水产生物遗传育种学:遗传育种
可持续水产养殖的遗传改良与种质资源研究
可持续水产养殖的遗传改良与种质资源研究目录一、前言 (2)二、遗传改良与种质资源 (2)三、疾病与生物安全问题 (5)四、营养与饲料科学 (8)五、可持续水产养殖的定义与重要性 (11)六、非洲地区 (13)七、结语 (15)一、前言声明:本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成,对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考,不构成相关领域的建议和依据。
二、遗传改良与种质资源(一)遗传改良与水产育种的意义遗传改良与水产育种在提升水产资源生产效率、改善水产品质、增强养殖品种抗逆性等方面具有重要意义,同时也是保障水产养殖业可持续发展的重要手段。
通过遗传改良,可以培育出生长速度快、抗病能力强、适应环境变化的优良品种,从而提高养殖效益和市场竞争力。
1、提升产量:通过育种改良,可以提高水产动物的生长速度和生存率,从而提升水产品的产量,满足日益增长的市场需求。
2、品质优化:遗传改良可以优化水产动物的肉质、口感和营养成分,提高水产品的品质和市场价值。
3、适应性增强:通过育种,可以培育出更适应环境变化的水产动物,提高其抵御疾病和不良环境的能力,减少养殖过程中的损失。
(二)遗传改良与水产育种的方法传统的遗传改良方法主要包括选择育种、杂交育种和突变育种等。
随着生物技术的快速发展,基因工程、基因组编辑等现代育种技术也逐渐得到应用。
1、选择育种:通过选择具有优良性状的亲本进行繁殖,从而达到改良品种的目的。
这种方法简单易行,但育种周期长,效率较低。
2、杂交育种:利用不同品种或品系之间的遗传差异,通过杂交产生具有优良性状的后代。
杂交育种可以迅速提高产量和品质,但后代可能出现性状分离,需要连续多代选育。
3、基因工程育种:通过基因工程技术将外源基因导入水产动物基因组中,使其获得新的性状和功能。
这种方法可以定向改良品种,但存在安全性、伦理等问题,需要严格的安全评估和监管。
4、基因组编辑育种:利用CRISPR-Cas9等基因编辑工具对水产动物基因组进行精确编辑,实现性状的定向改良。
水产动物育种学复习
水产动物育种学复习水产动物育种学复习题一、名词解释1.育种:应用各种遗传学方法,改造动植物的遗传结构,以培育出高产优质的品种。
2.品种:是人们创造出来的一种生产资料,是由同一祖先通过人工选育而来的,具有一定形态特征和生产性状的群体。
3.育成品种:指通过有意识的人工选择而形成的具有高产或某些特殊品质(如观赏、抗、抗寒)的品种。
4.地方品种:指在自然条件下,在某地生存数十年、数百年,甚至更长时间的品种。
是经过长期自然选择和人工选择而形成的基因综合体。
5.选育品种:指那些由现代育种技术改良过的品种。
6.品系:指来源于共同祖先或一个亲本对,具有突出的特点和性状,相对稳定的遗传性和一定数量的一群个体。
7.地方品系:由于各地生态条件和社会经济条件的差异,在同一品种内经长期选育而形成的具有不同特点的地方类群。
8.家系:一般指由一对系祖繁育而来的群体。
9.近亲交配系(近交系):通过近亲交配或自交数代得到的纯系。
10.原种:指取自定名模式种采集水域或其他天然水域并用于增养殖生产的野生水生动、植物种,以及用于选育种的原始亲本。
11.良种:通常指生长较快、产量较高、质量较好、具有比较稳定的遗传性状,且适应一定地区自然条件并用于增养殖生产的水生动、植物种。
12.种质资源:又称遗传资源、基因资源,指一切对人类具有实际或潜在利用价值的遗传材料(动植物类型)。
13.种质:指决定遗传性状,并将遗传信息传递给后代的遗传物质。
即亲代通过性细胞或体细胞传递给子代的遗传信息。
14.人工种质资源:指在育种工作中,通过各种方法,如杂交、诱变等,产生的育成品系或品种及各种突变体、基因标记材料、引变的多倍体材料、非整倍体材料、属间或种间杂种等一切人工创造的品种资源。
15.育种中间材料:是指具有某些缺点而未被育成品种的杂种后代、诱变育成的突变体等。
16.育种原始材料:指在选育新品种时最初采用的那些材料。
17.引种:指将外地(国)优良品种、品系或类型引进本地,经过试验,作为推广品种而直接应用于生产,或作为选育新品种的原始材料。
水产生物遗传育种学
水产生物遗传育种学水产生物遗传育种学是一门研究水产生物遗传变异和遗传改良的学科。
通过对水产生物基因组的研究,可以揭示遗传性状的形成和发展规律,为水产养殖业的可持续发展提供科学依据。
在水产养殖业中,遗传育种是提高品种质量和养殖效益的重要手段之一。
通过选择优良的遗传资源,进行人工授精、杂交、选育等技术手段,可以培育出适应不同环境条件、生长快、抗病能力强的新品种。
水产生物遗传育种学的研究内容主要包括遗传变异、遗传育种方法和遗传改良技术等。
遗传变异是水产生物遗传育种的基础。
水产生物的遗传变异包括遗传多样性和遗传变异性。
遗传多样性是指种群内个体之间的遗传差异,包括基因型和表型上的差异。
遗传变异性是指在一定环境条件下,个体表现出的遗传性状的差异。
通过对遗传多样性和遗传变异性的研究,可以确定水产生物的遗传背景,为遗传育种提供理论基础。
遗传育种方法是水产生物遗传育种的核心。
常用的遗传育种方法包括选择育种、杂交育种和基因工程育种等。
选择育种是通过对个体进行选择和配对,选择具有优良性状的个体繁殖后代。
杂交育种是通过不同品系或种群之间的杂交,结合不同的优良性状,产生具有更好性状的后代。
基因工程育种是通过基因转导和基因编辑等技术手段,直接改变水产生物的遗传性状。
不同的遗传育种方法可以根据水产生物的特点和需求进行选择和组合,以达到提高品种质量和养殖效益的目的。
遗传改良技术是水产生物遗传育种的重要手段。
遗传改良技术包括传统育种和分子育种两个方面。
传统育种是指通过选择和杂交等手段,间接改良水产生物的遗传性状。
传统育种方法简单易行,但进展缓慢,效果有限。
分子育种是指利用分子生物学和遗传学等技术手段,直接对水产生物的遗传性状进行改良。
分子育种技术可以精确地筛选和改变目标基因,提高育种效率和育种效果。
分子育种是目前水产生物遗传育种的研究热点之一,对于提高品种质量和养殖效益具有重要意义。
水产生物遗传育种学的研究对于水产养殖业的可持续发展具有重要意义。
水产动物遗传育种研究进展
水产动物遗传育种研究进展摘要水产养殖是我国农村经济重要支柱产业之一。
由于长期大规模的人工养殖,已出现了严重的种质退化现象,制约了水产养殖业健康发展。
就目前水产动物优良品种培育所采取的新方法进行概述。
关键词水产动物;育种;转基因;性别控制;杂交育种;细胞工程随着我国水产养殖面积的增加、养殖种类的增多以及生态环境的改变,对水产动物的种质资源的保护、优良苗种的需求尤显重要。
如何获得生长快速、经济性状好、抗病能力强、抗逆性好的优良品种,将成为实现增产、增效的关键。
1转基因技术传统的育种方法是建立在利用种内遗传变异的基础上,而基因转移技术的应用打破了生物种间界限,使育种工作可以充分利用所有可利用的遗传变异,利用人工方法超越自然界亿万年生物进化历程,创造出自然界原来没有的新品种或品系。
转基因动物研究是基因工程技术在动物育种领域中的一次革命。
1985年朱作言等[1-2]将冠以小鼠重金属螯合蛋白基因启动和调控顺序的人GH基因,导入鲫鱼的受精卵,培育出世界上第一批转基因鱼。
到目前为止,国内外已获得几十种转基因鱼,在促进生长、提高鱼类抗逆性、抗病性等方面取得了显著成绩。
转基因水生生物的应用前景:一是快速育种。
传统的育种需经过多代反复选种交配才能育成优良品种。
而转基因技术则可超越自然界的生物进化历程,在短时间内创造出自然界中原来没有的新品种或品系,这是常规育种难以比拟的。
二是改良养殖性状。
转基因鱼的许多优良性状已被实验所证实:如生长速度得到很大提高,即所谓“超级鱼”;有的转基因鱼可提高饵料利用率;有的则表现出较好的抗病性和抗逆性。
三是生产生物医药制品。
通过转基因水生生物来生产生物活性物质以满足医药需要,如研制携带人类胰岛素的转基因鱼以提供胰岛素的研究。
2性别控制动物的性别控制是既古老而又神秘的课题,多少年来人们一直在不停地探索着。
分子遗传学和分子生物技术的飞速发展,使得人们在基因水平上研究动物的性别控制的基因有了可能。
水产遗传育种现状与展望
水产遗传育种一、水产养殖发展现状过去的几十年,水产养殖日益成为全世界,特别是发展中国家动物蛋白的重要来源。
水产养殖是渔业的重要组成。
据《中国渔业年鉴》统计,2014年全年水产品产量6450万吨,比上年增长4.5%。
其中,养殖水产品产量4762万吨,增长4.9%,捕捞水产品产量1688万吨,增长3.5%。
养殖产品与捕捞产品的产量比例为74:26。
可以预见,随着水产业的发展,水产养殖占水产品总产量的比例会更高。
水产生物的遗传育种研究一直是水产科学研究领域的重点工作之一。
随着科技进步和产业的发展,水产遗传育种研究的范围和采用的技术手段不断扩展和提高。
从群体水平、个体水平、细胞水平到分子水平,现代生物学技术已使人们可以从更宽、更广的角度来解析和认识水产生物的遗传特征,进而使从宏观到微观的遗传调控成为现实。
新中国成立以来,广大水产科技工作者围绕培育高产、优质、抗逆能力强的经济水生生物优良品种这一核心目标,在相关领域开展了卓有成效的研究工作,为我国发展成为世界第一水产养殖大国做出了突出贡献。
制约水产养殖可持续发展的因素:1、缺乏生长速度快、抗病力强的遗传改良新品种(品系)2、病害问题3、生态环境问题4、水产品质量安全问题二、水产养殖生物遗传改良的进展和成就水产养殖生物遗传改良现状:据挪威著名的遗传学家Dr. Gjedrem Trygve 研究,世界水产养殖产品只有1-2%来自遗传改良的养殖品种。
在挪威,超过90%的养殖鱼类是遗传改良品种,生产的鲑鱼和虹鳟在国际市场有很强的竞争力。
世界上遗传改良的水产养殖新品种主要有:鲤鱼: 20多种,鲑鳟鱼:10多种,鲟鱼: 1种,罗非鱼: 3~4种。
现在中国水产养殖品种达到150余种,包括鱼、虾、贝、藻和其它生物。
然而,其中绝大多数都没有经过系统的遗传改良,据李思发等研究,就水产养殖品种而言,我国大约只有10%的养殖品种是经过遗传改良的。
我国只有16.5%的水产养殖产量是从养殖改良的新品种获得的。
水产动物育种学
水产动物育种学绪论1、水产动物育种:是指应用各种遗传学方法,改造水产动物的遗传结构,培育出适合人类养殖生产活动需要的品种的过程。
2、水产动物育种学:是研究水生生物育种理论和方法的科学,是水产养殖学的一个分支,也是研究野生种类驯化、优良物种引进、水产动物品质改良、繁育群体生产性能保护、杂种优势利用以及新品种培育的理论和实践的一门科学。
3、育种目标:对育种工作需要解决的主要问题的定性或定量的描述,也就是所要培育的新品种在一定自然、生产、经济及技术条件下养殖时,应具备的一系列优良性状的指标,是育种方案的基本内容之一。
4、制定育种目标的原则(论述):1.需要与可能:育种学家应该有丰富的想象力和科学的预见性.根据科学规律进行分析,把客观需要和现实需要的可能性结合起来构成现实的育种目标.制定育种目标时应考虑育种单位拥有的种质资源、技术力量、实验室及场地、设施、经费等因素是否具有实现育种目标的潜力.2.当前与长远:制定育种目标既要着眼于现实和近期内发展需要,同时也尽可能兼顾到长远发展需要。
在解决现目标时,不要把长远目标弃而不顾.在一个较长而复杂的目标内,制定出分阶段的育种目标。
3.目标性状和非目标性状:制定育种目标时应明确亟待改进的目标性状。
目标性状集中,相对选择压大,育种效率较高。
相反,如果目标性状分散,势必分散精力,延缓育种进度.目标性状一般不能超过2—3个,而且还要根据性状在育种中的难度和重要性,明确主要目标性状和次要目标性状,做到主次分明,协调改进。
切忌要求过宽齐头并进、主次不分、主次颠倒或过分忽视次要目标。
4.育种目标和组成性状的具体指标:育种目标尽可能简单明确,除了必须突出重点外,一定要把育种目标落实到具体性状上,而且尽可能提出数量化的可以检验的客观指标。
一个育种项目中可以包括少数几个性质相近的不同育种目标。
5、品种和品系:品种:是人类根据自身需要创造出的一种生产资料,一般是指经多代人工选育成的,具有遗传稳定,并有别于原种或同种内其他群体,具有优良的经济性状及其他表型性状的水生动物群体。
水产遗传育种学总复习
3、隔代遗传
第二节 伴性遗传
也称为性连锁遗传(sex-linkage inheritance)
一、X染色体连锁遗传 二、Y染色体上的基因遗传 三、Z染色体上的基因遗传 四、限性遗传 五、从性遗传 六、伴性遗传、限性遗传、从性遗传的关系
特征比率:12:3:1(南瓜及燕麦颖色)
五、叠加效应(重叠效应):指两对 或两对以上的显性基因对表型能产生 相同的作用,只要有其中任何一个显 性基因存在,这个性状就能表现出来。 特征比率15:1
例如:荠菜的蒴果的形状
第六章 数量性状遗传
名词:数量性状与质量性状,遗传率, 杂种优势
数量性状遗传的特征 近交系数的计算(通路法) F1的优势特点
全部单冠
全部玫瑰冠 全部豌豆冠
玫瑰冠 X 豌豆冠
全部胡桃冠
三、抑制基因:指本身不一定具有 表型效应,但它可抑制其它基因的 表达的基因。特征比率:13:3 例如:家蚕的茧色(p38)
鸡羽毛的颜色
四、上位效应:一对等位基因影响另一对 非等位基因的表型效应的现象
1、隐性上位:由隐性基因抑制另一对非等 位基因的表型效应的现象。 特征比率:9:3:4(家鼠及家兔的毛色) 2、显性上位:由显性基因抑制另一对非等 位基因的表型效应的现象。
数量性状的特点
1. 可以度量的 2. 呈连续变异 3. 数量性状的表现易受环境影响 4. 控制数量性状的遗传基础是多基因系统
质量性状与数量性状的比较
质量性状
数量性状
性状主要类型 品种特性、外貌特征
生产、生长性状
水产动物遗传育种方案
体重 -1.80 -0.69 1.22 1.29 0.09 1.34 0.25 -0.22 0.71 -1.38 -0.95 0.45 0.67 -0.32 0.89
抗WSSV 12.4 8.8 1.8 -3.6 1.4 -4.2 -0.6 0.5 -1.8 -0.3 -0.3 -5.1 -9.9 -8.3 -18.8
- 0.00345 0k.A02s,0ss9 - k0A.00d,4ss5
k0A.0s0s4,ss5
k0A.0d1d8,s1s
- 0.0390
0 kA s,dd kA d,dd kA ss ,dd kA dd ,dd
bˆ
uˆ s
=
uˆ d
uˆ ss
uˆ dd
X' y
10 5 4 2 +2 1 1 1 1 2 +1
+Atlantic cod, +Atlantic halibut
10个以上种类近30个育种项目
落实科学发展观、研讨学科发展规划
学科领域发展及现状
育种技术
水产良种
当前的育种物种 遗传育种典范
生产性能,%(与 1940年比)
鸡
300
牛
猪
200
挪威大西洋鲑 罗非鱼
W1-4 荷包鲤1 -4
Y1-4 元江鲤 1-4
F4
G1-2 雌核发育纯系
F5
F5
2系杂交和纯系自交
F6
技术路线: 家系选育、系间杂交 雌核发育、横交固定
建鲤品种
问题: 1、连续自交和杂交。 2、慢、长的过程? 3、发展的可持续性?
落实科学发展观、研讨学科发展规划
高级育种技术---理论系统
分子生物学技术在水产养殖中的应用
分子生物学技术在水产养殖中的应用
分子生物学技术在水产养殖中应用广泛,包括以下几个方面:
1. 遗传育种:利用分子生物学技术对水产动物遗传物质进行分析和改良,提高品种优良性和耐逆性。
2. 疾病诊断:利用PCR检测技术等分子生物学技术,对水产动物感染病原体及病症进行快速诊断,以便及时采取控制措施,避免疫病扩散。
3. 基因克隆:利用分子生物学技术,在水产动物中克隆出具有重要生理、生化功能的基因,以便更深入地进行研究和开发。
4. 基因编辑:利用基因编辑技术对水产动物的基因组进行编辑、修改、替换和修复,以开发出更有用的新品种。
5. 遗传多样性保护:通过分子生物学技术进行群体遗传学研究,为水产动物遗传多样性、种群保护、资源利用提供更科学的理论基础和保护策略。
水产遗传育种与水产种业发展的战略研究
我国是世界水产养殖大国,近年来随着总产量的逐年上升,水产养殖的重要性变得越来越明显,为增加城市和农村人口的优质动物蛋白供应、确保我国的粮食安全和促进全球海产品的有效供应作出了巨大贡献。
其中,水产种业的良性发展,能够促进渔业完成现代化建设,也是实现渔业转型的重要筹码。
目前,随着水产资源的枯竭,水产品种的数量正在逐年减少。
发展水产种业已经成为一种迫切的需要。
然而随着科学技术的发展,传统的水产种业在新时期面临许多威胁和挑战,如环境恶化、设施陈旧、水产病害频发等都是阻碍水产种业持续健康发展的障碍。
在这种情况下,就需要在传统水产养殖业的基础上发展新模式,确保我国水产种业能够长期处于健康绿色和可持续稳定发展状态。
一、我国水产遗传选育现状及水种产业发展情况我国的水产种业相比于此行业更为发达的国家与地区,在技术实力等多方面较为欠缺,特别是十二五规划之后,我国的水产种业取得了巨大成就。
最初,国家建立了水产种质资源收集和储存系统,在随后的短短十年内,水产生物基因组已经从追随者成长为同行者,并逐步成为真正的领导者。
现阶段,新培育的水产品品种达到229种,基本水产品品种自给率达到近八成,真正实现大部分水产品种,其产地来自中国。
水生物种收集和保护系统正变得越来越复杂,水产种质资源是我国鱼类生产的重要物质基础,也是人类饮食中蛋白质的一个重要来源。
我国具有广阔的水域和多种栖息地,并且在各个纬度区域均匀分布,且物种繁多。
根据相关数据分析及调查可知,我国鱼类具有四千余种,头足类近一百余种,甲壳类约3700余种,珍贵稀有水生动物48种,为实现全方位、系统科学的保护水产种业,国家设置了国家级水生生物资源保护区,覆盖全国近半数的省市地区。
该地区保护多种水生生物的繁殖、觅食、越冬、迁移路线和其他重要的栖息地。
在国家水产种质资源平台下,它开创了多样化的水产种质资源技术保护制度,包括活体、样本保存、细胞保存和基因保护,并保存了100多个标本,多份水产种质资源,建立了国家水产繁殖资源库和国家淡水水产繁殖资源库,并将其纳入库中。
水产动物育种名词解释
水产动物育种:是指应用各种遗传学方法,改造水产动物的遗传结构,培育出适合人类养殖生产活动需要的品种的过程。
品种:是人类根据自身需要创造出的一种生产资料,一般是指经多代人工选择育成的,具有遗传稳定,并有别于原种或同种内其他群体,具有优良经济性状及其他表型性状的水生动物群体。
品系:是指来源于一个亲本对形成的群体,它具有突出的特点和性状、相对稳定的遗传性和一定数量的个体。
家系:一般是指由一对系祖繁育而来的群体。
地方品系:在品种的发展过程中,随着动物群体的不断扩大,分布区域也会逐步扩大,由于各地的自然条件不同,饲养管理水平和方式的区别,在品种内会出现差异。
具有这样差异的类群可以称为地方品系。
近亲交配系:是为杂种优势利用或试验动物的培育而通过自交数代得到的纯系。
单系:由一个系祖发展而来的群体。
一般是为了利用该系组某一优良的性状并尽可能地使更多的个体具有这一性状,将其与多个个体交配,其后代称为单系,其中每个个体均有此系祖的遗传基因。
群系:一个品系的系祖是一个群体。
一般是先建设一个基础群体,群体内个体具有所需要的某一或多个性状,然后群体繁育得到的后代即为群系。
种群:是指同一物种在某一特定时间内占据某一特定空间的一群个体所组成的群集。
育成品种:品种中有许多人工雕刻的痕迹,是人类有意识选择的结果,因此又称为人工品种。
自然品种:是指未经任何仍选择或育成活动,经过简单的驯化过程或不经过驯化直接为人类的养殖活动所利用的自然种。
原种:原种指取自模式种采集水域或取自其他天然水域并用于养殖生产的野生水生动物种以及用于选育种的原始亲本。
杂交种:杂交种是指不同品系、不同品种甚至种间个体交配得到的具有一定生产性能的群体。
种质:指决定遗传性状,并将遗传信息传递给后代的遗传物质。
资源:是指资财的来源,是对人类具有实际或潜在利用价值的材料,是在一定的技术经济条件下,现实或可预见就将来能作为人类生产和生活所需要的一切物质的和非物质的要素。
水产动物遗传育种学
水产动物遗传育种学
水产动物遗传育种学是研究水产动物遗传变异和育种的学科,涉及到水产动物的遗传基因、染色体、突变、育种策略、品种改良等内容。
该领域的研究对于提高水产动物的生产力和品质,促进渔业可持续发展具有重要意义。
在水产动物遗传育种学研究中,主要涉及到以下方面:
1. 遗传基因研究:研究水产动物的遗传基因结构、功能和表达机制,探究遗传因素对水产动物生长、肉质、抗病性等的影响。
2. 染色体研究:研究水产动物的染色体数目、形态、结构和组型特征,探究染色体在水产动物遗传变异中的作用。
3. 育种研究:通过选择、杂交和栽培技术等手段,培育出具有良好生产性能、抗病性、品质好的水产动物新品种。
4. 品种改良:通过对现有水产动物品种的改良,提高其生长速度、产量、肉质和抗病性等方面的表现。
5. 生物技术应用:应用基因编辑、转基因等技术,改善水产动物的遗传性状,提高生产力和品质。
水产动物遗传育种学的研究对于提高水产动物的生产力和品质,促进渔业可持续发展具有重要意义。
水产动物遗传育种学实验
水产动物遗传育种学实验水产动物遗传育种学实验的重要性在于通过研究和改良水产动物的遗传特性,提高其产量、抗病性和适应环境能力,从而满足人们对水产产品的需求。
水产动物遗传育种学实验通常包括以下几个方面的内容:选择优良的遗传素材、建立遗传连锁图、进行遗传分析和评价、进行遗传改良和育种。
选择优良的遗传素材是水产动物遗传育种的基础工作。
通过对各种水产动物群体的调查和采集,挑选出具有良好生长性能、抗病性或其他重要经济性状的个体作为育种材料。
这些个体通常表现出较高的遗传变异程度,为后续的遗传改良提供了潜在的基因资源。
建立遗传连锁图是水产动物遗传育种的重要手段之一。
通过对遗传标记位点进行分析,确定各个位点之间的连锁关系和距离,从而揭示水产动物基因组上的遗传规律。
遗传连锁图的建立有助于了解水产动物的遗传背景,为后续的遗传改良提供了理论依据。
第三,进行遗传分析和评价是水产动物遗传育种的关键环节。
通过对育种群体的遗传变异进行分析,了解各个性状的遗传背景和遗传参数,为育种目标的设定和遗传改良策略的制定提供依据。
同时,对育种群体的遗传多样性和群体结构进行评价,有助于保护和合理利用遗传资源。
进行遗传改良和育种是水产动物遗传育种的最终目的。
通过选择和配对优良个体,利用遗传连锁图和遗传分析结果指导育种工作,逐步提高水产动物的产量、抗病性和适应环境能力。
在遗传改良过程中,需要采取适当的育种方法,如选择育种、家系育种、杂交育种等,并结合现代生物技术手段,如基因编辑和转基因技术,进一步提高遗传改良效果。
总的来说,水产动物遗传育种学实验是一项复杂而重要的工作。
通过选择优良遗传素材、建立遗传连锁图、进行遗传分析和评价、进行遗传改良和育种,可以有效提高水产动物的经济性状,满足人们对水产产品的需求。
这一过程需要科学家们的辛勤努力和智慧,也需要社会各界的支持和参与,共同推动水产动物遗传育种事业的发展。
水产生物遗传育种学:绪言、第二章
&1.3 遗传学在科学和生产发展中的作用
遗传学的深入研究,不仅直接关系到遗传学本身的发展;而 且在理论上对于探索生命的本质和生物的进化,对于推动整个 生物科学和有关科学的发展都有着巨大的作用。
第二章 遗传的细胞学基础
细胞(cell)是生物体结构和生命活动的基本单位。生 物界除了病毒和噬菌体等最简单的生物外,所有的植物和 动物,不论低等的还是高等的,都是由细胞构成的。
在生物的生命活动中,繁殖后代是一个重要的基本特征。
无性繁殖 一系列的细胞分裂
有性繁殖
繁衍后代
因此,为了深入研究生物遗传和变异的规律及其内在 机理,有必要对细胞的结构和功能、细胞的分裂方式、以 及生物繁殖方式与遗传表现的关系进行介绍。
水产生物遗传育种学
第一章 绪 言
&1.1 遗传学研究的对象和任务 &1.2 遗传学的发展 &1.3 遗传学在科学和生产发展中的作用
&1.1 遗传学研究的对象和任务
一、遗传学研究对象 以微生物、植物、动物、人类为对象,研究它们的遗传和变异。 遗传学(Genetics)是研究生物遗传和变异的科学。 遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征。 遗传(heredity):指亲代与子代相似的现象。 变异(variation)指亲代与子代之间、子代个体间的不相同的方面 遗传是相对的、保守的,而变异是绝对的、发展的。
1.遗传学在自然科学中作用,认识和阐述生命现象和提示生 命本质,特别是对生物进化的机理有重要的作用。
水产生物遗传育种进展及未来发展前景
水产生物遗传育种进展及未来发展前景近年来,随着人们对于健康食品和绿色食品的重视,水产养殖成为了一种备受关注的产业。
水产养殖业不仅可以提供大量的食材,同时还能保护水生环境,促进产业经济的发展。
然而,在水产养殖过程中,水生生物的遗传育种技术也显得尤为重要。
目前,水产生物的遗传育种技术已经逐渐成熟,不断取得各种进展,同时未来还有着广阔的发展前景。
1. 水产生物的基本遗传育种技术水产养殖的发展必将受到水生生物的基本遗传育种技术的影响。
水产生物的基本遗传育种技术包括选择育种、杂交育种、突变育种和基因工程育种。
其中,选择育种和杂交育种是最常用的方法。
选择育种用于提高养殖品种的遗传品质,主要是通过选择具有较高遗传品质的个体或家系,对其进行选配。
通过这种方式,可以逐步筛选出优秀品种,并最终形成一些特异的品系。
而杂交育种则是指通过不同种系之间的交配,获得一定的遗传优势。
杂交育种可以克服种系内遗传衰退和多种适应性较低的弊端,从而提高在水产养殖中的适应性。
2. 水产生物的分子遗传育种技术分子育种是一种基于生物分子信息基础上的育种技术,包括基因组学、转录组学和蛋白质组学。
在水产养殖领域中,分子育种技术也得到越来越广泛的应用。
这种技术主要通过对水产生物的基因组和蛋白质组进行深入研究,以发掘有利于遗传育种的分子标记和基因。
这种技术可有效提高选育效率和遗传品质。
3. 水产生物基因编辑技术的应用随着科技的不断发展,基因编辑技术已经成为一种极具前景的生命科学技术。
基因编辑技术透过人为干预基因序列,以达到目的性对遗传育种和生态环境的改变。
在水产养殖中,基因编辑技术最大的应用是在生物疾病的治疗和抗农药剂量中,如水产养殖中对烈性环丙烷的难题。
基因编辑技术将促进种类的生长,从而改变生物原有的发育行为和外向性状。
4. 未来的发展趋势随着水产养殖业的不断发展,水产生物的基因育种技术也不断取得各种进展。
未来的发展趋势将继续集中在分子遗传育种和基因编辑技术的应用上。
多倍体育种(水产动物育种学)
实例
相建海:1998 用热休克诱导中国对虾 ,在受精卵排后8 min,用32℃处理 16 min,可以诱导出75%的三倍体。 湖北省水产研究所用秋水仙素处理草鱼♀×团头鲂♂杂种的细胞,持续 20 min,获得三倍体和四倍体。 田传远:1998 用6-DMAP诱导天平洋牡蛎。 杂交:兴国红鲤♀×草鱼♂------异源四倍体(4n=148---152)
异源多倍体
三倍体的高度不育
因为它具有三套染色体,在减数分裂中,虽然n对同源染 色体可以正常的分向细胞两极,但是另一套染色体的每一条 只能随机的进入某一极。因此,三倍体减数分裂后的性细胞 染色体数目一般在n-2n之间,只有1/2n的机会产生染色体数 为n的配子。由于染色体数目在n与2n之间的初级性母细胞是
三、多倍体的应用前景
1、多倍体鱼研究为食用鱼养殖业提供了一个广阔的优 质种鱼的种质库。 2、生长速度快,肉风味普遍很好 3、肉品质好 4、可以进行性别控制 ,进行单性养殖 5、多倍体存活率高 6、可作为有要求:
掌握和理解多倍体的概念和特点
1.
2. 掌握和理解多倍体的原理 了解多倍体应用前景
3.
一、多倍体相关概念
1. 概念
生物学上所称的多倍体主要指 含有3套或3套以上染色体组数目的 生物体。
2. 多倍体分类
多倍体
按照染色体的组数 按照染色体来源
三倍体 四倍体 五倍体 同源多倍体
不能发育的,所以三倍体性腺发育受阻,不能生殖。
二、多倍体形成的原理
(一)多倍体的产生 1、温差处理:冷休克 、热休克 2、水静压处理 3、药品处理:常用药品有秋水仙素、6-二甲基氨 基嘌呤和细胞松驰素B。
以上各种方法处理若是拟制的是第一极体或者第 二极体的排放,一般形成的都是三倍体,如果阻止 的是第一次卵裂形成的都是四倍体。
水产动物遗传育种学教案(精)
水产动物遗传育种学教案(精)水产动物遗传育种学教案课程名称:水产动物遗传育种学授课教师:洪一江,彭扣所在单位:生命科学与食品工程学院绪论一、水产动物育种学研究的对象(一)水产动物的范畴水产动物是对人类生产和生活具有经济价值的水生动物.种类十分广泛,有多种无脊椎动物和脊椎动物.如轮虫、甲壳类、鱼类及水生哺乳类等。
(二)水产动物的繁殖特征1、群体大小2、生殖方式(1)水产动物的生殖策略几乎包含了动物界已知的各种形式,根据其生殖细胞的有无及作用氛围以下两种:有性生殖、无性生殖;(2)生殖方式:根据生殖中胚胎发育的场所和营养来源,水产动物的生殖方式可以分为:卵生、卵胎生、胎生。
3、遗传特点及育种的关系由于异质性的存在,大群体的各种生长性能具有杂和体的典型特征,一旦群体变小,异质性降低,群体就会表现出来某种程度的遗传衰退和生长速度降低,在生产中这种现象成为衰退或退化。
在水产动物的育种过程中,要充分考虑异质性的特点,采用适合这种群体的育种方法才能提高育种效率。
(三)水产动物育种的对象养殖对象种类繁多,是水产动物育种区别于畜、禽育种的显著特点。
育种对象的选择要考虑以下几点:首先,应该考虑土著种类而且时常上对新品种需求比较迫切的重要水产动物作为主要育种对象。
其次,有些种类虽非土著种类,但因如时间较长,有一定的资源基础,在生产和消费上都有较大的比重,经过努力可以解决国内时常需求,培育出适合时常需求的新品种。
合适的与措施对于所有水产动物都是必需的,但不同育种对象的育种任务往往也有过不同:(1)池塘和网箱养殖对象育种的主要任务在于提高品种的生产性能;(2)海洋牧场几海水工厂化养殖的养殖对象育种的首要任务是使水产动物适应于海水养殖的特殊条件,特别是在限制活动的条件下,要求适应于高密度和有效地利用天然饵料资源几人工配合饲料;(3)水产观赏动物育种的目的是培育出体色鲜艳及体形变异的新品种,培育出具有特殊形态的观赏水产动物家系;(4)水产实验动物育种的目的是培育用语现代科学研究,在遗传上具有同质性、对各种实验反应具有一致性的水产动物(5)野生淡水和回游性水产动物的任务也有其具体要求二、水产动物育种学的任务和方法(一)水产动物育种学的任务与内容水产动物育种:指应用各种遗传学方法,改造水产动物的遗传结构,培育出适合人类养殖生产活动需要的品种的过程。
水产动物遗传育种复习
一、名词解释1、品种:经济条件下,经自然或人工选择形成的水生动物群体。
具有相对的遗传稳定性和生物学及经济学上的一致性,并可以用普通的繁殖方法保持其恒久性。
2、性状(character ):生物体所表现出来的形态特征和生理生化特征,也可以是指生物体的总的表现型特征。
3、选择效应:也称选择进展,指受选择性状在一世代中的变化情况。
R :选择效应; :选择亲本子代表型平均值; :选择时原来群体的表型平均值。
4、遗传力:指某一性状从亲代传递给后代的能力,常以h2表示,评定数量性状的变异的遗传程度。
5、育成杂交:将分属不同品种、控制不同性状的基因随机结合,形成各种不同的基因组合,再通过定向选择育成集双亲优良性状于一体的新品种。
6、经济杂交:即杂种优势利用,是一项系统工程,既包括对杂交亲本的选优提纯,又包括杂交组合的选配和杂交工作的组织。
7、杂种优势(heterosis ):两个或两个以上不同遗传类型的个体杂交所产生的杂种一代,性能上优于两个亲本平均值现象。
8、多倍体:指生物体体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。
多倍体育种(polyploid breeding ):系统的研究水产生物染色体倍性变异的规律,并利用多倍性变异选育新品种或新养殖对象9、QTL (quantitaative trait locus )数量性状位点,指的是控制数量性状的基因在基因组中的位置10、分子标记:是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA 水平遗传多态性的直接的反映。
广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA 序列或蛋白质;狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA 片段。
11、辅助育种:利用与特定性状相关联的分子标记作为辅助手段进行的育种。
二、大题1、 水产动物育种特点:(1)选育难度大于作物和畜禽。
水产动物生活在水中,容易混杂,不便观察;鱼类等水产动物生殖周期长等。
(2)适合于大型动物的一些常用育种方法不一定适合水产动物。
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一名词解释1、核型(染色体组型):把生物细胞核内全部染色体的形态特征(染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无等)所进行的分析,也称为染色体组型分析。
2、同源染色体:形态结构相同的一对染色体。
特点:育性差,结实率低;形态、组织学上的特征。
3、复等位基因:指在同源染色体的相同位点上,存在三个或三个以上的等位基因。
4、不完全显性;F1表现为双亲性状的中间型。
5、品种:经过人工选育而成的,具有遗传稳定,并有别于原种或同种其他种群之优良性状及其表现性状的水生动植物。
6、细胞质遗传:把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞质遗传,也称为非孟德尔遗传,核外遗传。
7、染色体畸变:指染色体数目的增减或结构的改变。
8、雌核发育:合子的发育是在卵子细胞核的控制下完成的。
9、雄核发育:指卵子只依靠雄性原核进行发育的生殖方式。
10、杂交:指通过不同个体之间的交配而产生后代的过程。
11、远缘杂交:亲缘关系较远的个体间的交配,指不同种间、属间,甚至亲缘关系更远的个体间的交配。
12、近缘杂交;亲缘关系较近的个体间的交配,一般指同种内两个不同品种之间的杂交,又称品种间杂交。
13、同源多倍体:指增加的染色体组来自同一物种,一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。
14、异源多倍体:指增加的染色体来自不同物种,一般是由不同种属间的杂交种染色体加倍形成的。
15、混合选择:又叫集体选择,个体选择,是从来源不同的鱼群中选择表现型优良的个体混养在一起,混合交配,繁殖后代,繁殖的后代再混养在一起,再选种,这样的混合选拔留种,连续几代培育出一个新品种。
16、家系选择:将一雌一雄的优良亲鱼单独交配,建立若干家系,后代以累代近亲繁殖为基础,在尽可能相同的条件下饲养亲鱼,比较鉴定各家系的经济性状,从中选出最好家系的雌雄个体建立品系,这样的选择方法是家系选择。
17、后裔鉴(测)定:凭借子代表型平均值的测定来确定并选择亲本和亲本组合的选择育种,称为后裔测定。
18、育成杂交:通过杂交和选育育成新品种的杂交方式。
19、经济杂交:通过杂交利用杂种一代的杂种优势。
20、引种:鱼类的引种指从外地或外国引进优良品种,使其在本地区的水域繁衍后代达到一定的数量的工作。
21、驯化:人类按照自己的意志,把野生动植物培育成家养动物或栽培植物的过程。
22、驯养:人类在家养条件下驯服野生生物的工作,局限于被驯个体本身,不遗传后代。
23、选择育种:又简称选种,是利用现有品种或生物类型在繁殖过程中自然产生的变异,通过选择纯化及比较鉴定获得新品种的一种育种途径。
24、杂交育种:就是通过杂交的方法培育新品种或利用杂种优势。
25、多倍体:是指每个体细胞中含有三个或更多个染色体组的生物体。
26、细胞核移植:应用显放操作技术,将一种动物的细胞核转移到同种或异种动物的去核卵中为核移植技术。
27、细胞融合技术:是将不同遗传性的体细胞融合在一起,经过培养成新的杂种细胞或杂种个体。
28、基因转移技术:是把某生物的基因转移到另一生物,定向改造生物的基因型,并使之表达和遗传的一种育种技术。
二、遗传重点1、交换值(重组率):指同源染色体非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率。
一般利用重新组分原子占总配子数的百分率进行估算。
2、两点测验:先用三次杂交,再用三次测交(隐性纯和亲本)来分别测定两对基因间是否连锁,然后再根据交换值确定它们在同一染色体上的位置。
三点测验:基因定位最常用的方法,它是通过一次杂交和一次用隐性亲本测交,同时确定三对基因在染色体上的位置。
3、基因定位:确定基因在染色体上的位置。
4、微效基因假设内容:①决定性状的基因很多②各个等位基因的表现为不完全显性或无显性或有增效和减效作用③各基因的作用是累加性的。
5、广义遗传率:总的遗传方差占表现型方差的比率。
6、环境方差估算:①对于动物和异花授粉植物:先用纯系亲本(或自交系)表现型方差估算环境方差②对于自花授粉植物:由于可能存在严重的自交衰退现象,常用F1表现型方差估算。
7、细胞质遗传与母性影响的不同;母性影像表现的遗传现象与细胞质遗传十分相似,但是这种遗传不是由细胞质基因组所决定的,由受精前母体卵细胞状态决定子代性状的现象称为母性影响。
①细胞质遗传是细胞质控制基因的遗传;母性影响是细胞和遗传②细胞质遗传的子代表现与母本一致;母性影响的子代与母本的基因型一致③细胞质遗传的子代无一定分离比,母性影响的再带有一定的分离比。
8、常染色质:染色很浅的区段。
9、异染色质:染色质中染色很深的区段。
10、联会:同源染色体联合在一起的一种特殊的固定结构,其主要成分是自我集合的碱性蛋白及酸性蛋白,由中央成分的两侧伸出横丝,因而使同源染色体得以固定在一起成联会。
11、伴性遗传:是指染色体上的基因所控制的某些性状是伴性遗传的现象,所以又称性连锁。
12、限性遗传:是指位于Y染色体(XY型)或W染色体(ZW型)上的基因所控制的遗传性状,指局限于雄性或雌性表现的现象。
13、从性遗传(性影响遗传)不是只由X或Y染色体上基因所控制的性状而是因为内分泌及其他关系使某些性状只出现于雌雄一方,或在一方显性,另一方隐性的现象,人类色盲、A型血友病等为伴性遗传。
14、数量性状:生物界中存在的一种遗传性状,其表现型变异是连续的。
15、质量性状:表现型和基因型的变异不连续。
16、染色体化学成分:DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA。
17、解释鲶鱼的核型公式:2n=58=20m+24sm+10st+4t,NF=1O2:共58条染色体,29对,20条中部着丝粒染色体,24条亚中部着丝粒染色体,10条亚端部,4条端部,102条臂。
三、育种重点1、对引种水域、引入水域要调查的内容:引种水域的考察:包括生物学特性、生态条件、地理分布、形成史、小生境、食性、栖息习性、繁殖习性、病虫害、水质要求以及引种对象与本地资源的互补关系。
引入水域的考察:⑴非生物因子:①气候:涉及引入水域经纬度、海拔、气温、降雨量、光照、大气压等:②水文条件:涉及水深、水量、流速、流程、底质、水位变动幅度、盐度、酸碱度及各种无机盐的含量。
水质包括水质肥力、有机成分、含氧量、含盐量、透明度、酸碱度及各种离子成分的含量和比例。
⑵生物因子:包括饵料生物、病原生物、敌害生物和竞争生物。
2、引种对象有哪些规格,如何确定引种对象规格:规格:①受精卵、苗;②成体(亲体)。
确定:根据不同水域(池塘、江河、湖泊、水库)和引种对象的特点,选用不同的引种材料。
对于生命周期长的宜引入成体,以加快引种进程。
若水域凶猛敌害较多应引入成体,对生命周期的的宜用幼体和受精卵,因为费用少,方法简单,易适应新环境,而且受精卵可以免去检疫。
3、引种坚持的原则:①本地区自然资源或生态系统未被利用;②现有水域中的生物群落或生态关系需要改善或改变;③原有的水产资源遭受毁灭性破坏后需要恢复;④外地或外国的适合于本地水域增养殖的优良品种是可以引种。
4、引种对象的检疫:引种应避免将原水域的病原体、寄生虫带入新水体。
①对引种对象所在水域进行病虫害调查,尽量从无病虫害处引种;②检疫;③运输途中严防病虫害污染;④隔离饲养。
5、驯化的途径:⑴直接适应:①激进式(极端驯化);②渐进式。
⑵定向改变遗传基础:①定向人工(或自然)选择;②有目的的杂交;③生物工程。
6、比较混合选择、家系选择、后裔鉴定、综合选择这几种方法的优缺点:混合选择:操作简单,占用池塘少,可结合生产进行,不需要隔离,能避免自交繁殖引起的生活里的衰退,使后代保持较高的活力,常用在良种繁育。
但混合选择进程缓慢,对改良品种的效果比较有限,不能追溯亲缘关系。
家系选择:建立在近亲繁殖的基础上,基因必定向纯和方向发展,加上人工选择,最终能育出优良纯种群。
但由于近亲交配,产生近交衰退,出现畸形和有缺陷的个体,注意及时淘汰。
后裔鉴定:可靠,但应用麻烦,要用很长时间和大量人力物力,当得到结果时,亲鱼年龄很大,一般用于鉴定公鱼。
综合选择:可以在一个世代进行家系选择、混合选择、后裔鉴定,提高了准确性,但选择时间长,手续繁琐。
7、选择育种的注意事项:①选择对象的内部因素;②人为因素:选择强度和选择压力不宜过大;③环境:应根据生产条件和推广水体的情况选择适应的环境条件。
8、育成杂交的方法:⑴简单育成杂交:①二品种简单育成杂交;②多品种简单育成杂交(综合杂交育种);⑵级进育成杂交;⑶引入育成杂交;⑷综合育成杂交。
9、杂种优势的特点:①杂种优势并非一两个性状表现突出,而是许多性状综合的突出表现;②杂种优势的大小取决于双亲性状的相对差异和互补程度,在一定范围内,双亲差异越大,杂种优势越大;③双亲基因型的纯和程度不同,杂种优势大小不同,双亲纯和程度越大,杂种优势越大;④杂种优势在F1表现明显,F2下降。
10、雄核发育的二倍体诱导:①雄核发育二倍体可以通过抑制第一次卵裂获得;②通过双精子融合、或利用四倍体得到的二倍体精子与遗传失活卵受精的方法获得。
11、雌核发育的二倍体诱导:同多倍体诱导。
12、精子和卵子染色体的遗传失活如何诱发:(一)获得遗传上失活的精子:(1)化学药品处理:甲苯胺兰、乙烯脲吖啶黄等处理可以使精子遗传失活,进而诱发雌核发育,只是需要找出适当的处理浓度和处理时间。
(2)射线处理:紫外线、X射线或γ射线等处理后的失活精子来“受精”;(二)使卵子染色体失活:(1)去除卵核:受精后,于卵子排出第二极体后,用玻璃针从极体排出点附近挑出卵核;(2)射线破坏卵核:用射线照射卵核来破坏卵内细胞核,所用射线有紫外线、X射线、r射线等;(3)卵子过熟或老化:过熟或老化的卵子,染色体会自发畸变,这类似于受射线照射的卵子。
13、如何通过雌核发育建立一个纯系:若母体是杂合体,那么雌核发育后(一般指雌核发育二倍体)的纯合程度将存在三种情况:(1)二倍化是由于阻止了第一极体的形成和排出,由此产生的雌核发育子代的杂合性与母体相同,但是这样情况在鱼类很少见或者不存在;(2)二倍化是由于阻止第二极体的形成和排出,纯合度较高,但仍有些是处于杂合状态,杂合程度取决于第一次减数分裂期间的基因互换频率。
这种情况普遍存在于鱼类;(3)二倍化是在第二极体排出后,由于阻止第一次卵裂纺丝的形成,所有的基因处于纯合状态(除突变外),是理想的纯合体,可直接用于建立纯系。
14、多倍体产生的机制:(1)体细胞染色体加倍(2)减数分裂异常,形成没减数的配子(3)双(多)精受精(4)远缘杂交(5)个体发育调节机制。
15、详细说明多倍体诱发的方法和诱发机制:原理:(1)抑制第一极体的排放(2)抑制第二极体的排放(3)抑制第一次卵裂(4)细胞融合。
方法:(1)物理方法:a冷休克处理:多用于温水性种类,使用温度略高于致死温度,一般0-6℃。
微管蛋白在37℃的温度条件下其二聚体能装配成微管,而低温条件微管则解聚成二聚体,并能阻止微管蛋白聚合成微管。