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性别控制技术与选择标记在牙鲆育种中的应用研究

连建华  
【摘要】:在发展农业中最重要的是抓良种,抓“种子工程”,其核心是选育优良品种,这样就抓住了关键中的关键。鱼、虾类是解决人类食物安全保障的重要组成部分,它供给人类生长发育所必需的优质蛋白源。水产业的发展和水产品产量的增长与农业一样,也依靠良种。品种是养殖生产的物质基础,而良种的选择和培育是增产和高产的有效途径。由于水产养殖的特殊化和选择育种技术手段及研究方法还十分落后,致使良种选育进展缓慢。海水鱼类养殖苗种100%为野生种,人工选育的良种十分缺乏。 本研究应用染色体操作和性别控制技术、选择育种技术和选育分子标记等,对我国养殖牙鲆进行遗传改良,研究结果报道如下。 1.用紫外线辐射同源牙鲆精子,利用冷休克抑制第二极体排放使染色体加倍,培育减数分裂雌核发育二倍体。用2只平行的20W紫外灯管,两灯管相距15cm。照射面与灯管之间的距离为10cm。在5-120s照射范围内,照射效果表现了典型的哈特维希效应,在照射60s时胚胎的孵化率达到最高峰。在5-80s照射范围内,精子的受精能力未受到明显影响。染色体观察结果显示,照射60s组的所有胚胎均为单倍体(n=24),表明照射的有效性和可靠性。如果处理前受精卵保持在15.5±0.5℃,受精后不同休克起始时间(1-10min)、不同的休克温度(0-10℃)以及不同的处理持续时间(15-90min)均能诱导染色体加倍。对冷休克处理条件的优化结果表明,在受精后3min开始、2-4℃条件下处理45min时,二倍体诱导率最高,达79.7%,染色体鉴定显示,处理组的正常胚胎均为二倍体(2n=48),证明染色体加倍处理的有效性。研究发现,单倍体胚胎早期发育过程与正常二倍体同时期的胚胎发育无明显差异。但进入原肠期后,单倍体胚胎的发育过程明显滞缓,单倍体仔鱼呈现典型的单倍体综合症。 2.利用静水压力抑制第二极体排放使染色体加倍,培育减数分裂雌核发育二倍体。结果表明,受精后不同压力起始时间(1-6min)、不同的静水压力(40-65MPa)以及静水压力处理的不同持续时间(2-10min)均能抑制牙鲆第二极体排放,诱导染色体加倍。对静水压处理条件的优化结果表明,在受精后3min开始、用55MPa的压力,持续处理6min时,二倍体诱导率最高,达61%。 3.利用静水压力抑制第一次卵裂使染色体加倍,培育有丝分裂雌核发育二 中国海洋大学博士学位论文 倍体。结果表明,受精后不同压力起始时间(40一10Omin)、不同的静水压力 (45--70MPa)以及静水压力处理的不同持续时间(2一10min)均能抑制牙坪第一 次卵裂,诱导染色体加倍。对静水压处理条件的优化结果表明,在受精后70min 开始、用55MPa的压力,持续处理6min时,二倍体诱导率最高,达1 7.5%。 4.用AFLP技术对养殖群体中生长速度快慢不同的个体进行了分子 标记分析,从96对引物组合中,筛选出6对扩增效果好的引物组合,共 扩增出444个位点,其中多态性位点为49.78%。用单因子方差分析法,共 检测出与牙坪体长性状相关的标记位点48个。其中呈现极显著相关的有 35个。与牙虾体重相关的标一记位点52个,其中高度显著相关标记位点38个, 最大贡献率达到91.86%。只在小型个体中存在的位点1个。 5.对野生亲鱼的后代进行了连续两代群体选育,第一代选择强度约 为3%,第二代选择强度起8%,选育后的群体与同期野生群体的苗种在相同养 殖条件下进行生长比较,结果表明,选育第二代的生长速度,在海上网箱养殖 条件下,较野生群体快9.02%,在室内养殖条件下较野生群体快6.92%。选育第 二代的后代的生长明显加快,第三代的生长速度,在海上网箱养殖条件下,较 野生群体快36,3%,在室内养殖条件下较野生群体快19.2%。 本研究的结果表明,对于未曾经过选育的野生种牙虾,选择是非常有 效的;利用AFLP分子标记进行牙虾生长QTL分析,证明可以利用部分相 关标记进行辅助选择;牙鲜雌核发育条件的优化和雌核发育个体的培育成 功,为进一步开展牙虾性别控制育种奠定了基础。


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