由于采用了“倾向雄鱼”的技术,不久的将来渔民们将会从他们的罗非鱼塘里获得高产量。威尔士和菲律宾的科学家们已经培育出一种它们的后代全是雄鱼的尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus),因此这种鱼比雌雄混杂的罗非鱼群生长得更快更大。虽然普通雄罗非鱼比雌罗非鱼生长得快,但是这些“魔鬼雄鱼”由于多了一条雄性染色体而生长得更快。
虽然罗非鱼是热带鱼中饲养得最多的鱼种之一,但产量却不很理想。当在池塘里自由饲养时,它们的后代当然包括雄鱼和雌鱼。在雌雄混杂的群体里,雌雄罗非鱼在非常小的时候就已性成熟,无控制的繁殖导致群体可怕的增长。由此而产生的过分拥挤抑制了鱼个体的生长,即使雄性罗非鱼也难达到200克或以上这个市场要求的理想大小。全部是普通雄鱼的群体可以长到每条1公斤或更大,但是要从群体中去掉所有的雌鱼不太实际。’
1978年苏格兰的Stirling大学的科学家们发现当幼罗非鱼刚刚孵化出时,决定它们性别的基因还未引起罗非鱼变成雄鱼或雌鱼。3~4个星期后性别的分化才开始发生。研究表明在水中加入雄性激素将会使大部分鱼苗变成雄鱼。在没有雌鱼的情况下,就不存在所谓的早期繁殖了,小鱼只有一个念头在头脑里:在这种情况下不是繁殖,而是生长。
虽然以色列的渔农们非常成功地运用了这项技术,但是这项技术仍然有问题。有人对用性激素处理而生产出来的东西供人类食用以及当鱼塘的水被排出时性激素对其它鱼类或水生动物的可能影响表示担心,虽然一些科学家们不以为然。
这些担忧促使英国的威尔士大学学院的科学家们去寻找更加安全永久的途径去生产全雄的罗非鱼群体。他们与菲律宾的中州立大学的淡水水产繁殖中心合作,利用英国海外发展署的资金,共同开展了利用遗传操作改良罗非鱼的研究。
给罗非鱼定性
先在威尔士后在菲律宾,研究人员开始研究罗非鱼种类中饲养得最多的尼罗罗非鱼(Nile Tilapja)的性别是怎样决定的。他们发现性别决定的过程与人类的情况非常相似,同人一样,性别是由性染色体决定的,卵子含有X染色体,而精子则含有一条Y染色体或者一条X染色体、当卵子与含有X染色体的精子受精时,所有的后代都是雌的(XX)。如果卵子与含有Y染色体的精子结合时将产生雄性后代(XY)。如果雄鱼只含有Y染色体而没有X染色体,它们将永远不会产生雌性后代。研究人员开始朝这方面努力去培育只含有YY基因型的新型雄鱼,这种鱼的精子只含有Y染色体,这样所有的后代全都是雄鱼。
研究人员开始对这种鱼的性决定机制进行遗传操作。他们使一些雄鱼变性成为雌鱼,以便使它们能够与遗传雄鱼交配。然后对它们的后代进行检测,看看是否有新的YY雄鱼。变性和后代检测的过程进行了5个世代,最后产生了一些雄鱼,到目前为止已有16条YY雄鱼。这些雄鱼的后代95%~100%是雄鱼,平均为99%。研究的下一步是继续培育能够与YY雄鱼交配的YY雌鱼,以便它们所有的后代都是雄鱼。可以加入雌激素给雄鱼去改变它们的性别,使其变为雌鱼。这种鱼保留了它们原有的雄性染色体,但发育成雌鱼的性征和生育能力。
区分
研究人员遇到的一个问题是他们不能区分YY雄鱼和普通的XY雄鱼。这两种鱼外表看起来完全一样,后代检测是目前挑选YY雄鱼唯一的途径。工作还在继续进行去看看是否存在任何形态上的差异。
YY雄鱼的后代已经在鱼塘中饲养,它们的表现与接受过激素处理的雄鱼和雌雄混杂的鱼群相比较。结果是令人惊奇的。遗传YY雄鱼的生长率比接受过激素处理的雄鱼的生长率要高,它们95%的存活率也比激素处理的鱼和性混杂的鱼要高得多#较快的生长率和较高的存活率一得遗传YY雄鱼的产量比激素处理鱼的产量高30%左右,比性混杂的鱼的产量高50%。
“利用遗传操作改良罗非鱼”的项目负责人G · 梅尔(Graham Mair)博士把较快的生长率归功于这样一个事实,即YY基因型雄鱼是遗传意义上的雄鱼 · 而变性的雄鱼从遗传角度来看实际上仍是雌鱼。
[Ceres,1993年第26卷第4期]