手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

中国对虾与抗性相关性状的遗传学参数分析

杨翠华

   中国对虾是我国最重要的养殖经济虾类之一。但是九十年代以来,由于疾病和养殖环境的恶化,中国对虾的池塘存活率和养殖产量受到了严重的影响。为了提高养殖中国对虾的生长性状和抗白斑综合症病毒(简称WSSV)的能力,2004年中国水产科学研究院黄海水产研究所在全国水产技术推广总站的支持下,开始和挪威水产研究所遗传育种中心(AKVAFORSK, Genetics Center, AS)合作实施中国对虾的选择育种计划。本研究以中国对虾为材料,采用不平衡巢式设计方法和人工授精技术,每尾雄虾分别与2-3尾雌虾交尾,共构建了57个全同胞家系(分别属于26个父系半同胞家系)。所有家系均在控制条件下育苗、养殖和进行性状测试。分别测定了不同群体的抗WSSV能力和非特异免疫抗性,计算了这些性状的遗传力和遗传相关,并对不同群体的杂交和近交结果进行了分析。结果如下: 1中国对虾早期体重和抗WSSV性状的遗传力及遗传相关 测定了26个半同胞家系感染WSSV后的存活时间和死亡时的体重。结果显示,在平均体重1.56g时,中国对虾抗WSSV性状遗传力估计值(h2±S.E.)是0.10±0.03,体重的遗传力估计值(h2±S.E.)是0.18±0.04,两者的表型相关系数为0.15±0.00,检验极显著;但是,两者间的遗传相关系数为0.08±0.23,经检验相关不显著。结合成体测定的生长性状和池塘存活率,根据60:5:35(生长:池塘存活率:抗WSSV能力)的选择指数计算综合育种值,进行了家系预留种。选择群体的平均存活时间为108.83h,高于全群均值7.56h。 2中国对虾不同群体及其杂交组合抗WSSV能力的比较分析 根据洄游路线、越冬及其产卵地点的不同,将从不同地点采集的中国对虾的自然种群划分为不同地理群体。在遗传学上,每个地理群体代表了不同的遗传资源。为了比较乳山(RS)群体、青岛(QD)群体、日照(RZ)群体、朝鲜半岛南海岸野生群体(SKW)、朝鲜半岛南海岸养殖群体(SKC)和本实验室培育的两个选育群体(黄海一号/HH1和即抗98/JK98),以及不同地理群体及其杂交组合抗WSSV性状的差异,建立了不同地理群体及其杂交组合的家系,并在仔虾平均体重1.51g时进行人工感染WSSV试验。结果显示,SKW♂×JK98♀交尾组合感染WSSV后存活时间最长,为103.87h;纯系繁育群体中,QD群体感染病毒后存活101.73h,抗病能力最强,而RZ群体存活时间最短,仅85.53h。本试验结果表明,各个地理群体对WSSV的易感性存在差异,利用群体间杂交能提高大多数组合的抗病能力。3近交对中国对虾早期体重和抗WSSV性状的影响 过量的捕捞和不合理的人工育苗措施,使中国对虾野生和养殖群体的遗传多样性均出现不同程度的降低,业已引起水产科技工作者的重视。但是迄今为止,尚未见近交对中国对虾体重和抗病性状影响的报道。本试验利用相似环境条件下养殖的40个野生对虾产生的家系和3个兄妹交配产生的家系,定量测定了平均体重1.43~1.58g时1460尾中国对虾早期体重和感染WSSV后存活时间的近交衰退系数。结果显示,野生对虾家系组的平均体重和平均存活时间分别为1.58±0.01g和100.43±0.68h,而兄妹交家系组平均体重和平均存活时间分别是1.43±0.04g和85.84±1.70h,两组间的平均体重和平均存活时间均存在极显著差异(P<0.01)。野生对虾家系组体重和存活时间的表型相关系数为0.16±0.00,而兄妹交家系组两者间的表型相关系数为0.20±0.00,两组间表型相关系数差异不显著(P>0.05)。近交系数每增加10%,体重和感染WSSV后存活时间分别衰退-3.80±0.17%和-5.81±0.11%,与近交能够降低生长和疾病抗性的观点相一致。这表明,在选择育种和种质资源保护过程中,都应该保证基础群体遗传背景最大化,并应选择合适的育种路线,从而有效控制近交。 4中国对虾六项免疫相关组分的遗传力和遗传相关 大量研究已证明,血液中的某些免疫组分在对虾抗病和抗逆过程中发挥着重要的调节作用。精确的估计这些性状的遗传参数,特别是遗传力和遗传相关,对于开展遗传育种工作是非常重要的。本试验在控制条件下建立了中国对虾51个全同胞家系,并养殖到平均体重7.64g。每个家系随机捕捞15尾对虾抽取血液,共测定了765尾对虾血清中的总蛋白浓度(PC)、氧合血蓝蛋白浓度(HC)、酚氧化酶(PO)、超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)等血液中与免疫相关酶类的活性,并以最优线性无偏估计(BLUP)理论为基础,计算了上述六项免疫相关组分的估计遗传力、各项性状间的遗传相关和表型相关。结果表明,当中国对虾平均体重7.64g时,血清中上述六项免疫组分的正常含量分别是153.88±1.65mg/ml,36.04±0.71 U/ml,165.24±4.93 U/ml,333.33±2.74 U/ml,52.51±2.15 U/100ml和61.68±2.61U/100ml。雌性和雄性中国对虾间的六种免疫相关组分差异均不显著(P>0.05)。六项血液免疫相关组分的遗传力估计值(h2)分别是0.00±0.13,0.09±0.22,0.03±0.20,0.30±0.20,0.63±0.32和0.39±0.25。对遗传参数剖分结果同时显示,在不同养殖环境下养殖的家系间性状差异较大,六项血液免疫相关组分的共同环境效应(c2)分别为0.10±0.06,0.20±0.11,0.21±0.10,0.00±0.00,0.02±0.01和0.04±0.01。本研究中,除SOD活性外,几乎所有其他性状间的遗传相关、环境相关和表型相关均为正值。结果表明,虽然中国对虾血液中某些免疫相关组分的遗传力估计值很低,但是大多数免疫性状通过选择育种能够得到改善,从而使选育群体整体非特异性免疫水平得到提高。同时,该部分利用家系估计育种值间的表型相关,估计了早期感染WSSV后存活时间与成体六项免疫组分间的遗传相关,结果显示,存活时间与PC、PO和ACP活性间表现为弱正相关,相关系数分别为0.093±0.516、0.058±0.687和0.044±0.760,而存活时间与HC、SOD和ALP活性间表现为负相关,相关系数分别为-0.179±0.209、-0.268±0.057和-0.110±0.441,该结果表明,中国对虾早期抗WSSV性状与成体免疫性状间不存在显著的相关性,这可能与两者使用的材料不同有关,也可能与对虾机体感染疾病和正常状态下免疫活性的表达不同有关。 5中国对虾两个地理群体及其杂交组合血液免疫组分活性的比较 利用在相似条件下建立的49个家系,比较了黄渤海(YB)群体、朝鲜半岛南海岸(SK)群体及其杂交组合对虾血液免疫组分的活性。结果显示,SK群体的各项免疫组分含量均高于YB群体,并且除HC和SOD活性外所有杂交组合的免疫组分含量均高于YB群体。几乎所有的杂交组合都显示出正的杂交优势,SK×YB组合的杂交优势均为正,并在HC、PO和ALP活性方面优于其反交组合。结果表明,YB群体和SK群体在许多免疫组分方面存在差异,这一结果为群体间杂交以提高抗逆性提供了基础资料。 6控制养殖条件下中国对虾6项免疫组分的近交衰退分析 定量测定了中国对虾血清中总蛋白浓度、血蓝蛋白浓度、酚氧化酶活性、过氧化物歧化酶、酸性磷酸酶活性和碱性磷酸酶活性六项免疫指标的近交衰退系数。结果显示,兄妹交配产生的F2家系,近交系数为25%,中国对虾的五项免疫指标均低于不存在近交的F1家系,并且在酚氧化酶活性、酸性磷酸酶活性和碱性磷酸酶活性方面存在极显著差异(P<0.01)。近交系数每增加10%,六项免疫指标分别衰退-1.74±0.13%、-4.75±0.23%、-10.50±0.31%、0.62±0.09%、-25.42±0.21%和-21.06±0.30%。结果表明,近交能够影响对虾免疫性状的活性。……   
[关键词]:中国对虾;抗病抗逆育种;遗传力;遗传相关;近交衰退
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国海洋大学2007年