近日,新民晚报《节气版·十万个为什么》在寒露节气期间,特别邀请河蟹专家,就“为何大闸蟹在‘西风响’时最为美味”的话题展开探讨。实际上,螃蟹身上蕴藏着诸多鲜为人知的科学奥秘。上海海洋大学王成辉教授团队的研究人员,在国际权威期刊《基因组、蛋白组和生物信息学(GPB)》上发表了重要研究成果,为绒螯蟹属的物种分类与演化研究提供了关键证据。
绒螯蟹属(Eriocheir)是东亚地区特有的经济甲壳动物,主要包括中华绒螯蟹、日本绒螯蟹和合浦绒螯蟹三种。其中,中华绒螯蟹即上海市民熟知的大闸蟹,广泛分布于长江、黄河、辽河等流域,并已实现大规模人工养殖;日本绒螯蟹主要栖息于日本本岛;合浦绒螯蟹则分布于广西南流江流域。由于三种绒螯蟹外形极为相似,学术界长期以来对其物种分类存在争议,缺乏清晰的分子遗传学证据也制约了相关种质资源的保护与利用。
为破解这一难题,上海海洋大学联合国内外科研机构,开展了一场横跨东亚的“绒螯蟹寻亲计划”。研究团队采集了7个不同地理种群的139个个体,通过表型性状分析与群体基因组学解析,首次构建了绒螯蟹属的完整“族谱”。研究发现,中华绒螯蟹与日本绒螯蟹约在1484万年前分化为独立物种。分化后,两种绒螯蟹分别向南北方向扩散,并在迁徙过程中发生杂交,形成了南方的合浦绒螯蟹和北方的北亚绒螯蟹两个杂交群体。其中,北亚绒螯蟹主要分布于俄罗斯海参崴水域,目前仍处于野生状态。
合浦绒螯蟹在杂交后经过长期独立演化,形成了与亲本显著不同的表型特征、遗传特性及繁殖模式,例如其性成熟周期缩短至一年,最终成为通过杂交形成的新物种。不同地理区域的绒螯蟹群体还演化出与当地生态环境高度适配的基因组结构及生态适应策略,展现了极强的环境适应性。
研究团队成员王军副教授表示,该研究首次通过基因组证据明确了绒螯蟹属的物种分类关系,厘清了中华绒螯蟹、日本绒螯蟹和合浦绒螯蟹的演化地位,并证实了北亚俄罗斯绒螯蟹及我国闽江水系绒螯蟹的杂交起源。研究表明,杂交不仅推动了绒螯蟹属的物种形成,也促进了其地域扩散。同时,研究还鉴定出与温度适应、繁殖调控等生态功能相关的关键基因,为绒螯蟹种质资源的精准保护与高效利用提供了科学依据。
作为国内大闸蟹育种领域的领军人物,王成辉教授曾培育出上海首个具有完全自主知识产权的国家级良种“江海21”。据他介绍,目前上海大闸蟹良种覆盖率已达90%,远高于全国平均水平。经过多年发展,上海已形成以浦东、崇明、宝山、松江为核心区,青浦、金山为协同区的“四足鼎立、两翼协同”产业格局,共同推动“上海大闸蟹”品牌建设。