大菱鲆幼鱼生长和耐高温性状的遗传参数估计与家系筛选

摘要

大菱鲆具有较高的营养和经济价值,其自然群体主要分布在大西洋东北部,北起冰岛,南至摩洛哥附近的欧洲沿海,我国于1992年引进。自苗种生产关键技术突破后,大菱鲆养殖业蓬勃发展,现已成为我国北方沿海地区重要的海水养殖鱼类之一。但由于大菱鲆生长和抗病等重要性状的遗传育种和系统人工选育未得到充分重视,现已出现遗传多样性降低、近交系数增加、白化个体频现和达到商品规格时间延长等情况。为保障大菱鲆产业的持续健康发展,应采用新的技术手段培育生长快、抗病力强的新品种。
　　选择育种能够使动物适应人工环境并改良重要性状。在水产动物中,生长速率和存活率是两个重要的经济性状,大菱鲆性状遗传参数的估计是评估选择潜力和最大化产量的基础。大菱鲆属于冷水性种类,其最适生长温度在18~20℃之间,高于26℃可能引起鱼体的高温应激反应,导致存活率、生长速度和抗病力下降。我国北方夏季自然海水温度往往会超过26℃,这就需要加入深井海水进行降温,而大量抽水则造成地下水位大幅度下降和水量不足。
　　本文利用2011年构建的大菱鲆选育家系,进行了幼鱼生长和存活性状遗传参数估计,比较了表型值选择和育种值选择效果,筛选了生长速度快和存活率高的家系。此后又利用60个家系共计2400尾幼鱼分别进行了慢速升温方式和快速升温方式的耐温实验,借鉴虹鳟耐高温性状和凡纳滨对虾抗 WSSV性状的评定指标和统计模型,进行了大菱鲆耐高温性状的遗传分析,并综合不同升温方式筛选出了耐高温家系。结果显示:
　　1.统计40个家系50天和80天的鱼体个数,计算各家系存活率,并称量80天体重,利用线性动物模型和阈值公母畜模型分别进行体重和存活率的遗传分析。40个家系的存活率范围为65.80％~97.75%,估计的体重和存活率遗传力分别为0.195±0.292和0.098±0.096,二者家系育种值相关系数为0.494。
　　2.利用40个家系体重和存活率数据进行表型值和育种值选择方法的比较研究,发现对于生长性状,无论是进行育种值的个体选择还是家系选择,其选择效率均高于表型值选择。存活性状的家系育种值选择效率也明显高于家系表型值选择。综合考虑生长和存活性状,筛选了12个生长速度快和存活率高的家系。
　　3.耐温实验按照26℃之前每天升温1℃,26℃之后每天升温0.5℃的方式进行升温,升至29℃后停止升温,并维持此温度直至实验结束,当个体全部死亡时停止实验。采用耐热性作为评定耐高温性状指标,体重作为生长性状指标,运用动物模型和平均信息约束极大似然法进行方差组分估计,得到体重和耐热性的遗传力分别为0.268±0.408和0.027±0.066。
　　4.快速升温方式为由22℃开始每小时升温1℃的方式进行升温,升至29℃后停止升温,并维持此温度直至实验结束,当实验进行21天时停止耐高温实验。采用了3种耐高温性状定义方式(二元数据、径向数据和测定日数据)和8个统计分析模型(二元线性模型、阈值(Probit和Logit)模型、径向线性模型(1和2)、线性重复力模型和阈值(Probit和Logit)重复力模型)进行性状的方差组分、共同环境系数和遗传力估计,其中二元线性模型和阈值模型分析二元数据,径向线性模型分析径向数据,重复力模型分析测定日模型数据。所有统计模型估计的遗传力范围为0.003±0.007~0.272±0.188,且大部分遗传力数值均较低,为低等遗传力,只有阈值 Probit模型(h2=0.272±0.188)和阈值 Logit模型(h2=0.218±0.152)的估计值为中等遗传力。通过统计模型对各缸数据家系育种值的相关系数分析表明,线性重复力模型的相关相关系数最大,表明该模型较适合进行大菱鲆耐高温性状的遗传评估,各模型家系育种值的秩相关系数结果表明用于分析相同性状定义数据的各统计模型间具有较高的家系排序一致性。
　　5.通过对两种不同升温方式下耐高温家系表型值和育种值选择的比较研究,发现,无论在慢速升温方式还是在快速升温方式下,家系育种值的选择效率均高于表型值选择。综合考虑两种不同的升温方式,筛选出10个耐高温家系。
　　本文估计了大菱鲆幼鱼的生长、存活率和耐高温性状的遗传参数,比较了不同性状的表型值和育种值选择方法的效率,筛选出了生长速度快、存活率高和耐高温能力强的家系,为大菱鲆的良种选育提供了家系材料。

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第一章 引 言

1 大菱鲆遗传育种研究进展

1.1 杂交育种

1.2 选择育种

1.3 雌核发育与多倍体

1.4 分子标记技术研究

2 选择育种的基本原理和技术路线

2.1 选择育种的基本原理

2.2 选择育种的技术路线

3 相关鲑鳟鱼类重要经济性状遗传参数研究进展

3.1 生长和存活性状

3.2 抗病性状

3.3 其它性状

第二章大菱鲆幼鱼生长和存活性状的遗传参数估计与选择方法比较

1 大菱鲆幼鱼生长和存活性状遗传参数估计

1.1 材料与方法

1.2 结果

1.3 讨论

2 大菱鲆幼鱼生长和存活性状选择方法比较

2.1 材料与方法

2.2 结果

2.3 讨论

第三章 耐高温性状遗传参数估计、统计模型分析及耐高温家系筛选

1 大菱鲆幼鱼生长和耐高温性状的遗传分析

1.1 材料与方法

1.2 结果

1.3 讨论

2 应用不同统计模型分析大菱鲆耐高温性状的遗传参数和选择准确性

2.1.材料与方法

2.2 结果

2.3 讨论

3 大菱鲆耐高温家系筛选

3.1 材料与方法

3.2 结果

参考文献

硕士期间参加的课题、发表的论文与获奖情况

致谢