选取值得养殖的水产生物.PPT

水產養殖品種改良 Stock Improvement in Aquaculture 人類所要面臨的主要議題 確保糧食不虞匱乏 水產養殖產業已是人類重要蛋白質食物的重要供應者 水產養殖的產量勢必要提高數倍，以因應未來幾年中世人對食用魚需求量的大幅增加。 水產養殖產品種(馴養和育種) 水產養殖產業是一典型的傳統產業，有其悠久的歷史及經營的模式，主要是養殖有經濟價值的魚種 由於大海或其它水域孕育著多樣化的魚、蝦、貝類等水產動物，人們持續地在此豐富的水產資源中，選取值得養殖的水產生物，經馴養(domestication)及育種過程(breeding program)後，成為能量產的商業化養殖品種 傳統的遺傳操作技術與水產養殖品種改良 水產養殖品種改良的方法主要為傳統的遺傳操作技術(genetic manipulation) 種內(intraspecies)雜交育種(crossbreeding)技術加上選種策略(selection)以篩選出具上市價值的優良品種供繁衍養殖 種間(interspecies)雜種交配(hybridization)以產生雜交種後代(通常為不孕者)的技術 水產養殖產業面臨的困境 水產養殖產業在土地與人力資本大幅上揚 克服困境的方法是結合傳統育種技術及現代生物科技，以加速達成品種改良的目的並增加養殖密度以得到最高產值。 生物科技在水產養殖上應用發展緩慢的原因 水產養殖產業對現代生物技術的關注較少，造成起步較晚。 水產養殖生物的多樣性，不似畜產業的單純，因此在技術開發上有相當的困難度。 水產生物分子生物學知識的貧乏，所以生物科技在水產養殖上應用發展的進度緩慢，目前僅有少數的施用例。 水產養殖品種改良的必要性 天然漁業資源已達極限；水產養殖產業的重要性與日遞增。 全球天然捕獲水產品總量將有逐年減少傾向之下，水產養殖產業的穩定發展愈形重要。 然而水產養殖生物的生長速度，對環境的耐受性，以及各種疾病發生等問題都是水產養殖產業發展的限制因子。 近年來由於生物技術的開發與進步、水產生物基因體的定序計畫、以及將現代生物科技如分子標誌工具應用在傳統育種策略，加速了水產養殖品種改良與應用的發展。 生物技術與水產養殖品種改良 生物技術的平台技術如重組DNA技術、DNA晶片(DNA chips)、基因體學(genomics)、蛋白質體學(proteomics)等的應用，有助我們瞭解水產生物的生殖生長、疾病防禦等分子作用機制，及發現有利於水產養殖品種改良的相關基因。 若再透過基因轉殖(transgenic)技術生產高經濟價值的漁業新品種，將更有利於水產養殖產業未來的發展。 利用遺傳標誌(genetic markers)及遺傳作圖(genetic mapping)技術做為選育及鑑定水產養殖品種的分子工具(molecular tools)，將可加強選育效率及精確性，落實水產養殖品種改良。 水產生物基因體計畫發展現況 從功能性基因體學的研究中不僅可瞭解生物的生長、發育等基因的調控，更可從中鑑定出與各類疾病相關基因及其致病機制，而這些都是品種改良的必要知識。 在人類基因體初步定序已完成之際，一些魚種如斑馬魚(zebra fish)、河豚(puffer fish)、稻田魚(medaka fish)、吳郭魚(tilapia)及蝦等的基因體的定序計畫正在世界各地(美、英、法、澳、星、泰等)進行中。 斑馬魚 斑馬魚由於個體小、生活史短、可於小空間大量繁殖子代、體外受精、胚胎時期透明易於觀察、以及可得到及保有各種突變株，因此目前利用此模式生物進行的研究相當多，例如研究血球的生成(hematopoiesis)以及脊椎動物之內胚層、心臟及血管的形成及功能等。 河豚 河豚魚之基因體大小約400 Mbase，僅為哺乳動物基因體的1/8，但二者卻擁有大約相同數目的基因，由於同為脊椎動物，因此被視為研究人類基因的跳板。 河豚基因體序列中蘊含許多人類基因與疾病關連性的資料，此資訊將為人類基因體的研究帶來莫大的助益，且應是對抗遺傳疾病相關研究的有用工具。 水產生物基因體學具雙重價值，即加速人類基因鑑定及水產養殖品種改良。 基因圖譜(genetic map) 的建構與品種改良 水產養殖生物經常靠遺傳選種來改良品種，以增進其商業價值，因此需要基因標誌來追蹤及瞭解各株系及其特徵間的關係 水產生物如鯰魚、鱒魚、吳郭魚、白蝦(Penaeus vannamei)、草蝦(P. monodon)、斑節蝦(P. japonicus)、牡蠣等的基因圖譜建構計畫正在執行中。 蝦的基因圖譜建構計畫 蝦的基因體相當大(約為人類基因體的70%左右)且具高重複性(repetitive nature)，再者不同蝦種在基因體重複區(repetitive region)缺乏序列保