凡纳滨对虾的遗传育种研究现状
凡纳滨对虾胚胎发育的时序及特征研究解析
凡纳滨对虾胚胎发育的时序及特征研究0、引言【研究意义】凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)又名南美白对虾,是迄今世界养殖产量最高的优良虾种,因其具有壳薄体肥、肉质鲜嫩、生长迅速、群体生长均匀、抗病力强等优点,深受国内外市场的青睐(林琼武等,2006;Aloise et al.,2011;彭金霞等,2013)。
开展繁殖生物学研究、完善苗种培育技术及制定人工育苗标准化操作规范,是实现凡纳滨对虾人工规模化繁育的有效途径;而确立不同温度下受精卵第一、第二极体释放时间,是开展凡纳滨对虾雌核发育诱导及后续细胞工程育种研究的重要基础。
因此,有必要深入开展凡纳滨对虾的胚胎发育生物学研究。
【前人研究进展】随着国内外对虾增养殖业的迅猛发展,以提升养殖产量和品质为主要目标的染色体组工程已成为对虾育种研究的重点领域(Garnica-Rivera et al.,2004;Sellars et al.,2010;Aloise et al.,2011)。
目前,有关对虾胚胎及幼体发育的研究集中在形态描述(García-guerrero and Hendrickx,2009;栗治国等,2013),且发现水温变化是对虾繁殖和生长发育的关键因素(彭昌迪等,2002),在生长、存活、生理生化和能量代谢等方面均已得到证实(Chen andLai,1993;Wyban et al.,1995;Kumlu et al.,1995;李庭古等,2006)。
国内已有学者对红螯螯虾、凡纳滨对虾、克氏原螯虾和脊尾白虾等的胚胎发育过程进行了观察和描述(孟凡丽等,2000;彭昌迪等,2002;吕建林等,2006;栗治国等,2013);国外学者则主要针对罗氏沼虾和长臂虾科4种对虾的胚胎发育进程及发育形态特征进行观察(Müller et al.,2004;García-guerrero andHendrickx,2009)。
凡纳滨对虾线粒体控制区群体遗传学分析 【15页】
凡纳滨对虾线粒体控制区群体遗传学分析目录摘要 (3)ABSTRACT (3)1绪论 (4)2 材料与方法 (4)2.1研究样品来源及总DNA的提取 (4)2.2 mtDNA控制区基因序列的扩增及测序 (4)2.3 线粒体控制区序列的整理与分析 (5)3 结果 (5)3.1凡纳滨对虾线粒体DNA测序结果 (5)3.2凡纳滨对虾单倍型及单倍型多样性 (5)3.3凡纳滨对虾群体间的遗传分化与遗传距离 (7)3.4 基于mtDNA控制区序列的凡纳滨对虾分子系统树 (9)4 讨论 (10)4.1凡纳滨对虾种群遗传多样性 (10)4.2凡纳滨对虾的遗传距离和遗传分化 (10)4.3 线粒体DNA标记鉴别不同凡纳滨对虾养殖群体的可行性 ................10.5.结论 (11)参考文献 (11)凡纳滨对虾的线粒体控制区群体遗传学分析摘要:本研究通过对4个凡纳滨对虾群体即G1、G2、S1、S2的线粒体DNA(mtDNA)控制区部分基因序列的测定,系统的分析了其遗传多样性,对比他们之间系统进化关系。
在4个凡纳滨对虾群体共40个样本的线粒体控制区序列中共检测到17种单倍型,其中群体G1和G2单倍型数量最多,分别为8个和6个。
S2群体单倍型数最少,仅有1个,S1和S2群体的单倍型个数均为1个。
4个群体单倍型多样性(H1)在0.416±0.090~0.973±0.022,其中遗传多样性最高的为G1群体。
AMOVE分析结果显示,来自群体间的遗传差异(57.03%)略高于群体内的变异(42.97%)。
各群体的遗传分化Fst值均为正值,其中GD组与其他群体之间差异最大。
用MEGA5.0基于遗传距离构建系统进化树,结果表明5个凡纳滨对虾群体中,S1和S2遗传距离最近(D=0.017),聚为一支,G2群体聚为一支,G1群体单独聚为一支,4个凡纳滨对虾群体中,4个群体共享单倍型H1,此外,S1和S2共享单倍型H2,G1和G2共享单倍型H11,可能是由于其在选育过程中亲本的遗传背景存在交叉,而G2群体与其他群体遗传距离较远,可能与选择群体样本的地理位置差异相关。
凡纳滨对虾选育系间杂交的生长性状及遗传多样性分析
凡纳滨对虾选育系间杂交的生长性状及遗传多样性分析吴怡迪;骆轩;杨章武;黄永春;游伟伟【摘要】对2个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)选育系(A和B)的自繁与杂交后代的生长性状及遗传多样性进行了分析.养殖对比实验结果表明,杂交组合AB 生长性状优于其他各组,表现出较好的杂种优势.使用11对荧光标记的微卫星引物对4个凡纳滨对虾自繁与杂交群体以及1个从美国引进的初代亲本SIS群体的基因组DNA进行扩增,结果显示除AA群体外,其余4个群体均表现出较丰富的遗传多样性,观测到的平均等位基因数(Na)为4.273~5.636,平均期望杂合度(He)为0.586~0.629,平均多态信息含量(PIC)为0.512~0.556.遗传距离分析结果显示,SIS群体和AA群体的遗传距离最远(0.670 4),而与AB群体的最近(0.131 4).研究结果表明,引自美国的凡纳滨对虾群体经多代自繁后,其遗传多样性水平降低;而选育系间杂交则可使杂交后代的生长性状和遗传多样性水平得到改善.【期刊名称】《厦门大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(055)005【总页数】8页(P646-653)【关键词】凡纳滨对虾;生长性状;遗传多样性;微卫星;杂交【作者】吴怡迪;骆轩;杨章武;黄永春;游伟伟【作者单位】厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102;福建省水产研究所,福建厦门361013;集美大学水产学院,福建厦门361021;厦门大学海洋与地球学院,福建厦门361102【正文语种】中文【中图分类】S917.4凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)又名南美白对虾,原产自南太平洋和美洲沿海水域,自1988年引入我国以来,已成为我国水产养殖的主要品种[1].作为水产经济虾类的重要养殖品种,我国每年的凡纳滨对虾种苗需求量高达4 000亿尾以上[2].然而近年来由于各种虾类疾病相继入侵及养殖过程中频繁近交导致的种质退化等原因,我国凡纳滨对虾在养殖过程中出现了个体小型化、生长速度慢、抗病性差等问题.因此,从分子水平上了解现有凡纳滨对虾群体的遗传变异情况,并在此基础上培育适合福建海域养殖的凡纳滨对虾新品种显得十分迫切.微卫星标记技术作为第二代分子标记的代表,已被广泛应用于水产生物的遗传分析研究中[3].Maggioni等[4]用10个微卫星标记对巴西9个凡纳滨对虾养殖场的亲虾群体进行评估,结果显示9个亲虾群体的遗传多样性程度与来自中美洲的野生群体一致,处于较高水平.Artiles等[5]用4个微卫星标记对古巴1个凡纳滨对虾引进群体的不同世代进行遗传多样性分析,结果表明各后代群体的遗传多样性水平近似,但后代群体与基础群体间存在明显的遗传差异.此外,还有研究用微卫星标记对凡纳滨对虾的遗传多样性进行了分析,发现随繁育世代增加,养殖群体后代的遗传多样性呈下降趋势,并建议在后续繁育工作中通过增加杂交来改善或避免近交衰退的现象[6].2008年起,厦门市厦兴龙水产种苗有限公司与福建省水产研究所等单位合作开展凡纳滨对虾良种选育工作.本研究针对该育种项目中的4个群体和1个美国引进群体,采用微卫星标记对其遗传结构和遗传多样性进行分析,从而监测该育种项目中各对虾群体的遗传变异情况.1.1 实验材料实验所用的2个选育群体(A和B)以及它们的2个杂交群体取自厦门市厦兴龙水产种苗有限公司,初代亲虾群体则引自美国SIS公司(Shrimp Improvement System,USA),命名为SIS.选育系A来源于2008年由美国SIS公司引进亲虾的子一代,选育系B来源于2010年引自广东的另一个凡纳滨对虾繁育群体,随后针对生长与抗病性状对2个群体进行了连续多代的群体选育.2014年,用选育系A的F6代群体以及选育系B的F4代群体作为亲本,采用双列杂交获得了它们的自繁以及正、反杂交后代,并分别命名为AA(A♀×A♂)、BB(B♀×B♂)、AB(A♀×B♂,正交)和BA(B♀×A♂,反交).5个凡纳滨对虾群体分别于2014年7—9月随机取样30尾,活体运回实验室后,用无菌手术剪和镊子取对虾的尾节肌肉,保存于95%(体积分数)乙醇中备用.1.2 实验方法1.2.1 4个群体生长指标的跟踪测量4个群体的养殖对比实验于2014年7—11月在厦兴龙水产种苗有限公司的晋江基地进行.2014年7月31日,将每个交配组合的仔虾分别养殖在室外水泥池,每池6 m2,投苗密度100尾/m2,每组设置2个对照池.养殖期间随对虾生长阶段进行定期投饵,并保持不间断充气.在养殖40,60,80和100 d时对各群体对虾进行取样测量,每池取30尾,用游标卡尺(精确度0.01 mm)和电子天平(精确度0.01 g)对其体长、头胸甲长和体质量3个指标进行测量并记录.1.2.2 微卫星分析基因组DNA的提取:实验所用凡纳滨对虾的基因组DNA采用北京天根生化科技有限公司的海洋动物组织基因组DNA提取试剂盒进行提取,并用1.2%(质量分数)琼脂糖凝胶电泳和NanoDrop2000分光光度计分别检测所提取基因组DNA的质量和浓度,之后于-20 ℃保存备用.微卫星引物的筛选及PCR扩增:实验所用微卫星引物参考文献[7],选取并合成了44对引物进行PCR扩增,从中挑选出11对特异性强、多态性较高且重复性好的微卫星引物(表1),并在每对引物的5′端设计添加不同类型的特异性荧光标记(FAM、HEX或ROX)用于后期混样检测目的条带,再交由上海生工生物工程股份有限公司合成.PCR反应体系(25 μL):10×PCR Buffer (含Mg2+) 2.5 μL,dNTPs(2.5 mmol/L) 2 μL,正、反向引物(10 mmol/L)各1 μL,Taq DNA聚合酶(5 U/μL) 0.25 μL,模板DNA(80~100 ng/μL) 1 μL,加ddH2O补足至25 μL.PCR反应程序:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s,相应退火温度退火30 s,72 ℃延伸30 s,35个循环;72 ℃延伸7 min.PCR产物经电泳检测和筛选后,委托上海生工生物工程股份有限公司进行短串联重复序列(STR)分型分析.1.2.3 数据统计与分析4个群体的生长数据用PASWStatistics18软件进行比较分析,群体间各指标的比较采用单因素方差分析进行,差异显著性水平为p<0.05.根据Falconer[8]的方法,对2个杂交组合AB和BA的中亲杂种优势率HMP及单亲杂种优势率HA、HB进行计算.微卫星数据用PopGene 3.2软件进行统计分析,计算5个群体各微卫星位点的等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He),用以评估各群体的遗传多样性;Hardy-Weinberg(H-W)平衡检验和固定指数(Fis)的计算则分别用以检测Ho和He之间的差异和评估杂合子缺失情况;计算两两群体间的Nei′s无偏遗传距离(Ds)用以评估群体间的遗传差异.根据Botstein等[9]的方法,采用PIC-CALC 0.6软件,依据等位基因频率计算各个位点的多态信息含量(PIC).群体间遗传分化指数(FST)、群体内和群体间的分子变异分析(AMOVA)均采用Arlequin 3.5软件进行.2.1 自繁及杂交群体的生长及杂种优势分析各取样时期内4个选育群体的体长、头胸甲长和体质量数据如图1(a)、(b) 和(c)所示.由图中可见,4个群体的各指标都随生长天数的增加而增加.对群体间各指标进行单因素方差分析,结果显示:在养殖40 d时,AB和AA群体的各项指标均高于另外2个群体(BA和BB),且AB群体与这2个群体差异显著;而至80 d后AB和BB群体的各指标显著高于BA和AA群体.图1(d)中体质量日增长量的统计分析结果表明:AA、BB和BA 3个群体的体质量日增长量随生长天数的增加而下降;自繁子代群体AA和BB的体质量日增长量在Ⅰ至Ⅱ阶段明显下降,其中BB群体的体质量日增长量下降了53.7%;杂交子代群体AB和BA的下降幅度较小,其中AB群体的体质量日增长量在Ⅰ至Ⅱ阶段基本保持不变.杂交群体杂种优势率的分析结果表明,40~80 d各生长指标的HMP都随生长天数的增加而呈先降低后上升的趋势(表2).2个杂交群体在60 d时都表现出负向的中亲杂种优势,且整个过程中BA群体的HMP几乎全部为负值,即表现出杂种劣势.另外,2个杂交群体子代的HMP都介于HA和HB之间,且HA和HB之间存在明显差异.2.2 凡纳滨对虾群体的遗传多样性11对微卫星引物在5个凡纳滨对虾群体中均能扩增出目的条带.表3为5个群体在各微卫星位点上的遗传多样性信息,结果显示:11个微卫星位点上共检测到81个等位基因,在5个群体中,位点TUMXLv7.121、TUMXLv7.56、Pvan1815和TUMXLv10.312的PIC均高于0.5,位点TUMXLv10.207和TUMXLv9.178的PIC分别在AA和SIS群体中小于0.5,其余位点的PIC均介于0.25~0.5之间.5个群体的平均Fis均为正值,且在位点TUMXLv9.178的Fis也均为正值;5个群体在11个微卫星位点的平均Na为3.909~5.636,平均He为0.561~0.629,平均PIC为0.493~0.556;其中AB群体平均Na和Ho最高(Na=5.636,Ho=0.600),BB群体平均He和PIC最高(He=0.629,PIC为0.556),AA群体除平均Fis值外,各项遗传多样性指标最低,SIS群体各项遗传多样性指标都低于AB和BB群体并高于BA和AA群体;5个群体在11个微卫星位点上的H-W 平衡遗传偏离指数(HWD)显示,2个自繁子代群体AA和BB在多数微卫星位点上都显著偏离平衡(p<0.05).2.3 群体遗传分化分析5个凡纳滨对虾群体两两对比的FST和基于等位基因频率计算得到的各群体间的Ds见表4:各群体间FST和Ds分别介于0.037 5~0.254 8和0.064 0~0.670 4之间.5个群体中FST且Ds最大的是AA与SIS群体(FST=0.254 8,Ds=0.670 4),AB与BA群体之间的遗传分化最小(FST=0.037 5).AMOVA结果显示,81.62%的遗传变异源于群体内,18.38%来自群体间(表5).3.1 4个交配组合群体的生长及杂种优势情况生长性状对比结果表明,整个生长过程中正交子代AB群体的生长相比其他3个群体具有明显的优势, 而AA群体和反交子代BA群体的各项生长指标都较低.不同亲本所获子代的性状表现有显著差异,这种正反交性状的不对称性现象在水产生物的育种中已有不少报道[10-11].此外,在养殖的前2个阶段,2个自繁群体的体质量日增长量随日龄的增加呈明显的下降趋势,而2个杂交群体的下降值低于2个自繁群体,这在一定程度上说明杂交子代在养殖早期的生长较稳定.杂种优势分析结果表明,AB群体获得了较高的与生长性状相关的杂种优势,说明选育系间杂交是提高凡纳滨对虾养殖性能的一个有效途径,这与林红军等[12]的研究结果一致.2个杂交子代的HMP在40~80 d内呈现先降低后上升的趋势,可见杂种优势在早期并不稳定,而到了后期又逐渐恢复并保持稳定状态,这种早期不稳定的现象可能与杂种优势在早期被母性效应掩盖有关[13].BA群体表现出杂种劣势的现象则进一步说明杂交过程中母本的选择以及杂交配对起着非常重要的作用.3.2 5个凡纳滨对虾群体的遗传多样性微卫星标记是分析生物遗传多样性和遗传差异的有效工具,衡量微卫星位点多态性的一个重要指标是PIC.本研究中的11个微卫星位点在5个凡纳滨对虾群体中均表现出多态性,根据Botstein等[9]的划分标准,位点TUMXLv7.121、TUMXLv7.56、Pvan1815和TUMXLv10.312表现出较高的多态性(PIC>0.5),TUMXLv10.207和TUMXLv9.178分别在AA和SIS群体中表现出较低的多态性(PIC<0.25),其余位点均为中度多态性.5个群体在这11个微卫星位点上的平均PIC介于0.512~0.556之间,具有较高的多态性.在遗传育种工作中,明确基础群体的遗传多样性情况,并采用遗传多样性水平较高的群体作为亲代选育,将增强后代对环境的适应性.Na和He是评价群体遗传多样性的重要指标,杂合度的评估中Ho易受样本大小的影响,而He更能反映群体的遗传多样性[14].本研究中,平均Na最高的是杂交子代AB群体(Na=5.636,He=0.606),平均He最高的是BB群体(Na=4.454,He=0.629),这2个群体的遗传多样性参数水平略高于冯娜娜等[15]和Vela Avitúa等[16]所研究的国内及墨西哥的凡纳滨对虾养殖群体,而低于Lima等[17]研究的巴西养殖群体.对各群体H-W平衡检验结果表明,AA和BB群体在多数位点上都偏离了平衡.群体的Fis也代表其基因纯合度[18],5个凡纳滨对虾群体的平均Fis均为正值表明各群体均存在不同程度的近交及杂合子缺失现象,其中AB群体的近交程度最低(Fis=0.017),SIS群体次之(Fis=0.057),AA群体近交程度最高(Fis=0.151),说明AA群体的基因型已经达到了相对较纯合的状态,这与Knibb等[19]的研究结果一致.另外,位点TUMXLv9.178的Fis在所有群体中均为正值,表明该位点存在部分纯合子过剩,这可能是由于无效等位基因的存在所致[20].正交子代AB群体遗传多样性水平在各群体中最高,而反交子代BA群体相对较低,这可能与亲本对子代基因库的贡献率不同相关[21],而亲本遗传贡献率的差异则是受精率、成活率等多种因素综合影响的结果.2个选育系杂交子代与自繁子代遗传多样性水平上的差异表明,选育系间杂交可使后代的遗传多样性水平得到明显改良.另外,SIS群体的遗传多样性低于AB和BB群体的现象,从一定程度上证实了目前国内凡纳滨对虾亲虾市场上关于近年来SIS公司亲虾质量下降的报道[22].3.3 5个凡纳滨对虾群体的遗传差异在水产生物育种过程中,亲本的选择除了要保证高的遗传多样性水平之外,还应考虑遗传距离及遗传分化程度的大小.选择遗传距离远且具有良好性状的凡纳滨对虾进行杂交试验,并评估最优组合,是培育优良新品种的有效途径[23].本研究对5个凡纳滨对虾群体FST和Ds的分析显示,选育系A虽然也源自于美国,但经过多代的自繁选育后已与新引进的美国SIS亲代群体之间发生了明显的遗传分化(FST=0.254 8,Ds=0.670 4),这表明长期的自繁会导致同一地区来源的凡纳滨对虾后代之间发生明显的遗传分化,这种情况在罗氏沼虾(Macrob rachium rosenbergii)[24]中也有发现.另外,2个杂交子代群体(AB和BA)和2个自交子代群体(AA和BB)之间出现了高度遗传分化(FST>0.20,Ds>0.4),而2个杂交子代群体与SIS群体之间则为中度遗传分化(0.05<FST≤0.15,Ds<0.2).综上可见,引进的亲虾群体经多代自繁后,其后代的遗传多样性有所下降,但基因型的纯合度得到提高.采用多代自繁的凡纳滨对虾纯合选育系进行选育系间杂交,其杂交后代能够表现出一定的杂种优势,同时遗传多样性水平也得到一定程度的提高,这有望成为培育凡纳滨对虾新品种(系)的一个有效途径.【相关文献】[1] 于洋.凡纳滨对虾分子标记的开发及其在遗传育种中的应用[D].青岛:中国科学院研究生院 (海洋研究所),2014:1-6.[2] 刘建勇.南美白对虾优质种苗培育技术(上)[J].当代水产,2014(1):1-3.[3] VASEEHARAN B,RAJAKAMARAN P,JAYASEELAN D,et al.Molecular markers and their application in genetic diversity of penaeid shrimp[J].AquacultureInternational,2013,21(2):219-241.[4] MAGGIONI R,COIMBRA M R M,COSTA R B,et al.Genetic variability of marine shrimp in the Brazilian industry[J].Pesquisa Agropecuria Brasileira,2013,48(8):968-974.[5] ARTILES A,COBO R,BENTEZ L,et al.Assessment of genetic variation and productive markers through four progenies of the first introduced stock of cultured shrimp Penaeus (Litopenaeus) vannamei in Cuba[J].International Journal of Aquaculture,2015,5(23):1-12.[6] LUVESUTO 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我国凡纳滨对虾种质资源引进与分析
我国凡纳滨对虾种质资源引进与分析代平;孔杰;栾生【期刊名称】《科学养鱼》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】3页(P3-5)【作者】代平;孔杰;栾生【作者单位】中国水产科学研究院黄海水产研究所 266071;中国水产科学研究院黄海水产研究所 266071;中国水产科学研究院黄海水产研究所 266071【正文语种】中文作为世界上最具有养殖价值的对虾,凡纳滨对虾自1988年被引进后逐步成为我国对虾养殖产业中的主导品种,到2016年,养殖总产量已达到167万吨,居世界首位。
在整个凡纳滨对虾产业链中,种虾环节处于最上游,而良种问题一直是制约我国凡纳滨对虾产业稳定发展的主要因素。
一、国内外凡纳滨对虾种质资源概况1.国外种质资源凡纳滨对虾为热带性种类,原产地为美洲西部太平洋沿岸热带水域。
其野生种质资源从墨西哥湾至秘鲁中部沿岸都有分布,以厄瓜多尔附近的海域比较集中,最初是部分美洲国家的重要养殖品种。
20世纪80年代末,美国政府资助夏威夷海洋研究所(OI)进行无特定病原(SPF)虾苗的研发,主要以生长、抗病等重要经济性状为目标性状进行选择育种的研究。
到20世纪90年代,哥伦比亚、法国等国家也启动了凡纳滨对虾的国家选育计划,由此形成许多人工驯化后适宜当地养殖环境的种质资源。
当前全球凡纳滨对虾种虾资源主要分布在美国的夏威夷、迈阿密和关岛,以及后来从美国转移过去的新加坡、泰国和印尼,这些资源主要以OI体系为基础发展而来,其中,夏威夷是世界著名的SPF种虾生产中心。
从2007年起,美国的种虾产业开始转变为企业主导,美国对虾改良系统有限公司(SIS)逐步成为世界上最大的凡纳滨对虾种虾生产企业,占全球种虾市场份额的70%以上。
此外,当前全球知名的种虾供应商还有美国科拿湾海洋资源公司(Kona Bay Marine resource)、泰国正大(卜蜂)集团(CP)、美国莫洛凯种虾公司(Molokai broodstock)、泰国SyAqua种虾公司、印尼环球种虾公司等。
室内工厂化培育凡纳滨对虾生态式无特定病原(SPF)苗种的探究
室内工厂化培育凡纳滨对虾生态式无特定病原(SPF)苗种的探究1. 引言1.1 研究背景现在请你输出中关于的内容。
1.2 研究目的研究目的是通过室内工厂化培育的方式,探究如何培育出对虾生态式无特定病原(SPF)苗种。
通过研究,我们旨在验证SPF苗种的优势及其在凡纳滨对虾养殖中的应用效果,为提高养殖效率和减少疾病传播提供科学依据。
我们也希望通过研究,推广室内工厂化培育技术,促进养殖业的发展,提高对虾产量和质量,为养殖业的可持续发展做出贡献。
通过这项研究,我们将揭示SPF苗种在凡纳滨对虾养殖中的潜在作用,为未来相关研究提供借鉴和指导,推动养殖业的转型与升级。
1.3 研究意义凡纳滨对虾(SP)是一种重要的养殖物种,其良好的生长适温范围和高产量使其受到广泛关注。
传统的对虾养殖方式存在着疾病传播、水质污染等问题,影响了养殖效益。
通过室内工厂化培育SPF苗种,可以有效规避疾病传播和水质污染的风险,提高凡纳滨对虾养殖的生产效率和品质。
研究意义在于为凡纳滨对虾养殖业提供更加安全、高效的养殖技术和产品。
通过培育SPF苗种,可以减少养殖过程中的疾病风险,保障养殖水域的健康环境,提高养殖产量和质量。
室内工厂化培育SPF 苗种也可以推动对虾养殖业的可持续发展,促进产业转型升级,增加养殖业的经济效益和竞争力。
研究室内工厂化培育凡纳滨对虾SPF苗种具有重要的实践意义和广阔的应用前景。
2. 正文2.1 室内工厂化培育的方法室内工厂化培育是一种高效、环保、节约空间的养殖方法,适用于各种水生动物的苗种培育。
在凡纳滨对虾SPF苗种的培育中,室内工厂化培育具有显著的优势。
室内工厂化培育可以控制环境参数,如温度、光照、水质等,为凡纳滨对虾SPF苗种提供良好的生长环境。
通过自动化设备和智能控制系统,可以实现24小时不间断监测和管理,确保苗种的健康生长。
室内工厂化培育可以有效防止外界病原的侵入,提高凡纳滨对虾SPF苗种的存活率。
通过严格的消毒措施和生物安全控制,可以避免疾病传播,保证苗种的健康状态。
凡纳滨对虾苗种产业的存在问题与对策
凡纳滨对虾苗种产业的存在问题与对策作者:戴耀达康顺元姚翠鸾来源:《农业开发与装备》 2018年第6期摘要:我国凡纳滨对虾养殖业发展迅速,对虾苗种产业也蓬勃发展,但是在发展过程中也出现了一系列问题诸如对虾抗逆性差、亲虾来源方式单一,苗种生产未规范化,养殖环境污染严重、品牌意识不强、代工问题突出,制约了产业发展。
对凡纳滨对虾苗种产业当前存在的主要问题做了详细分析,并提出了相应的解决对策,以期促进对虾苗种与养殖产业的健康发展。
关键词:凡纳滨对虾;苗种;问题;对策0 引言凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),俗称南美白对虾,也称白肢虾、白对虾,原产于美洲太平洋沿岸的水域,以厄瓜多尔沿岸分布最为集中。
自20世纪90年代引进我国后,由于其具有生长迅速、抗逆能力强、抗病力强、对饲料蛋白质需求量低、肉味鲜美、出肉率高、离水存活时间长等优点,盐度适应性强,易于进行集约化养殖等特点,养殖产量迅速增加。
2001年以来我国每年的凡纳滨对虾产量和养殖面积都稳居世界首位。
然而,随着产业的发展,也出现了一系列问题,例如:凡纳滨对虾的苗种质量良莠不齐、养殖模式不够科学、养殖水环境污染以及病害严重等问题,造成了养殖对虾病害频发,对虾产量和质量严重下降。
在养殖过程中,苗种问题是对虾养殖产业的关键环节之一,也是直接关系到对虾养殖成功与否的首要问题,近年来引起广泛关注。
目前,我国的对虾苗种产业经过二十余年的不断发展,已经具有一定的规模,数据显示,截至2013年,我国的凡纳滨对虾产量达到了130万 t,主要产区位于东南沿海,其中福建、海南、广东、广西四省规模最大,技术也较为成熟。
在自然海域中,凡纳滨对虾繁殖周期较长,一般在12月龄以上,头胸甲长度达到40 mm左右时,即可能有怀卵的个体出现。
人工育苗的亲体体长14cm以上,即可做催熟处理,达到生产要求。
受精卵的直径大约0.28 mm,在水温28~31℃,盐度29‰条件下,从受精开始到孵化结束为止只需12 h。
基于微卫星分子标记信息对低温条件下凡纳滨对虾生长及出肉率性状的遗传参数估计
基于微卫星分子标记信息对低温条件下凡纳滨对虾生长及出肉率性状的遗传参数估计凡纳滨对虾(Pacific white shrimp,Litopenaeus vannamei),又名南美白对虾,自然分布于南美洲太平洋沿岸水域,是世界重要的对虾类养殖品种之一。
凡纳滨对虾具有适应性广泛、对不良环境抗逆性强、生长速度快等特点,其肉质鲜美,深受人们的喜爱,有着十分广阔的市场前景。
但是近年来由于气候异常,导致我国南方凡纳滨对虾主养殖区屡次遭遇寒灾,对凡纳滨对虾产业造成重大损失。
异常低温不仅导致凡纳滨对虾大量死亡,同时温度因素也制约着凡纳滨对虾的养殖季节和地域,影响养殖产量和效益。
为了加速培育出耐低温凡纳滨对虾新品种,提高养殖产量和经济效益,对凡纳滨对虾耐低温相关性状的遗传参数进行估计是十分必要的。
然而,在传统的BLUP遗传育种方法中,个体间亲缘关系的确定来源于人为记录的物理系谱,物理系谱的构建很容易由于标记脱落、误读和引入共同环境效应而导致信息错误或不准确,给性状遗传参数的准确估计造成困难。
本研究首次将微卫星分子标记引入凡纳滨对虾耐低温性状遗传参数的评估中,通过计算分子亲缘相关度构建分子系谱进而对性状遗传参数进行估计,并利用交叉验证跟物理系谱相比较,以佐证分子亲缘相关度在实际中估计性状遗传参数的可行性。
本实验主要结果如下:(1)本实验通过筛选凡纳滨对虾多态性微卫星位点,并不断优化位点组合、反应体系及反应程序,成功建立了一个五重、两个四重和一个三重PCR反应体系,并将其应用于11个凡纳滨对虾家系的亲权鉴定。
结果显示,4组多重PCR体系中的16个微卫星位点在11个凡纳滨对虾家系中的平均等位基因数(Na)为6,平均多态信息含量(PIC)为0.581,平均观测杂合度(Ho)为0.513,平均期望杂合度(He)为0.636。
利用Cervus3.0软件,对已知系谱关系的11个凡纳滨对虾家系进行亲权分析,其第一亲本累积排除率(CE-1P)、第二亲本累积排除率(CE-2P)和双亲累积排除率(CE-PP)分别为 0.99525487、0.99990862 和 0.99999986。
凡纳滨对虾健康育苗技术的研究
凡纳滨对虾健康育苗技术的研究蔡葆青【摘要】In this paper,the healthy breeding technology of Litopenaeus vannamei was studied.In this experiment,the breeding mode were investigated by the scientific plan and execution of programs,such as water and pond cleaned,food reasonable fed,disease controlled and the environment-related factors monitored by real-time.The results showed that the DO was kept in 4.2~5.8 mg/L(mean 5.01±0.63 mg/L),and pH was 8.04~8.38(mean 8.13±0.05),respectively.The amount of NO-2-N,NH+4-N and COD were controlled within the range of 0.15~1.21mg/L (mean 0.05±0.02 mg/L,0.15~1.21mg/L(mean 0.51±0.40mg/L)and1.56~7.02mg/L(mean 4.75±2.18mg/L),respectively.The total number of bacteria and vibrio were 200~91000 cfu/mL and 0~6980cfu/mL.There was 27.8% survival rate which 12.8 million larvae were harvested from 46 million nauplii in high healthy breeding.This larvae was health,vitality and strong.%本实验通过水体与育苗池消毒、合理投喂、科学防病以及育苗池水质理化因子(DO、pH、NH 4+-N、NO 2--N、COD)和病原生物(弧菌、WSSV 等)的实时监测,对凡纳滨对虾高健康育苗模式做了一定的探索。
凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传多样性分析
凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传多样性分析作者:彭敏陈慧芳李强勇杨春玲曾地刚刘青云赵永贞陈晓汉林勇陈秀荔来源:《南方农业学报》2020年第06期摘要:【目的】明確凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传变异情况及近亲繁殖对个体生长速度和抗病性的影响,为凡纳滨对虾种质改良提供理论依据。
【方法】从GenBank收录的微卫星(SSR)引物序列中筛选11对能有效扩增的SSR引物,对2016—2018年桂海1号凡纳滨对虾连续3个世代选育群体(合计853个样品)进行遗传多样性分析,监测相邻2个世代选育群体间的遗传变异情况。
【结果】11对SSR引物在凡纳滨对虾连续3个世代选育群体中共检测到103个等位基因,各SSR位点的等位基因数(Na)平均为9.3636个,有效等位基因数(Ne)平均为3.8355个,观测杂合度(Ho)平均为0.4794,期望杂合度(He)平均为0.7074,多态信息含量(PIC)平均为0.6708;除TUMXLv10.33位点呈中度多态性(0.25<PIC<0.50)外,其余10个SSR位点均为高度多态性。
凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的平均PIC分别为0.6689、0.6657和0.6650,即均属于高度多态性(PIC>0.50);对应的平均Na为8.7272、7.3636和8.0000个,平均Ne为3.8676、3.7654和3.8010个,平均Ho为0.3975、0.5224和0.4876,平均He为0.7057、0.7057和0.7029。
Hardy-Weinberg平衡检测结果显示,绝大部分SSR位点偏离Hardy-Weinberg平衡。
凡纳滨对虾连续3个世代选育群体在11个SSR位点上的遗传分化系数(Fst)均小于0.0500,即凡纳滨对虾群体的遗传分化很小;凡纳滨对虾群体内近交系数(Fis)介于-0.0101~0.8098,平均为0.3543,且除C11654位点为负值外,其余SSR位点均为正值,表明凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的近交程度较高。
环渤海湾沿海地区凡纳滨对虾生态育苗技术探讨
2022.11曾现英,柴晓贞,许建方,李东滨(滨州市海洋发展研究院,山东滨州256600)近年来,随着对虾产业的发展壮大,在产业整体向好的大趋势下,一系列问题也显现出来,苗种质量良莠不齐、养殖模式不够合理、病害频发等问题,造成养殖对虾产量和质量严重下降。
南方地区尝试采用室外高位池生态育苗,培育的生态虾苗相比传统虾苗质量得到显著提升,表现出抗病力强、生长快、规格整齐、养成率高等优点。
结合环渤海湾沿海地区对虾养殖周期短、虾苗放养高度集中的特点,立足本地实际,从对虾育苗的生态环境条件入手,营造生态平衡系统。
采用纯自然光-藻类-轮虫、卤虫-虾苗等构建多样性生物平衡稳定体系,生产出绿色健康虾苗。
2021年在滨州沿海尝试开展了南美白对虾室外土塘生态育苗试验并取得成功,下面就试验相关技术进行探讨,以期为从事凡纳滨对虾育苗工作的广大从业者提供参考、借鉴。
一、试验方法采用室外泥沙底质塑料温棚(池塘单池面积500米2),棚内培育池进好水后接种单胞藻,待培育池内的水质稳定后,将对虾无节幼体投放至育苗池。
在溞状幼体阶段,以小球藻、小新月菱形藻等植物饵料为主,后期辅以轮虫投喂;进入糠虾期,投喂轮虫和烫死的卤虫无节幼体;在仔虾阶段,投喂轮虫、卤虫无节幼体和成体卤虫。
当仔虾发育到4~6期,收获虾苗。
1.育苗前期准备工作(1)池底活化。
清塘后,用20~30厘米水浸没塘底,用光合细菌、EM 菌或者枯草芽孢杆菌类微生物制剂活化塘底,把塘底有机物彻底分解成为有益的营养元素。
(2)池塘进水。
塘底处理好后,用60~80目筛网过滤进水至水深1.0~1.5米,然后用聚维酮碘进行水体消毒处理。
(3)施肥肥水。
池水消毒后48小时,开始接种小球藻及小新月菱形藻,并在晴天向水体施加专用肥水素进行肥水,使池水透明度保持在30厘米以下,单胞藻浓度达到8万个/毫升以上。
2.幼体投放肥好水后,将N 1~N 2无节幼体投放到培育池中,幼体投放密度控制在10万~15万尾/米3。
凡纳滨对虾胚胎发育的时序及特征研究解析
凡纳滨对虾胚胎发育的时序及特征研究0、引言【研究意义】凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)又名南美白对虾,是迄今世界养殖产量最高的优良虾种,因其具有壳薄体肥、肉质鲜嫩、生长迅速、群体生长均匀、抗病力强等优点,深受国内外市场的青睐(林琼武等,2006;Aloise et al.,2011;彭金霞等,2013)。
开展繁殖生物学研究、完善苗种培育技术及制定人工育苗标准化操作规范,是实现凡纳滨对虾人工规模化繁育的有效途径;而确立不同温度下受精卵第一、第二极体释放时间,是开展凡纳滨对虾雌核发育诱导及后续细胞工程育种研究的重要基础。
因此,有必要深入开展凡纳滨对虾的胚胎发育生物学研究。
【前人研究进展】随着国内外对虾增养殖业的迅猛发展,以提升养殖产量和品质为主要目标的染色体组工程已成为对虾育种研究的重点领域(Garnica-Rivera et al.,2004;Sellars et al.,2010;Aloise et al.,2011)。
目前,有关对虾胚胎及幼体发育的研究集中在形态描述(García-guerrero and Hendrickx,2009;栗治国等,2013),且发现水温变化是对虾繁殖和生长发育的关键因素(彭昌迪等,2002),在生长、存活、生理生化和能量代谢等方面均已得到证实(Chen andLai,1993;Wyban et al.,1995;Kumlu et al.,1995;李庭古等,2006)。
国内已有学者对红螯螯虾、凡纳滨对虾、克氏原螯虾和脊尾白虾等的胚胎发育过程进行了观察和描述(孟凡丽等,2000;彭昌迪等,2002;吕建林等,2006;栗治国等,2013);国外学者则主要针对罗氏沼虾和长臂虾科4种对虾的胚胎发育进程及发育形态特征进行观察(Müller et al.,2004;García-guerrero andHendrickx,2009)。
凡纳滨对虾家系选育的研究与应用
凡纳滨对虾家系选育的研究与应用唐扬;孟小菲;沈瑞福;黄永春【期刊名称】《水产科学》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】9页(P555-563)【关键词】凡纳滨对虾;家系选育;实践应用【作者】唐扬;孟小菲;沈瑞福;黄永春【作者单位】集美大学水产学院 ,福建厦门361021;集美大学水产学院 ,福建厦门361021;龙海市海洋与渔业局紫泥水技站 ,福建龙海363199;集美大学水产学院 ,福建厦门361021【正文语种】中文【中图分类】S917.4凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)俗称南美白对虾,分布于太平洋西海岸至墨西哥湾中部,属节肢动物门、甲壳纲、十足目、对虾科、滨对虾属[1]。
由于其生长速度快、抗逆性强、环境适应性强、经济效益显著等特点,已经成为世界三大高产量对虾养殖品种之一。
凡纳滨对虾1988年引入我国后在南方沿海地区养殖,随后逐渐发展到北方沿海及部分内陆省份,其养殖产量已占我国养殖对虾年产量的逾85%[2]。
随着养殖规模、养殖地域、养殖环境的不断增大,近年来种质退化、个体小型化、抗病力差、死亡率高等问题凸显。
为使我国凡纳滨对虾产业健康可持续发展,科技人员开展了一系列遗传改良,其中以家系选育为主的育种方式最为常用[3]。
家系是育种的基础材料[4],家系选育是目前凡纳滨对虾获得优良品系的重要方式之一,能够快速、定向的选育出生长速度快、抗病性能良好等具有优良遗传性状的对虾。
通过建立家系,对不同家系不同经济性状进行系统比较分析和选择[5],保持选育亲本优良性状的统一,是水产动物种质改良的重要途径之一[6]。
笔者总结了近二十年来凡纳滨对虾家系选育的理论与实践,旨在为凡纳滨对虾良种选育提供参考。
1 家系选育的方法通常将个体表型值与家系平均表型值作为单个性状选择育种的重要信息来源[7],在经典的单性状选择方法中,根据个体本身表型值与家系平均表型值分为个体选择、家系选择、家系内选择以及复合选择。
基于微卫星分子标记的凡纳滨对虾商业苗种遗传多样性分析
第41卷第5期渔业科学进展Vol.41, No.5 2020年10月Oct., 2020 DOI: 10.19663/j.issn2095-9869.20190527004 /方振朋, 孟宪红, 李旭鹏, 栾生, 曹家旺, 陈宝龙, 孔杰, 闫茂仓, 胡利华. 基于微卫星分子标记的凡纳滨对虾商业苗种遗传多样性分析. 渔业科学进展, 2020, 41(5): 101–109Fang ZP, Meng XH, Li XP, Luan S, Cao JW, Chen BL, Kong J, Yan MC, Hu LH. Genetic diversity analysis of domestic commercial brands seedlings of Litopenaeus vannamei based on microsatellite molecular markers. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(5): 101–109基于微卫星分子标记的凡纳滨对虾商业苗种遗传多样性分析*方振朋1,2孟宪红2①李旭鹏2栾生2曹家旺2陈宝龙2孔杰2闫茂仓3胡利华3(1. 上海海洋大学水产与生命学院上海201306;2. 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室青岛266071;3. 浙江省近岸水域生物资源开发与保护重点实验室温州325005)摘要为研究我国凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)商业苗种的遗传多样性特征,于河北、山东、广东、海南等地采集了6个有代表性的凡纳滨对虾品牌苗种,分别命名为黄骅R、东营M、广州P、广州Z、海南S和海南Z,以8个微卫星标记检测其遗传多样性。
结果显示,6个品牌的凡纳滨对虾在8个位点呈现不同程度的多态性,其平均等位基因数(N a)、期望杂合度(H e)、观测杂合度(H o)和多态信息含量(PIC)分别为4.5~9.5、0.516~0.733、0.346~0.550和0.472~0.700,各品牌遗传多样性丰富程度从高到低分别为黄骅R>广州Z>广州P>海南Z>东营M>海南S。
基于生长和抗逆功能基因SNP分子标记的凡纳滨对虾野生及选育群体遗传多样性分析
51卷收稿日期:2020-02-15基金项目:上海市虾类产业技术体系建设专项(沪农科攻字〔2014〕第7-1-11号)作者简介:*为通讯作者,戴习林(1969-),教授,主要从事水产养殖与海洋生物学研究工作,E-mail :**************.cn 。
申淑慧(1995-),研究方向为罗氏沼虾遗传育种,E-mail :189****************基于生长和抗逆功能基因SNP 分子标记的凡纳滨对虾野生及选育群体遗传多样性分析申淑慧1,2,3,戴习林1,2,3*(1水产科学国家级实验教学示范中心(上海海洋大学),上海201306;2农业农村部淡水水产种质资源重点实验室(上海海洋大学),上海201306;3水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心(上海海洋大学),上海201306)摘要:【目的】分析凡纳滨对虾野生群体与选育群体的遗传多样性及遗传差异,为进一步改良优化凡纳滨对虾种质提供参考依据。
【方法】通过凡纳滨对虾转录组测序数据挖掘候选SNP 位点,设计扩增引物,采用10尾野生凡纳滨对虾进行直接测序验证,筛选获得11对有效引物及24个位于生长和抗逆功能基因上的SNPs 位点,并用于分析2个野生群体(Y 1和Y 2)和2个选育群体(F 1和F 2)的遗传多样性。
【结果】凡纳滨对虾野生群体的观测杂合度(Ho )、期望杂合度(He )及多态信息含量(PIC )等遗传参数平均值明显高于选育群体。
在2个野生群体中,Y 2的各项遗传参数平均值均高于Y 1;在2个选育群体中,F 2的各项遗传参数平均值均高于F 1,且在CATL 、ANT 、Tryptase 、Crustin-like 和Penaeidin4c 等功能基因的某些SNP 位点上,2个选育群体的各项遗传参数平均值为0。
4个凡纳滨对虾群体中均存在SNP 位点不同程度偏离Hardy-Weinberg 平衡现象。
野生群体Y 1与选育群体F 1间的近交系数(Fis )最高(0.0875),且基因流(Nm )也较高(4.2728);野生群体Y 2与选育群体F 1间的遗传分化指数(Fst )最高(0.0947),但Nm 最低(2.3886),表明二者间的遗传背景较远。
凡纳滨对虾遗传多样性研究中AFLP体系的建立
究 拟通 过优 化反应 体 系 的多个 因 子 , 立 适 合 凡 纳 建
滨对 虾 的 A L F P反 应 体 系 , 之 后 凡 纳 滨 对 虾 的遗 为 传多样 性研 究奠 定基 础.
的主要养 殖 品种. 但是 近年 来 , 由于凡 纳滨对 虾遗 传
育种 工作 滞后 , 导致 亲本选 择不 严 , 亲交 配现象 严 近
1 3 1 基 因组 D A提 取 . .Mg “浓 度 ( . 0、 . 5 1 5 、 . 5、 . 0、 . 5 1 O 1 2 、 . 0 1 7 2 O 2 2
虾 背部肌 肉组 织剪碎 , 入 15 e 离心 管 内 , 入 放 . m 加 1e S E m N T缓 冲 液 [ 0 m ld Ti H 1 p = 2 mo m r — C , H / s
( 1, 表 )其余 试剂 皆 为分析纯 .
基金项 目: 国家现代农 业产业技术体系建设专项资金 资助项 目( Y YT 46 NC X )
作者 简 介 : 伟 毅 (9 3一), , 究 实 习员 ; — i: w su yho c 王 18 男 研 Ema w yj @ a o.n l t
公 司 ) IMsIT N gs ( E 、 、 e 、4 D A l ae N B公 司 ) X N i 、D A / idI( ine H n I Ta gn公 司 ) 10 b N a d r Fr I 、 0 p D A l e ( e— d mets 司 ) R ae( emets公 司 ) 蛋 白酶 K na 公 、 N s F r na 、
王 伟 毅 徐 景 祥 , 灵伟 , 阮
( .国家海洋局第三海洋研究所 、 1 国家海洋局海洋生物遗传 资源重点实验 室 , 福建 厦 门 3 10 ; 60 5
见证凡纳滨对虾良种的诞生和崛起
关注中国科学院南海海洋研究所胡超群研究员见证凡纳滨对虾良种的诞生和崛起■文图丨《海洋与渔业》记者廖静n纳滨对虾(又称南美白对虾)已成为我国最重要的对虾养殖品种,在2006-2007年,养殖产量已达60~70万吨,目前的养殖产量已经占全国对虾总产量的85%。
中国科学院南海海洋研究所胡超群研究员表示,正是由于良种的不断问世,它的养殖产量不断增加,逐渐成为我国对虾的主养品种。
凡纳滨对虾的“崛起”胡超群研究员是中国对虾发展的重要见证者和参与者之一。
他在1990年就开始了对虾研究。
1993年,他博士后出站到中国科学院南海海洋研究所工作,建立了对虾研究团队,至今一直从事对虾繁育和育种研究。
2004年,广东省应用海洋生物学重点实验室在南海所成立;2006年,中科院热带海洋生物资源与生态重点实验室在南海所成立;2019年,南方海洋科学与工程实验室(广州)在南海所成立……一个个重要平台在南海所搭建,为胡超群团队提供了一流的研发平台。
该团队围绕对虾遗传育种和新品种选育中的重大科技问题,密切与企业协作,成功选育出凡纳滨对虾“中科1号”新品种和凡纳滨对虾“正金阳1号”抗逆新品种。
说起对虾种苗的历史,胡超群不由得说起了对虾养殖的历史:对虾从1978年到2000年前后,是我国创汇的主要农产品。
“改革开放之初我国只有对虾等少量农产品能出口创汇,换汇来购买工业发展需要的装备。
所以当时全国沿海省市的水产局都成立了国营为主的对虾养殖公司和对虾养殖办公室等管理机构,满足国家创汇的重大需求。
据胡超群介绍,在上世纪80年代末,当时工人的人均工资不足40元,但当时达到岀口规格的对虾的池边价可达26~30元/公斤,差不多一个工人一个月的工资只能买一公斤对虾。
据胡超群介绍,其实早在1987年凡纳滨对虾就被引进到山东青岛,但因为批量化人工繁殖问题没有解决,没有推广开。
当时,中国明对虾(也称中国对虾)养殖较为兴盛,但以北方养殖为主,主要分布在辽宁、山东、河北、江苏等省。
海水养殖对虾种苗的遗传改良与育种策略研究
海水养殖对虾种苗的遗传改良与育种策略研究近年来,对虾养殖业迅速发展,成为许多沿海国家重要的经济支柱之一。
然而,由于对虾种苗的遗传质量不高,导致养殖效益低下和疾病的频繁发生。
因此,对虾种苗的遗传改良与育种策略的研究变得尤为重要。
对虾种苗的遗传改良旨在通过选育高产、健康和抗逆性强的优良种群,提高对虾养殖的经济效益和生物安全性。
遗传改良需要从以下几个方面进行研究:1. 遗传多样性的评估:对虾种群的遗传多样性是遗传改良的基础。
通过采集来自不同地理位置的对虾品系进行遗传多样性的评估,可以确定目前种群中的遗传背景和遗传变异的程度。
2. 选择合适的亲本:通过选择具有高度抗病性、生长快、产量高和适应力强的优良亲本,可以提高后代的综合性状。
同时,通过利用亲本之间的亲缘关系进行杂交,还可以增加杂种优势,提高养殖种群的表现。
3. 分子标记辅助选育:利用分子标记辅助选育可以提高选育的效率。
通过鉴定与目标性状相关的分子标记,可以在早期幼虾期对个体进行标记和选择。
这样可以大大缩短选育周期,提高选育的效果。
4. 基因组选择:基因组选择可以更准确地选育出具有优良性状的个体。
通过对对虾基因组的测序和分析,可以找到与生长速度、抗病性和产量相关的基因。
利用这些基因可以预测个体表现,并选择具有潜在优势的个体进行养殖。
5. 遗传改良与疾病防控的结合:对虾养殖中疾病的发生是一个重要的限制因素。
因此,在进行遗传改良时,也需要将疾病防控考虑在内。
通过选育出抗病性强的个体,并将其与现有的抗病性品种进行杂交,可以提高养殖种群的抗病性。
在进行对虾种苗的遗传改良和育种的过程中,还需要注意以下几个方面:1. 合理的选育指标:选育指标应该与养殖实际需求相匹配。
例如,对于商业养殖来说,生长速度、产量和抗病性是重要的指标。
2. 繁殖制度的优化:通过优化繁殖制度,可以确保选育后代的遗传背景和遗传变异程度,并降低亲缘交配所带来的负面影响。
3. 选择性繁殖的策略:根据不同的选育目标,可以采用不同的选择性繁殖策略。
凡纳滨对虾生长性状的双列杂交分析
凡纳滨对虾生长性状的双列杂交分析林红军;沈琪;张吕平;胡超群;梁立清【期刊名称】《热带海洋学报》【年(卷),期】2010(29)6【摘要】以来源于两个不同遗传背景群体的凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei 为亲本,设置PP(P♀×P♂)、PH(P♀×H♂)、HP(H♀×P♂)、HH(H♀×H♂) 4个实验组(P代表进口群体,H代表选育群体),进行进口个体(P♂和P♀)与选育个体(H♂和H♀)间的双列杂交实验,分析比较其子一代的生长与存活情况.结果发现,对虾存活由高到低顺序为HH>HP>PH>PP,PH实验组表现出明显的存活杂种优势,其育苗期间的杂种优势平均值为(27.72±11.88)%,下塘90d后成活率的杂种优势为30.50%.在生长前期(30日龄以前)对虾平均体长和体重的顺序是HP>PH>HH>PP,而在生长后期则为PP>HP>PH>HH.HP实验组在整个养成期(10、30、60和90d)均表现出体长和体重上的杂种优势,杂种优势值分别为24.00%、13.71%、2.55%、2.79%和112.46%、54.06%、8.16%、12.48%.结果表明,选育群体为母本、进口群体为父本的对虾杂交后代的生长和存活性状明显提高.【总页数】6页(P51-56)【作者】林红军;沈琪;张吕平;胡超群;梁立清【作者单位】中国科学院南海海洋研究所中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室,广东省应用海洋生物重点实验室,广东,广州,510301;衡水学院生命科学学院,河北,衡水,053000;中国科学院南海海洋研究所中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室,广东省应用海洋生物重点实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室,广东省应用海洋生物重点实验室,广东,广州,510301;中国科学院南海海洋研究所中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室,广东省应用海洋生物重点实验室,广东,广州,510301;湛江市东方实业有限公司,广东,湛江524008【正文语种】中文【中图分类】P735.2【相关文献】1.油茶5×5全双列杂交子代幼林生长性状的配合力分析 [J], 林萍;姚小华;滕建华;王开良;任华东;叶峰2.长牡蛎(Crassostrea gigas)三个选育群体完全双列杂交后代生长性状分析 [J], 王卫军;李琪;杨建敏;李彬;张荣良3.杉木两水平双列杂交子代生长性状配合力分析 [J], 方扬辉4.虹鳟完全双列杂交试验生长性状遗传分析 [J], 李艳红;李宁;蒋丽;谷伟;张晓慧;杨润清;王炳谦5.白桦5×5双列杂交子代生长性状的遗传效应分析 [J], 王成;滕文华;李开隆;张含国;夏德安;姜静因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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研究综述R EV I EW S 凡纳滨对虾的遗传育种研究现状A revie w of genetics and breeding of L itopenaeus va nna mei张灵侠,沈 琪,胡超群(中国科学院南海海洋研究所,广东广州510301)中图分类号:Q953.1 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)022******* 凡纳滨对虾(L itopenaeus v annamei Boone),由于其生长快,抗环境变化能力强,对饵料的要求低,肉味鲜美、出肉率高,成为世界上公认的优良养殖对虾品种之一。
凡纳滨对虾自1998年从美国夏威夷再次引进到中国华南,并相继突破集约化防病养殖和全人工繁育技术以来[1],已成为中国海水养殖动物中发展最快的一个种类,其养殖产量已达到中国养殖对虾产量的80%~90%。
然而目前中国凡纳滨对虾亲虾多数直接从虾塘挑选,造成品质参差不齐,抗病力下降,生产周期延长,严重制约了中国凡纳滨对虾养殖业持续健康发展。
凡纳滨对虾亟需形成稳定优良的养殖品系。
对虾的遗传育种工作,起步较晚,基础较差,但近年来由于各种生物技术和分子生物学技术应用于对虾的遗传学和育种研究,研究步伐明显加快。
作者主要对凡纳滨对虾的遗传学和育种学研究概况进行总结和评述,为进一步开展凡纳滨对虾的遗传育种学研究提供参考。
1 遗传学1.1 基因组和染色体数目细胞遗传学是进行遗传育种的基础,对虾细胞遗传学研究最早是Carnoy报道了褐虾(Crangon cat a p hract us)的染色体。
到目前为止,已报道的对虾属虾类共有12种,染色体数目变化范围较小,多数对虾二倍体数目为88,少部分为92,其中凡纳滨对虾染色体数目尚有争议。
1982年Mayorga[2]报道凡纳滨对虾染色体数目为2n=92,后来Chow[3]发表的研究表明凡纳滨对虾染色体数目为2n=88,同时Chow[3]用流式细胞仪(flow cytoment ry)测定了凡纳滨对虾的基因组大小,大约是人类基因组的70%。
最近邱高峰等[4]统计了凡纳滨对虾的有丝分裂染色体数目(2n)和减数分裂二价体数目(n),报道凡纳滨对虾染色体数目为2n=88,n=44,与Chow 等研究结果相一致。
1.2 数量遗传学许多具有重要经济价值的遗传性状,如生长速率、体质量、抗逆性、抗病性、饵料转化系数等,均为数量性状,由微效多基因控制。
研究和改良数量性状是遗传学和育种的重要内容。
但水生动物不像陆生动物,易受到很多条件的制约。
如研究重要经济性状需要的大量亲本、明确的家系和相配套的养殖条件[5]。
现在凡纳滨对虾、斑节对虾(Penaeus monodon)、日本对虾(Penaeus j a ponicus)已经成功获得了大规模确定交配的家系[6,7],加快了特定选育目标的实现。
估算遗传力(heritability)大小对于选择育种具有重要指导意义。
根据相关文献,由全同胞来估算对虾生长速度的遗传力是0.3~0.5[6~9],为指导对虾生长性状选育奠定了理论基础,然而凡纳滨对虾经一代选育后,其生长力只有4.4%[6]。
暗示估算遗传力受环境的影响很大,且估计值存在较大的标准偏差。
凡纳滨对虾有关数量性状的遗传力如表1。
最近刘小林等[10]研究了凡纳滨对虾形态性状(头胸甲长、体长、头胸甲宽、尾长等)与体质量之间的关系以及对体质量的直接影响大小,通过形态性状的选择达到选种目的。
收稿日期:2005201206;修回日期:2005203207基金项目:中国科学院知识创新工程项目(ZKCX22211)作者简介:张灵侠(19802),女,安徽蒙城人,在读硕士,从事海洋生物学研究;沈琪,通讯作者,电话:020*********,E2mail:zhangling xia1980@表1 凡纳滨对虾若干性状的遗传力遗传性状发育阶段遗传力研究者个体大小前蚤状幼体I0.00~0.64Lester[8]糠虾幼体I0.00~0.18后期幼体I0.15~0.36生长速率早期稚虾(冬季)0.53±0.27Lester等[8]后期稚虾(冬季)0.60±0.25后期幼体(春季)0.35±0.17后期稚虾(春季)0.05±0.06体质量成虾0.42±0.05Carr等[9]成虾0.45±0.01Fjalestad等[6]成虾0.50±0.13抗TSV0.22±0.09Fjalestad等[6]抗TSV0.35±0.031.3 群体遗传学和遗传多样性1.3.1 蛋白质水平从20世纪70年代开始,蛋白质电泳技术被用来研究对虾的同工酶、等位基因酶等蛋白质多态性。
Perez2Farfante等[11]利用同工酶技术对对虾属进行分类,将该属分为美对虾亚属(Eropenaeus),滨对虾亚属(L itopenaeus),沟对虾亚属(Melicert us),对虾亚属(Penaeus)4个亚属。
同时许多专家对不同地理居群凡纳滨对虾的生化遗传差异及群体遗传结构进行比较研究,经研究发现,对虾遗传变异性较低,地理差异较小,杂合度较低,十足目平均杂合度为0.048[12~14]。
Cariolou等[15]通过双相电泳技术获得了凡纳滨对虾雌虾的特异蛋白质电泳图谱,认为是编码蛋白质基因的不同表达的结果。
随着养殖业的发展,从80年代开始,一些大型养殖场开始建立封闭的养殖群体,这些群体不再引进大量野生对虾。
封闭群体的建立有利于对虾的遗传育种研究,但是出现了对虾群体的严重近交现象。
因此许多研究者利用等位基因酶技术检测凡纳滨对虾养殖群体遗传多样性和封闭群体的有效大小(effective pop ulation size,N e)。
Sunden等[16]对凡纳滨对虾3个分别来自墨西哥、巴拿马、厄瓜多尔的野生群体和1个自从1983年封闭养殖群体的26个基因位点进行了比较研究,发现野生群体和封闭养殖群体的杂合度都比较低,平均为0.017。
与野生群体相比,封闭群体杂合度没有显著降低,只是等位基因数目减少,故封闭群体仍然保持显著的有效大小。
黎中宝、吴仲庆[17]研究了养殖环境中的凡纳滨对虾、日本对虾和刀额新对虾(Met a penaeus ensis)的等位基因的变化,发现它们在一些位点上杂合子缺失,杂合度降低,显著偏离H2W平衡(P<0.01)。
杂合子的缺失,对养殖业的可持续发展极为不利,将导致有些等位基因从基因库中消失,造成种群遗传多样性的降低。
如何保持封闭群体的有效大小。
在短期内应尽量增大基础群体的遗传多样性;从长远角度考虑,应该提供大量的亲本,防止后代近交[15]。
蛋白质电泳技术虽然反映了DNA水平的差异,但是它仅仅是对基因产物的分析,检测的是基因的表型。
故对于等位基因杂合度低,亲缘关系较近的对虾类,利用蛋白质电泳分析只能反映出形态上早已表现出来差异,难以测定出遗传差异;而且要获得可靠的群体统计数据,必须检测大量样品。
因此,难以为凡纳滨对虾遗传育种提供有用的遗传标记。
1.3.2 DNA水平随着以DNA为基础的分子标记和PCR技术的日益成熟,DNA分子生物技术广泛应用于凡纳滨对虾遗传多样性的比较、亲缘关系的分析、品系的鉴定、连锁图谱的构建等。
1.3.2.1 线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)多态性mtDNA作为核外遗传物质,其进化速度快,具有非重组变异和母系遗传的特点;且基因组很小,15~17kb,处于限制性内切酶的分析范围,便于进行限制性片断长度多态性(rest riction f ragment lengt h polymorp hism,RFL P)分析,因此成为群体遗传结构和遗传分类的合适标记。
Palumbi等[18]通过对mtDNA的12S部分序列和细胞色素氧化酶I(cytochrome oxidase subunit I, CO I)基因扩增、测序,发现形态上相似的凡纳滨对虾和细角滨对虾(Penaeus st y li rost ris)存在很显著的分子差异。
Baldwin等[19]利用mtDNA的COI基因部分序列的PCR2RFL P,阐述了对虾属6个亚属13个种的系统发育和演化情况,并不支持Perez2 Farfante和Kensley于1997年以体外纳精囊作为补充分类依据修正的对虾属分类结果。
Maggioni 等[20]根据16S mtDNA的PCR2RFL P多态性,报道了大西洋西部的滨对虾属和美对虾属(Farf ente2 penaeu)起源和演化,分析得出了桃红对虾(prink shrimp)属于美对虾属,与同工酶标记分析得到的结论一致。
另外Alcivar等[21]在进行不同遗传背景下(母本生长速度不同)的凡纳滨对虾子代对IH HNV (infectious hypodermal and hematopoetic necrosis virus)和B P(B aculovi rus penaei)易感性的研究中发现,当母本具有很低生长速度时,子代感染率很高。
利用mtDNA2PCR技术分析子代,结果显示各子代的mtDNA单态模本(haplotypes)相同,进一步研究发现各子代在不同生长发育时期,12S rRNA的表达存在明显差异,预示着在复杂的核2质遗传体系中,凡纳滨对虾个体生长速率和对疾病的易感性可能和12S rRNA的表达有关。
1.3.2.2 核基因组DNA多态性RA PD(randomly amplified polymorp hic DNA)是对基因组DNA序列多态性进行检测的一种简单可靠方法,无需了解遗传背景和进行特异引物设计,检测位点多,适合种内和种间的遗传检测。
尤其RA PD技术对于分析缺乏DNA探针和分子遗传背景知之甚少,杂合度较低的虾蟹类基因组具有其他同类技术难以比拟的优点。
因而在凡纳滨对虾的遗传多样性研究,遗传图谱构建和辅助标记育种等方面都有重要应用。
Garcia等[22,23]利用RPAD技术研究培育的凡纳滨对虾家系,发现不同家系产生不同的电泳图谱,认为RA PD标记作为凡纳滨对虾家系培育过程中的不同家系特征分子标记的潜力很大,有利于加快凡纳滨对虾纯系的建立。
Gullian 等[24]从野生健康凡纳滨对虾的肝胰腺中提取了3种益生菌(弧菌P62、弧菌P63、杆菌P64),利用RA PD 技术检测了它们在养殖凡纳滨对虾中的定居百分数。
使用这3种菌的凡纳滨对虾组体质量明显比对照组高(P<0.05)。
微卫星DNA又称简单序列重复(short sequence repeat DNA,SSR),一般以1~5个碱基为一单元的重复序列,在整个基因组上高度多态且比RFL P和串联重复序列(VN TRs)更随机分布。