综述:基因、鱼类与渔业:将科学转化为政策

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Journal of Fish Biology 2

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  这篇综述系统阐述了基因组学(omics)技术在渔业管理中的革命性应用,重点探讨了单核苷酸多态性(SNP)、环境DNA(eDNA)和基因标记(GT-seq)等技术在实时种群监测、混合种群分析和非法捕捞追踪中的突破性进展,通过大西洋鳕鱼(Gadus morhua)、红鲑(Oncorhynchus nerka)和南方蓝鳍金枪鱼(Thunnus maccoyii)三个典型案例,揭示了基因工具如何优化捕捞策略并促进渔业可持续发展。

  

基因组学技术正在重塑现代渔业管理格局。随着测序成本从2001年每兆碱基5000美元骤降至2024年的0.002美元,基因工具已成为渔业科学家不可或缺的利器。其中环境DNA(eDNA)技术表现尤为亮眼,通过水样采集就能实现物种检测,其灵敏度远超传统调查方法。在挪威海域,科学家利用Pantophysin基因(PanI)的等位基因频率差异,成功区分了东北北极鳕鱼(NEAC)和挪威沿岸鳕鱼(NCC)种群,建立了实时基因监测系统。该系统仅需24小时就能完成样本分析,指导渔业部门调整捕捞区域,实现了对弱势种群的保护与经济收益双赢。

阿拉斯加布里斯托湾的红鲑渔业则展示了多基因标记系统的强大效能。通过146个种群的SNP分析,研究人员定义了11个"报告组",利用便携式基因分型设备在渔船上实现快速检测。这种实时混合种群分析技术,使得年捕获量约7900万尾的渔业能精准调控各组分捕捞强度,维护了种群的生物复杂性(biocomplexity)。基因工具的时空扩展性在南方蓝鳍金枪鱼研究中得到极致体现——基因标记(GT)和近亲标记重捕(CKMR)技术相结合,通过每年15000-20000份样本的基因分型,构建了覆盖整个生命史的监测网络,使该物种从"濒危"成功恢复为"可持续"状态。

欧盟资助的FishPopTrace项目堪称基因溯源技术的典范。该项目开发了针对四种经济鱼类的SNP标记组,种群来源鉴定准确率达93%-100%,直接促成了欧盟共同渔业政策(CFP)第13条的修订。值得注意的是,这些成功案例共享着关键要素:需求导向的研究设计、自动化基因组分析平台、长期协作建立的时空数据库,以及贯穿始终的利益相关方参与。当前研究前沿已转向基因组偏移(genomic offset)预测,通过关联适应性位点与环境因子,评估种群应对气候变化的脆弱性。随着人工智能(AI)在基因数据分析中的应用深化,未来渔业管理将实现从被动监测到智能预测的跨越。

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