水产动物配子冷冻保存是优质和珍稀濒危水产动物种植资源保护、保存和利用的重要内容，也是水产动物种质资源库建设的一项关键技术。在水产养殖领域，低温保存技术通常指在收集成熟配子(精子和卵子)后，通过调节其冷冻稀释液的渗透压、pH等条件，再加入渗透性或非渗透性抗冻剂，使生殖细胞在超低温状态下(通常在-196°C的液氮)完全停止代谢、合适温度复苏后又可以恢复生物学功能的技术。配子的冷冻保存技术可以突破不同地理群体/种群之间的生殖隔离，并解决雌、雄个体成熟不同步的问题，在品种改良、濒危物种保护等领域具有广阔应用前景。

目前，精子冷冻保存在鱼类(至少200种鱼类)中的研究较为成熟，在鱼类精子库建立、杂交育种、雌核发育及濒危鱼类保护等方面发挥了重要作用。但有关鱼类卵子或胚胎冷冻保存的成功报道却较少，主要归结于胞内冰晶损伤及卵黄占比过大等原因。精子冷冻保存技术已经成功应用于许多软体动物，但是甲壳类特殊的繁殖机制却使得精子冷冻保存变得复杂化。

尽管精子冷冻保存研究技术已经在某些水产养殖品种中取得了成功，但是稀释液配方、抗冻剂选择、冷冻和解冻模式、精子质量差异等因素都增加了建立精子冷冻保存技术和重复某个物种已有研究结果的困难性。目前，还没有标准化的冷冻保存方法或设备可以适用于多数水产养殖物种。

2021年，美国路易斯安那州立大学水产种质和遗传资源中心(AGGRC)的一个研究团队开发了专门的工具，整合了3D打印、微处理器、开放式电子外周设备、互联网连接、开源设计软件等技术，为从事水生生物冷冻保存的研究人员提供“开放硬件”方案。

基于该开放技术方案，AGGRC团队开发了用于运输冷冻和储存样品的杜瓦冷却装置(SDPCD)，该装置能实现每分钟1-68°C的标准化冷却速率，以满足研究者不同的冷冻方案。同时，团队还在不断探索其他理念，比如设计一种输送带冷却装置(CCCD)，该装置能将样品运送至液氮蒸汽环境中，在达到适当温度后，自动保存到液氮中。

AGGRC和其他机构间的合作表明，当研究人员和终端用户联合参与这项研究时，不仅有助于开发更标准的冷冻保存设备与技术，还将助力水产养殖其他研究领域的可持续发展。

该报道给了我们两方面的启示：

其一，未来在水产动物配子冷冻保存技术及其他领域技术的研究探索方面，除了常规分子生物学、细胞生物学、基因组学等技术，还需要加强在生物制造、生物合成、电子信息装备等领域的研发，建立标准化、自动化、可重复的高效水产动物配子冷冻保存技术体系，促进配子冷冻保存在优良品种培育等领域的应用。

其二，要继续加强鱼类等卵子和胚胎国际研究难题的研究力度，通过吸收和借鉴国内外相关冷冻生物学的最新研究成果，从基础液筛选、抗冻剂选择、胚胎时期选择、冷冻模式探索等多方面进行系统研究，并探究低温状态下鱼类胚胎的代谢机理和损伤机制，攻克鱼类卵子和胚胎冷冻保存难关。

来源：渔业知识服务

编辑：曹卓

主编：谢珊

编审：罗辉

监制：田国英

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