Mighty Tilapia No.1, MT1)品系,可進一步培育兼具成長快、高取肉率與高抗病力或抗逆境的新品系。

▲龔紘毅副教授於2022漁業展中與漁業署張致盛署長介紹基因編輯技術培育的海大壯鯛(照片係台灣海洋大學提供)。

徐德華助理教授說,育種選拔是產業的重要議題,提升種原優良性狀是永無止盡,海洋大學具有試驗場域、控制設備、精準技術及高階養殖人才等各項優勢,可以協助種苗的篩選與驗證,更可以進一步挑選具優良基因魚隻進行精準選育以及冷凍保種技術應用,將優質性狀穩定遺傳或長期保存。透過AI水下辨識系統輔助技術觀測魚隻行為模式,針對生物異常狀態進行記錄與分析,AI也可以觀察到魚隻在不同緊迫下細微的變化,將不同抗逆境緊迫行為學習與分類,以科學演算數據判別異常型態,幫助在逆境選育過程中篩選更具精確且穩定適應力的魚隻。再搭配前瞻性分子鑑定專利技術,大幅提升育種準確性並加速選拔流程。

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