水产动物遗传学罗非鱼性别控制研究及应用
尼罗罗非鱼六个性别相关标记的FISH分析
尼罗罗非鱼六个性别相关标记的FISH分析
尼罗罗非鱼六个性别相关标记的FISH分析
从尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)BAC基因文库5个克隆中提取和纯化含有6个性别连锁或相关标记(CLC5,GM204,GM271,GM354,UNH995和UNH104)的重组质粒DNA作为模板,以简并核苷酸为引物,通过PCR制备原位杂交探针.探针用荧光素进行标记,并与尼罗罗非鱼中期相染色体进行荧光原位杂交以确定这些标记在尼罗罗非鱼染色体上的位置和分布.结果显示,这些性别连锁或相关标记都位于尼罗罗非鱼第一对染色体长臂近末端,从分子细胞学角度验证了第一对染色体是尼罗罗非鱼的性染色体.另外由于这些标记的荧光信号在XY个体的2条性染色体上都有,一方面说明这些标记在罗非鱼上还不是性别特异的;另一方面也验证了尼罗罗非鱼的性染色体还处于分化的早期阶段.
作者：董在杰缪为民袁新华尤洋陈家长 DONG Zai-jie MIAO Wei-min YUAN Xin-hua YOU Yang CHEN Jia-zhang 作者单位：中国水产科学研究院,淡水渔业研究中心,江苏,无锡,214081 刊名：中国水产科学ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF FISHERY SCIENCES OF CHINA 年，卷(期)：2006 13(4) 分类号：Q291 关键词：性别连锁标记荧光原位杂交尼罗罗非鱼性染色体。
水产动物遗传学罗非鱼性别控制研究及应用
水产动物遗传学罗非鱼性别控制研究及应用水产动物遗传学是研究水产动物遗传与遗传变异的科学，可以为水产养殖提供重要的遗传改良手段。
在水产动物中，罗非鱼是一种重要的养殖鱼类，在全球范围内广泛分布。
了解罗非鱼的性别控制机制对于进行性别控制和性别选择具有重要的意义。
罗非鱼的性别决定机制是XX/XY，即雌性为XX，雄性为XY。
在罗非鱼研究中，存在着两种不同的性别控制模式：传统绝对性别控制和环境敏感性别控制。
传统绝对性别控制是指罗非鱼的性别完全由基因决定，与环境无关。
研究表明，Y染色体上的一个性别决定基因SDY是罗非鱼性别的主要决定因素。
它编码了一种性别决定蛋白，通过调节其他基因的表达来决定鱼的性别。
这种基于基因的性别决定机制具有稳定性高、遗传性强的特点，使得养殖者可以通过基因筛选和基因转导等手段，进行性别选择和性别控制，从而提高养殖效益。
环境敏感性别控制是指罗非鱼的性别决定不仅受基因的影响，还受环境条件的影响。
环境敏感性别控制的主要原因是温度。
研究表明，温度可以通过影响SDY基因的表达来控制罗非鱼的性别分化。
高温条件下，SDY基因表达量降低，导致雌性分化；低温条件下，SDY基因表达量增加，导致雄性分化。
因此，通过调节养殖水体温度，可以实现对罗非鱼性别的控制。
环境敏感性别控制具有灵活性强、操作简单的特点，对于养殖业来说具有重要的应用价值。
首先，利用基因筛选技术，选择具有良好性状的个体作为繁殖材料，加快罗非鱼的遗传改良进程。
通过筛选和配对，可以选择生长快、抗病能力强、食性适应广等优良性状的个体进行繁殖，提高后代的遗传水平。
其次，利用基因转导技术，实现罗非鱼性别控制。
通过将性别决定基因SDY导入罗非鱼胚胎，可以实现性别的选择和控制。
这种基因转导技术具有很大的潜力，在种质改良和繁殖中具有广阔的应用前景。
再次，利用温度调控技术，实现环境敏感性别控制。
通过调节水体温度，可以控制罗非鱼雌性和雄性的比例，在达到一定的温度条件下，实现性别的选择和控制。
罗非鱼的性别决定与控制
罗非鱼的性别决定与控制10生本1班何彪 2010574160【摘要】罗非鱼性别主要受遗传和环境因素共同制约决定。
遗传因素是性别决定的基础,而温度性别决定只在临界敏感期起作用。
罗非鱼性别控制的主要手段有激素诱导、种间杂交和激素诱导相结合及人工诱导雌核发育。
【关键词】罗非鱼遗传性别决定环境性别决定性别控制罗非鱼具有适应性强,繁殖力高,食性广杂,抗病力强和肉味鲜美等特点,已成为世界性的养殖鱼类。
常见有尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、莫桑比克罗非鱼、桑给巴罗非鱼等,均属鲜形目,丽鱼科,罗非鱼属。
由于繁殖快、成熟早,养殖过程中易造成繁殖过剩、密度过大、个体过小等不利情况,另外罗非鱼的雌雄个体之间具有明显的生长差异,从而影响产量的提高。
因此,研究罗非鱼的性别决定机制,根据生产需要选择单性养殖,可使罗非鱼获得高生长率、减少能量在性腺及繁殖方面的消耗、降低相互间的争斗,具有十分重要的意义。
本文从遗传和环境因子两方面初步探讨了罗非鱼的性别决定机制,并简要概述了当前对罗非鱼性别进行人为控制的几种方法。
1性别决定的遗传机制由染色体结构引起的性别决定称遗传性别决定（GSD）决定罗非鱼类性别的性染色体有两种类型:一种是雄性异质型,雄性由异质的X Y性染色体决定,而雌性由同质的x x性染色体决定,如尼罗罗非鱼、莫桑比克罗非鱼等;另一种是雌性异质型,雄性由同质的ZZ性染色体决定,而雌性由异质的ZW 染色体决定,如奥利亚罗非鱼。
由于罗非鱼性染色体处于进化的原始状态,性染色体与常染色体在形态上较难区分,以前常采用细胞学以外的方法来确定配子同型或配子异型,如基因标记法、人工雌核发育、诱发性逆转、种间杂交和分子杂交等。
Carasco和Penman (1999)利用电镜观察联会复合体的手段对罗非鱼进行核型分析,发现在尼罗罗非鱼2对染色体中,性别决定基因存在于最长的染色体对(染色体 I)的末端。
他们分析XX(性逆转雄性)、XY(常规雄性)YY(超雄性)三种不同基因型雄性罗非鱼的基因核型,结果发现最长染色体末端的非成对区只在X Y罗非鱼中找到,而在XX和YY雄性中没有此区,证明这个非成对区正是XY型性别决定的中心。
奥利亚罗非鱼性别人工控制实验
Ａｒ ｔ ｉ ｉｃ ｆ ｉ ａ ｌ ｓ ｅ ｘ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｏｒ ｅ ｏ ｃ ｈｒ ｏ ｍｉ ｓ ａ ｕ ｒ ｅ ａ
ＹＡＮＧ Ｙｏ ｎ ｇ— ｑ ｕ ａ ｎ， ＺＨＡＮＧ Ｈａ ｉ — ｍｉ ｎ ｇ， ＣＨ ＥＮ Ｙｕ ａ ｎ— ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ
奥 利亚 罗 非 鱼 （ Ｏ ｒ ｅ ｏ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍ ｉ ｓ ａ ｕ ｒ ｅ ａ ） 亦 称 兰 罗非
型。
鱼 ，为 重要 经济 鱼类 ，其 特点 是 繁殖 力强 和雌 雄差
异 明 显 。 根 据 我 们 的 调 查 ，雄 鱼 比 雌 鱼 生 长 快
１ ． ２ 方 法
采用 ＭＨ 和 Ｆ Ｈ 对 奥利 亚 罗非 鱼苗 进 行 性别 相 互转 化 实验 ，待实验 龟 发育 到一 定 阶段 ，进行 性 别 检查 并 计算 转化 率 。 采 用原 系 与转 化 系 的二 系 配 套法 Ｊ ，控制 奥 利 亚 罗非鱼 遗传 雄 鱼 性 别 。采 用 ｊ 系 （ 原 系 、转 化
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｏｒ ｅ ｏ ｃ ｈ ｒ ｏ ｍｉ ｓ ａ ｕ ｒ ｅ ａ，ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｎ ｌ ａ ｌ ｅ ｓ（ ＷＺ△ ６ ），ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｏ ｈ ） ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｅ ｍａ ｌ ｅ ｓ （ Ｚ Ｚ△ 早）
第４ ３卷 第 ２期
Ｖｏ １ ． ４ ３ Ｎｏ ． ２
淡
水
渔
业
２ ０ １ ３年 ３月
Ｍａ ｒ ． ２Ｏ１ ３
Ｆｒ ｅ ｓ ｈ ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｆ ｉ ｓ ｈ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ
・
鹭 别 人 工 控 制 实 验
杨永铨，张海明，陈远生
尼罗罗非鱼性别决定机制和性别相关的分子标记的开题报告
尼罗罗非鱼性别决定机制和性别相关的分子标记的
开题报告
一、研究背景
尼罗罗非鱼是一种经济价值较高的淡水鱼类，在养殖和捕捞中都具
有重要的地位。
然而，尼罗罗非鱼的性别决定机制一直以来都是一个比
较复杂且未被完全理解的问题。
传统上，尼罗罗非鱼被认为是雌雄同体
鱼类，即可以通过环境或遗传因素来控制其性别。
但最近的研究表明，
尼罗罗非鱼的性别决定机制可能与其他物种有所不同。
因此，了解尼罗
罗非鱼的性别决定机制及其性别相关的分子标记对于深入研究其遗传育
种和性别控制有重要的意义。
二、研究内容
本研究的主要内容是通过对尼罗罗非鱼的性别决定机制的探究和性
别相关的分子标记的开发和验证，来实现以下研究目标：
1. 确认尼罗罗非鱼的性别决定机制：通过对不同性别鱼的基因组测
序和分析，探究其性别决定机制，确定其性别决定基因和性别决定途径。
2. 开发性别相关的分子标记：通过对尼罗罗非鱼雌雄基因组的比对，筛选出性别特异性或性别相关的分子标记，开发相应的性别鉴定方法。
3. 验证分子标记的有效性：通过实验验证开发的性别鉴定方法，测
试其准确度和可靠性，并探究其在尼罗罗非鱼遗传育种和性别控制方面
的应用前景。
三、研究意义
本研究将有助于深入了解尼罗罗非鱼的性别决定机制及其遗传育种
和性别控制方面的特点，为其生产性能的提高和高效的养殖管理提供科
学依据。
同时，通过开发性别相关的分子标记，可以实现对尼罗罗非鱼
的精准性别鉴定，为其适应各种应用场景提供技术支持。
另外，基于性
别相关的分子标记，还可以对尼罗罗非鱼进行种质资源的保护和遗传多样性的研究。
罗非鱼的遗传性控技术
罗非鱼的遗传性控技术张海明鹭业水产集美大学水产学院3.1遗传雄性罗非鱼技术的历史回顾-- YY/GMT技术的第一次革命我公司现任首席专家杨永铨教授，为了解决单雄性罗非鱼养殖问题，于1979年根据生理遗传学原理，首先提出人工控制鱼类遗传性别三系（原系、转化系、雄性纯合系）和二系（纯合系、纯合转化系）配套应用理论与方法。
他以莫桑比克罗非鱼为材料，采用三系配套法获得683尾YY 型超雄鱼，生产61万余尾XY型纯种和莫尼杂种罗非鱼，雄性率均为100%。
还完成了YY型合子转化为雌鱼的实验，筛选出6尾转化雌鱼（YY△♀）。
这一研究成果不仅为YY/GMT(Genetically male tilapia technollogy)技术在理论和生产上开创了有效途径，而且为三系简化为二系配套（YY△♀×YY♂）铺平了道路。
我们称之为YY/GMT技术的第一次革命。
后来因故杨永铨十分遗憾地中断了用二系获得YY 型超雄鱼的实验。
10多年后，Mair等以尼罗鱼为材料，完成了由三系转变为二系配套制种技术，并开始应用于生产。
现在YY/GMT技术已被联合国国际发展组织（ODA）确立为鱼类遗传研究计划（FGRP）。
Beardmore等认为YY/GMT技术明显优于其它形式的单雄性鱼生产，是水产养殖业中唯一可进行单雄性生产的遗传学技术。
3.2遗传雄性罗非鱼规模化育种配套技术的突破---YY/GMT技术第二次革命近八年来我们育种组在厦门鹭业国家级水产良种场，进一步对WZ♀-ZZ♂型和XX♀-XY♂型罗非鱼的单雄性别制种进行全面、深入的研究。
经8年不懈努力，终于实现了二种性别机制雄性罗非鱼的二系配套育种技术的全面突破，其过程如下：3.2.1 XY♂全雄罗非鱼二系配套育种技术FH、测交检验a.XX♀×XY♂ XX + XY(原系合子) XY△♀(原系转化雌鱼)；F1b.XY△♀×XY♂ XX♀+XY♂+YY♂（25%纯合系超雄鱼）；测交检验c.XY♂+YY♂ YY♂（纯合系超雄鱼）；FHd.YY♂×XY♀ XY+YY(合子) XY△♀+YY△♀；测交检验e. XY△♀+YY△♀ YY△♀（纯合系转化雌鱼）FHf.YY△♀×YY♂ YY(合子) YY△♀(大批量扩群、亲本库) G. YY△♀×YY♂ YY♂（超雄性亲本库）；h.XX♀×YY♂ XY♂(全雄苗种,供养殖商品鱼)。
罗非鱼性别控制研究及应用
三、罗非鱼全雄控制的途径
1、人工挑选法 在罗非鱼长到能够用肉眼鉴定性别时用人工的方法,选 出雄鱼进行养殖.这种方法的难度是不言而喻的,其劳动强度、对工作人员 的熟练程度,都有极高的要求,且准确性也难以保证,所以这一方法只存在 理论上的可行性.有报道试验使用机械分选器分选出较大规格的罗非鱼雄 鱼,但还没有在生产上使用的报道.
（2）除了通过种间杂交检测后代的性比推测罗非鱼的性别决定机制外，利用核型 析、减数分裂时染色体配对的观察等也可研究罗非鱼性染色体组成。 实验证明： A:核型分析中最有力的证据就是对联会复合体(synaptonemal comple，SC)的电 镜观察。 B:Luis等对尼罗罗非鱼第一次减数分裂时期的染色体联会进行细胞学观察。
Hickling认为产生这种结果的原因是:莫桑比克罗非鱼XX/XY型,而霍诺鲁姆罗 非鱼为ZW/ZZ型.雌性莫桑比克罗非鱼与雄性霍诺鲁姆罗非鱼杂交,子一代杂种的 基因型全部为XZ.Z染色体上的雄性决定基因要比X染色体上的雌性决定基因强, 因而子代XZ为雄性.这一假说可以解释这种子代雄性比例高的现象,但是雄杂种 XZ与雌杂种WZ杂交,却不出现根据孟德尔法则所预期的两性比例,有人用杂交子 代雌性和雄性死亡率不同来解释,但是并不令人满意.目前,罗非鱼的性别遗传机制 还不是十分清楚
（1）由染色体结构引起的性别决定称遗传性别决定，决定罗非鱼类性别的性染色 体有两种类型:一种是雄性异质型,雄性由异质的X Y性染 色体决定,而雌性由同质 的x x性染色体决定,如尼罗罗非鱼、莫桑比克罗非鱼等;另一种是雌性异质型,雄性 由同质的ZZ性染色体决定,而雌性由异质的ZW 染色体决定,如奥利亚罗非鱼。
大部组合后代全雄,部分商 业应用
尼罗罗非鱼(O. niloticus) 易变罗非鱼(O. ariablis)
罗非鱼全雄性控制技术
罗非鱼全雄性控制技术汇报人：日期:contents •罗非鱼全雄性控制技术介绍•罗非鱼全雄性控制技术的实施方法•罗非鱼全雄性控制技术的应用效果•罗非鱼全雄性控制技术的挑战与前景•罗非鱼全雄性控制技术的案例分析•总结与展望目录罗非鱼全雄性控制01技术介绍通过遗传学方法，对罗非鱼的染色体进行操作，使其只产生雄性后代。
这样可以确保在养殖过程中的性别比例，从而提高产量。
染色体操作利用特定激素处理罗非鱼的受精卵或幼苗，诱导其发育为全雄性。
这种方法相对简单，但需要掌握精确的激素浓度和处理时间。
激素处理技术原理罗非鱼养殖业在我国经济中占有重要地位，通过全雄性控制技术提高产量，可以满足市场需求，促进经济发展。
在自然水域中，过多的罗非鱼可能对生态环境造成压力。
通过全雄性控制技术，可以在一定程度上控制罗非鱼的数量，保护生态环境。
技术应用背景环境保护养殖业需求产量提升：全雄性罗非鱼的生长速度通常快于雌性，通过全雄性控制技术，可以显著提高罗非鱼的产量，提高养殖效益。
遗传改良：全雄性控制技术有助于罗非鱼的遗传改良。
由于雄性罗非鱼的基因传递更为直接和稳定，因此更容易进行良种选育和品种改良。
减少疾病：在某些情况下，雌性罗非鱼可能更容易感染某些疾病。
通过全雄性控制技术，可以降低疾病的发生率，减少养殖过程中的损失。
综上所述，罗非鱼全雄性控制技术对于提高罗非鱼养殖产量、推动遗传改良、保护生态环境以及减少疾病等方面都具有重要意义。
技术重要性罗非鱼全雄性控制02技术的实施方法遗传基因控制通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术，精准定位并编辑罗非鱼的性别决定基因，从而实现全雄性的遗传控制。
此方法具有精确性和可遗传性，但技术难度较高。
性染色体操作通过选择性地繁殖具有特定性染色体的罗非鱼，可以增加雄性鱼的比例。
这需要深入了解罗非鱼的遗传基础和性别决定机制。
某些鱼类（如罗非鱼）的性别分化受温度影响。
通过精确控制孵化和养殖水温，可以影响罗非鱼的性别比例，从而增加雄性鱼的数量。
科学家实现罗非鱼性别人工控制
106水产科技情报2017,44(2)我国最大海洋渔业种质资源库 落户青岛曰前，从中国水产科学研究院黄海水产研究所获悉，国家级海洋渔业生物种质资源库项目已得到国家发改委的正式批复，预计今年年底开工建设。
这是我国最大规模的海洋渔业种质资源库,也是目前唯一立项的海洋渔业种质资源库。
据黄海所资产条件处处长王跃军介绍，国家级海洋渔业生物种质资源库项目自提出至最终确定落户青岛，走过了大约十年的时间。
“国际上对于生物资源的种质收集始于20世纪五六十年代，但主要集中在农业方面,如植物、农作物等。
根据农业部的规划，我国将建设五六个渔业种质资源库（含海水、淡水）以黄海所的项目为首个试点。
”据了解，该项目建议书2015年获国家发改委批复，可行性研究报告2016年获国家发改委批复，现在正在完成最终的设计报告和概算，预计2017年底可正式开工建设。
国家级海洋渔业生物种质资源库项目位于黄海所院内东侧，占地10亩（15亩=1 hm2,下同），整体建筑面积大约2万m2,计划投资1.7亿元。
该项目具体包括“五库两中心”即将建设基因库、细胞库、微生物库、活体库、群体库（即标本）5个子库，同时配套数据处理中心和仪器设备中心，围绕5个子库的建设运行进行数据收集处理和仪器设备共享。
据了解，建设渔业种质资源库的目的在于，针对当前环境污染、渔业过度捕捞等问题，将濒危物种、优良物种和养殖成功的物种都保存起来，避免各类灾害造成物种灭绝。
该项目紧密结合产业发展需求，对保障我国渔业种质资源安全、保证我国渔业持续健康发展具有重大意义。
据了解，该项目建成后将作为我国海洋渔业生物资源主库存在,同时在全国其他城市建设分库进行资源备份。
(来源：青岛日报）科学家实现罗非鱼性别人工控制曰前，西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室发布消息，实验室与美、日科学家合作，率先建立起罗非鱼室内人工繁殖技术体系，实现了鱼性别的人工控制，可大幅提高水产养殖收益。
据实验室负责人、西南大学生命科学学院院长王德寿介绍，长久以来，人工养殖罗非鱼存在两个技术问题:雄鱼比雌鱼生长快50% ,养殖户都希望养雄鱼;雌鱼性成熟后，14 d左右就产一次卵，一 口池塘只要有1尾雌鱼,经自然繁殖就会造成池塘中的鱼大小混杂,影响同批次鱼的商品性,还浪费了养殖资源。
罗非鱼基因敲除技术的建立及其在性别决定与分化研究中的应用
5、农业应用：在农业领域，基因敲除技术也被广泛应用于作物改良。通过 删除或改变特定基因，科学家们可以创造出具有抗逆性、高产量、优质品质等特 性的作物品种，为农业生产提供帮助。
三、前景与挑战
尽管基因敲除技术具有广泛的应用前景，但它也面临着一些挑战。首先，技 术的效率和准确性需要进一步提高。尽管现有的基因编辑工具（如CRISPR-Cas9） 已经非常强大，但仍有可能出现脱靶效应或其他未预期的副作用。其次，该技术 的成本较高，尤其是在临床应用中。因此，需要进一步的研究和开发以降低其成 本，使其更广泛地应用于临床实践。
3、基因治疗：基因敲除并不只用于研究。在某些情况下，它可以作为一种 治疗策略应用于疾病治疗。例如，通过删除导致疾病的突变基因，或导入健康的 替代基因，可以为遗传性疾病提供长期的治疗方案。
4、模型生物研究：基因敲除技术在模型生物（如小鼠、果蝇等）的研究中 也发挥了重要作用。通过对模型生物的基因进行修改，研究人员可以模拟人类疾 病的发展过程，从而更深入地理解疾病的机制和治疗方法。
3、相关疾病治疗
罗非鱼基因敲除技术也可以应用于相关疾病的治疗。例如，研究特定基因缺 陷如何导致生殖系统疾病可以为开发新的治疗方法提供思路。此外，通过基因敲 除技术修饰致病基因，可能为基因疗法提供新的契机。
四、未来展望
1、技术优化
随着生物技术的发展，罗非鱼基因敲除技术将不断得到优化和改进。未来， 可能将实现更高效、精确和可靠的基因敲除方法，从而能够更深入地研究罗非鱼 及其他水生生物的性别决定与分化机制。
一、建立技术
1、引出问题
罗非鱼是一种具有较高遗传多样性和经济价值的鱼类。然而，关于其性别决 定与分化机制的研究仍不充分。为了深入探究罗非鱼的性别发育机制，研究者需 要建立基因敲除技术来研究相关基因的功能。
鱼类性别控制技术研究进展
全雄
完善后的三系配套技术
全雄
XY<♂ YY<♂
雌激素 雌性化
XY< ♀> YY<♀>
通过后 代测试
刷 选
YY<♀>× YY<♂>
鉴定YY<♀>
正常XX< ♀>× YY<♂>
XY<
全雄♂>Fra bibliotek6 人工雌核发育技术
鱼类主要有3种性别决定模式：
染色体决定： 一对染色体<通常称为异染色体或性染色体>上集中了绝大多数
与性别有关的基因. 多基因决定：
性别决定基因存在于常染色体上,胚胎的性别是染色体上雄性和 雌性因子相互作用的结果. 基因型-环境共同决定：
性别决定受遗传和环境因子双重控制.
染色体决定
性染色体系统
XX/XY
♀：XX
♂：XO 〔即雄性缺少 Y 染色 体
雄性决定后代的性别：从雄 性那里接受x染色体的后代为雌 性,而不接受性染色体的为雄性.
褶胸鱼<Sternoptyx diaphana>雌鱼具有 36 条染色 体,而雄鱼只有 35 条染色体.
ZO/ZZ 型
♀： ZO
♂：ZZ〔即雄性缺少 Y 染色体
雌性决定后代的性别：从雌性 那里接受Z染色体的为雄性,不接受 性染色体的为雌性.
其中,研究最多的环境因子是温度,即温度依赖性的性别决 定<temperature dependentsexdetermination,TSD>.
如高温<36℃>明显诱导奥尼罗非鱼雄性化,雄性率可达 98%；银汉鱼<Menidia peninsulae>中,高温诱导雄性化不 明显,但低温可明显诱导雌性化,在15 ℃时,其雌性率达85% .
罗非鱼的种群控制研究与应用
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摘要 综台介绍罗非鱼的种群控翻研究． 包括养殖方式、 性激紊诱导性反转和种间杂交 等手段及其应用－ ｐ
关 词 韭 登 研 应 键 鱼 量 兜 用
２１ ． 用性反转的个体作为亲鱼的方法控制罗非鱼的性别 １ ７ 年 ．长江 水 产研 究所与 湖北 省水 产研究所 以莫 桑 比克 罗非 鱼 （ ｒ ｃｒｍｓ ９６ Ｏ ｅ ｈｏ ｉ ｏ
” ｍ ∞ ） 作为实验材料， 研究其性别生理遗传控制同题 ， 将甲基睾丸索 （ ３）诱导发 ＭＴ ０ 育而来的转化雄鱼与末经激素处理的正常雌鱼进行配种 ， 第一次繁殖的雌鱼占 ９ ．％， ７６ 第二 次重复繁殖的雌鱼占 ９． ， ９６ 而对照鱼雌性占 ４． ～５ 。 现近全雌的后代的原因是由 １６ ０ 出 于莫桑比克罗非鱼雌鱼的同配 （ ｘ 性质决定的． ｘ ） 即性激素诱导而来的假雄鱼 （ ｘ ｘ ）与遗传
殖实验 ， 待甩苯甲酸雎二醇 （ Ｅ ０ 诱导的实验鱼进人性成熟阶段， Ｂ Ｓ） 选取明显转化的雎鱼， 手
术后与末经激素处理的正常雄鱼配种， 其结果出现近 ７ 的雄性子代， ５ 根据理论的分析， 表 明这种配种方式可行性基因重组产生一种新的莫桑 比 ＹＹ型雄鱼。如果将 Ｙ 克 Ｙ型雄鱼与雌
鱼 （ｘ ｘ ）交配 ，就可能出现生产上需求的莫桑 比克全雄 （ Ｙ ｘ ）鱼。这是人们所期望的 。 １７ 年长江水产研究所、 ９９ 湖北省水产研究所进行了尼罗罗非鱼的性别机制和单性控制的
奥利亚罗非鱼进行遗传标记．其结果，在血清酯酶方面没有呈现种内多态性 ，但奥利亚罗非 鱼和尼罗罗非鱼在不同位置上各有一条种的特异性酯酶带 ，而尼奥鱼具有两条带。在血清蛋 白质方面 ． 其电泳图谱上，可看到奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼既存在种 内多态性 ．又存在种
罗非鱼全雄性控制技术
罗非鱼全雄性控制技术
由于罗非鱼的全雄性生长较快，个体相对较大，因而成为大家争相养殖的对象，下面简述一下其全雄性鱼的转化控制技术。
1、物理控制人工诱导鱼类四倍体的研究是近年来鱼类遗传育种工作中的主攻方向之一。
采用静水压或静水压与冷休克结合处理两种方法进行抑制第一次卵裂诱导罗非鱼四倍体，让其四倍体鱼再与正常二倍体鱼交配得到大量的可供养养殖生产的三倍体后代，得出的三倍体全为雄性罗非鱼，全雄的三倍体罗非鱼没有繁殖能力。
国外有学者曾在罗非鱼卵卵裂前采用7500psi的压力和7.50c的冷水处理7分钟，成功地诱导出四倍体胚胎。
但由于鱼类的四倍体的诱导方法本身具有一定的难度，还没大量繁殖成功。
2、种间杂交现有很多设备齐全的鱼苗孵化场采用雄性的奥尼罗非鱼与雄性的尼罗罗非鱼种间杂交，得出的鱼苗雄性子代占90％―95％，然后拿这一雄性子代与这一雄性子代配种，得出的全为超雄性罗非鱼，这一代的超雄罗非鱼，这一代的超雄罗非鱼比其父代生长更快，但不能作为亲鱼保种。
这种方法的重点在于雄性奥尼罗非鱼雌性尼罗罗非鱼的保纯，因现在的河水中含有大量的其他野生罗非鱼的鱼卵，如孵化用水处理不好的话，很易造成孵化的鱼苗不纯，这种方法在现在不失为获得大量雄性罗非鱼的好方法。
- 1 -。
部分水产养殖动物性别控制基因的研究进展_李楠
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。
随着科学技术的发展，人们发现了高等动物在细胞水平上的性别控制，即通过染色体的组型和核型分析，能找到与性别紧密相关的染色体———性染色体。
更准确地说，是性染色体上的基因决定了性别。
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。
首先在人和鼠等哺乳动物中发现了性别控制基因!"#（!"#$"%"&’()()*&"*(+)+),-.&+’+!+’"，/0,）和其他一些与性别有关的基因家族12，34。
针对哺乳动物的性别控制，已形成了一个比较完善的理论和技术体系，尤其是在基因水平上对哺乳动物进行有效的性别控制，已在人类生长发育以及疾病预防等现实生活中得到普遍应用。
在农业动物生产上性别控制技术的广泛推广应用，带来了巨大的经济效益。
然而，对海水养殖动物的性别控制仍然集中在传统方法上，并没有像哺乳动物性别控制那样，形成一套行之有效的基于性别决定基因的控制技术体系。
但渔业科学工作者利用哺乳动物基因的保守序列，在水生或海水养殖动物中开展了相关研究，取得了一些初步研究进展。
海洋里的鱼、虾、贝类、藻类等已成为人类不可缺少的营养食品。
由于过度捕获、海区污染、海洋生态条件破坏等因素，海洋生物资源已面临严重的威胁。
因此，大力发展海洋动植物的养殖业是海洋生物资源的合理开发利用与可持续性发展的根本措施和策略。
许多养殖动物因性别的不同，其生长速度和肉用品质存在着较大差别。
如牙鲆的养殖，3龄的雌鱼比雄鱼大256，7龄时大386，9龄时大:;6。
真鲷、鲈鱼、虹鳟、大马蛤鱼和对虾等，其雌性个体都比雄性的同龄个体大174。
罗非鱼的雄鱼却比雌鱼长得快。
海胆等经济动物因其外观难以鉴别雌雄，其性腺更因为性别不同而呈现不同的颜色，使得海胆性腺的商品价格差别非常大。
罗非鱼苗性别实现精准控制
29农家之友 2018. 01牧海渔歌 渔海观澜 “你在市面上能买到的罗非鱼几乎都是雄性的。
”专家表示，随着广西水产科学研究院等单位为主的科技工作者研究工作的推进，通过精准控制温度的方式，可实现繁育雄性率达93%以上的罗非鱼苗种。
市面上的罗非鱼基本都是公的 “挑公的。
”不少市民在菜市场购买罗非鱼时，都喜欢挑公鱼。
事实上，在菜市场里，几乎所有卖罗非鱼的摊主都表示，他们销售的都是公的罗非鱼。
“按照物种繁衍的自然规律，在正常情况下，公母的比例一般是1∶1。
”据广西水产科学研究院的罗永巨博士介绍，每一种鱼的雄性和雌性生长速度都不一样，养殖户在养殖罗非鱼时就比较喜欢养公的，因为其生长速度更快。
为什么会这样呢？先来看一下罗非鱼的奇特受精方式。
罗非鱼的精子和卵子在水中相遇受精后，雌鱼会将它们含在口中孵化，在长达5~6天的时间里，雌鱼基本不摄食，间隔20天左右，又开始新一轮的产卵孵化行为。
这就导致了雌性罗非鱼的生长速度比雄性要慢。
如何能实现孵化出单雄性的罗非鱼呢？上世纪90年代，科研人员发现，雌性尼罗罗非鱼的染色体组型为XY，而雄性奥利亚罗非鱼的染色体组型为ZZ，将这两种鱼进行杂交，得到基本都是染色体组型为XZ（雄性）的尼奥罗非鱼后代，在相同的条件下饲养，其生长速度比其亲本快30%~60%，而且抗逆性更强。
对于消费者来说，罗非鱼的口感与品种、性别基本没有关系。
而对于养殖户而言，由于雄鱼生长速度快，养殖效益好，他们投放鱼苗时基本都选择养殖雄鱼。
精准控制温度可产生奇妙变性 据了解，全球目前养殖的罗非鱼大约33种，广西的养殖品种主要是尼奥和吉富系列的罗非鱼。
相对于尼奥罗非鱼而言，吉富系列的罗非鱼生长速度更快，目前吉富系列罗非鱼养殖占总量的85%。
能不能将吉富系列的鱼苗也全部变成公的呢？科研人员又开始“折腾”了。
从上世纪80年代开始，广西的水产科学家就一直在研究罗非鱼。
2011年至2013年，耗费上百万元对罗非鱼进行深入研究发现，在人工控制的37.1~37.3摄氏度的温度之间，罗非鱼受精后孵化出的鱼苗几乎都是公的，雄性率达到93%以上。
219368782_鱼类性别决定机制及其控制技术
只产生 １ 种配子ꎬ 而雌鱼所携带染色体则为不同型ꎬ
会产生 ２ 种染色体配子ꎬ 如日本鳗鲡 ( Ａｎｇｕｉｌｌａ ｊａｐｏｎ￣
ｉｃａ) ꎮ 然而ꎬ 大量研究结果表明ꎬ 仅有少部分鱼类性
染色体存在异型现象ꎬ 这可能是由于鱼类性别分化程
ꎮ 此外ꎬ 某些鱼类的雌性配子或性腺具有重要
向: 水产动物疾病与免疫ꎮ
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１ ２０ ２０２３ꎬ Ｖｏｌ ４３ꎬ Ｎｏ １１
农业与技术 ※水产科学
※水产科学 农业与技术 ２０２３ꎬ Ｖｏｌ ４３ꎬ Ｎｏ １１ １１ ９
鱼类性别决定机制及其控制技术
苏玉凤 韩卓然
( 天津农学院水产学院ꎬ 天津 ３００３８４)
表现出 ＴＳＤ 特征 [５] ꎮ 同时ꎬ ＴＳＤ 也被认为存在于哈奇
氏牙汉 鱼 ( Ｏｄｏｎｔｅｓｔｈｅｓ ｈａｔｃｈｅｒｉ) 中ꎬ 该 物 种 可 以 用
提高养殖环境温度来培育单一雄性种群
[６]
ꎮ
莫桑比 克 罗 非 鱼 ( Ｏｒｅｏｃｈｒｏｍｉｓ ｍｏｓｓａｍｂｉｃｕｓ) 和 荷 那
生长特性 [１４] ꎮ
此外ꎬ 在温度决定期间ꎬ 尽管许多鱼类中都存在
性染色体ꎬ 但环境温度的改变也可使性别发生逆转ꎬ
如在尼罗罗非鱼分化的关键时期ꎬ 当养殖水体温度高
２ １ 种间杂交控制性别
某些鱼类的性别控制和孤雌生殖可以通过种间杂
于 ３２℃时ꎬ 可显著提高种群雄性比率[１９] ꎮ 此外ꎬ Ｓｈｉｇｅｈｏ
等通过高温处理改变了尼罗罗非鱼性腺中雌性性别分
中图分类号: Ｓ９６ 文献标识码: Ａ
关于罗非鱼全雄控制的技术
关于罗非鱼全雄控制的技术背景介绍罗非鱼是一种重要的经济鱼类，但是传统养殖中，罗非鱼的性别比例难以控制，而且常常存在雄鱼糜烂病等问题，影响养殖效率和效益。
随着生物技术的发展以及人们对水产养殖的需求不断增加，研究罗非鱼全雄控制技术也变得越来越重要。
罗非鱼全雄控制技术的现状目前，罗非鱼全雄控制技术主要有以下几种：热处理法热处理法主要通过加热水温，提高罗非鱼胚胎内的温度，从而使得罗非鱼的性别全部变为雄性。
该方法操作简单，但是存在死亡率高、生长缓慢、易发生疾病等问题。
激素处理法激素处理法主要通过注射雄激素或者雌激素，来实现使雌鱼转变为雄鱼的目标。
该方法操作简单，但是注射过多会对罗非鱼的生长、生殖等产生有害影响。
基因编辑技术基因编辑技术是近年来发展起来的前沿技术，也是实现罗非鱼全雄控制最具有潜力的方法之一。
该技术主要通过CRISPR/CAS9等方式，切割和注入造成性别转变的基因，来实现罗非鱼雌雄转换的目标。
然而该技术存在成本高、操作难度大等问题。
罗非鱼全雄控制技术的未来随着科学技术的不断发展，罗非鱼全雄控制技术很有可能研究出更加高效、安全、经济的方法。
例如，针对基因编辑技术存在的问题，科学家们正在研究开发更加高效、准确的基因编辑技术，以实现罗非鱼全雄控制的目标。
此外，罗非鱼与其他水产养殖动物不同的是，它具有高度的自我复制能力，因此科学家也在研究如何通过控制罗非鱼的有性繁殖，来实现罗非鱼种群雄性比例的调控。
总的来说，罗非鱼全雄控制技术是一个充满挑战、竞争和机遇的领域，相信在科学家们的不懈努力下，这一领域将会取得更大的突破和发展。
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与高温实验相反，在尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、莫桑比克罗非鱼以及通过 4种不同杂交途径获得的红罗非鱼中，当分别选用刚孵化以及孵化后10 d的莫桑 比克罗非鱼进行低温处理时，雌性比例有所提高。
（3）温度可能通过2种途径产生作用： 一是干扰正常的性别分化发育进程，促使遗传型雌鱼转化为雄性或使遗传型
YY(♂) × XY( ♀)
XY(♂) YY(♂) 1 ：1
全雄
完善后的三系配套技术 全雄
XY(♂
YY(♂）
雌激素 雌性化
XY( ♀) YY(♀)
通过后 代测试
刷 选
YY(♀) × YY(♂)
鉴定YY(♀)
正常XX( ♀) × YY(♂)
XY(♂) 全雄
四.罗非鱼性别控制应用及展望
1 生物技术将有所突破 在罗非鱼的性别控制方法中,以激素处理和种间杂交技术使用最为
产生高雄性和全雄性率的罗非鱼杂交组合
母本
父本
备注
尼罗罗非鱼(O. niloticus)
奥利亚罗非鱼(O. aureus)
有商业应用,但结果有较大 差异
尼罗罗非鱼(O. niloticus) 巨鳍罗非鱼(O. macrochiபைடு நூலகம்)
尼罗罗非鱼(O. niloticus)
霍诺鲁姆罗非鱼(O. u. hornorum)
大部组合后代全雄,部分商 业应用
尼罗罗非鱼(O. niloticus) 易变罗非鱼(O. ariablis)
全雄后代
黑罗非鱼(O. spilurus niger)
黑罗非鱼(O. spilurus niger)
奥利亚罗非鱼(O. aureus)
巨鳍罗非鱼(O. macrochir)
霍诺鲁姆罗非鱼(O. u. hornorum)
雄鱼转化为雌性； 二是高温可能影响了参与性别分化的一种或者多种激素的结构或者功能；
(4)虽然罗非鱼的性别决定 存在遗传性别决定和温度性别决定,却不能把两者截 然分开。因为TSD的敏感期一般就限定在胚胎、仔稚鱼期内的几周之内TSD敏 感期的温度控制不会逆转性腺性分化的方向,并且许多证据表明TSD可能在温度 耐受闭的边缘地带压倒G S D的作用。性别的最终决定是遗传基因和环境等因 素的共同作用的结果。也有学者认为TSD是鱼类的一种适应性,性比决定于某温 度下那种性别的个体受益更多 。
Hickling认为产生这种结果的原因是:莫桑比克罗非鱼XX/XY型,而霍诺鲁姆罗 非鱼为ZW/ZZ型.雌性莫桑比克罗非鱼与雄性霍诺鲁姆罗非鱼杂交,子一代杂种的 基因型全部为XZ.Z染色体上的雄性决定基因要比X染色体上的雌性决定基因强, 因而子代XZ为雄性.这一假说可以解释这种子代雄性比例高的现象,但是雄杂种 XZ与雌杂种WZ杂交,却不出现根据孟德尔法则所预期的两性比例,有人用杂交子 代雌性和雄性死亡率不同来解释,但是并不令人满意.目前,罗非鱼的性别遗传机制 还不是十分清楚
3、种间杂交法 利用种间杂交可以获得全雄或全雌，还可以产生中性不育鱼， 且对于某些鱼类杂种优势相当明显。利用种间杂交和激素诱导相结合的方法在 水产养殖中也比较广泛。
1960年Hickling首次报道了罗非鱼全部雄鱼子代的研究.他使用雌性莫桑比克 罗非鱼和雄性霍诺鲁姆罗非鱼杂交,结果产生了能育的全雄.
谢谢大家！！！
组员：
董娟娟、彭航、苏志贤、 周红锋、冯兵、王文杰、 汪志文
2014年4月13日
三、罗非鱼全雄控制的途径
1、人工挑选法 在罗非鱼长到能够用肉眼鉴定性别时用人工的方法,选 出雄鱼进行养殖.这种方法的难度是不言而喻的,其劳动强度、对工作人员 的熟练程度,都有极高的要求,且准确性也难以保证,所以这一方法只存在 理论上的可行性.有报道试验使用机械分选器分选出较大规格的罗非鱼雄 鱼,但还没有在生产上使用的报道.
配套技术。其途径如图2所示： 技术的原理是通过性逆转和杂交技术,先将表型为雄性(XX♂)的幼鱼通过激素
处理使其性逆转为表型雌鱼而遗传型为雄鱼的转化系(XX♀),与原系雄鱼(XY♂)杂 交可得四分之一的超雄鱼(YY♂),超雄鱼表现为生理雄性,与正常雌鱼(XX♀)杂交可 得遗传上全雄的后代,直接用于养殖.这种方法所得的全雄养殖用鱼为遗传雄鱼,用 于养殖的食用商品鱼不直接使用激素,养殖场只要购买几尾超雄鱼,和正常的雌鱼杂 交,就可以直接生产出全雄的养殖用鱼,极其方便.这一技术的关键是要生产出超雄 鱼,所以这一技术也被称为超雄鱼(YY鱼)技术.
2、性激素处理法 在幼鱼性别未分化之前,通过某种性激素或其类似物的处 理,使其性逆转,已经在多种鱼类取得了成功.到目前为止,大约有31种激成功 地对50种鱼进行性逆转.这其中有大约16种是天然雄性激素或人工合成雄性 激素,成功进行雄性性逆转的鱼类大约有35种. 〕.在这些雄激素中,应用最广 泛的是17α-甲基睾酮,已经在鲑科、丽鱼科、鲤科等超过25种鱼中进行了试 验或应用。
（1）饲喂法；激素处理时最为常用的方法是饲喂法,使用时先把激素溶解在酒 精中,然后拌入饲料中投喂.优点：简便易用；不足：在鱼的消化过程中激素的浓 度将会降低,又由于各种鱼所用激素种类和剂量不同,很难估计出鱼对激素吸收的 量,过量的使用激素会使鱼高度不育或产生其它一些不良反应。 （2）浸泡法也简便有效,但这种方法仅对胚胎或刚孵化的幼鱼有效。 （3）注射法和硅胶移植法也有应用,但是不能用于太小的鱼,这也限制了其推广 使用。
3 基因工程与性别控制 虽然罗非鱼的性别决定机制还不是完全清楚,但是一些科学工作者
已经对罗的性别决定基因进行了大量的研究,并开始将研究成果应用于对罗非鱼的性别控制和单 性养殖过程中.最近,加拿大成功地分离克隆出了大麻哈鱼Y染色体特异的雄性DNA探针,并在其性 别控制研究中得到应用.在不久的将来,通过染色体工程和基因工程对罗非鱼的性别控制也许就会 成为可能,并应用于生产.
霍诺鲁姆罗非鱼(O. u. hornorum)
全雄后代
齐氏罗非鱼(T. zillii)
O. andersonii
全雄后代
4、遗传雄性罗非鱼技术（超雄鱼技术）——鱼类增养殖学P515-516 遗传雄性罗非鱼(Genetically male tilapia,GMT)由Mair提出〔17,18〕,即三系
（4）不足：在进行鱼类的性激素处理过程中还应注意,处理必须在性别分化 前进行,宜早不宜迟,只有这样才能获得较好的效果,对于性别分化较晚的鱼类可稍 作推后. 激素处理技术虽已较为成熟,但在使用过程中还存在较多的限制因素.特 别是大量的使用性激消费者,甚至对养殖环境的短期和长期的影响还不是很清楚, 尽管有研究认为在停止对鱼使用激素后,鱼体 内多余的激素会很快代谢掉，但是 其代谢过程中衍生物是否也很快代谢掉就不是很清楚了中禁用化学用品呼声越 来越高的今天,这种方法的发展余地不大.
罗非鱼性别控制研究及应用
组员：
董娟娟、彭航、苏志贤、 周红锋、冯兵、王文杰、 汪志文
2014年4月13日
主要内容
一.罗非鱼性别控制研究的原因 二.罗非鱼的性别决定机制 三.罗非鱼全雄控制的途径 四.罗非鱼性别控制应用及展望
2.罗非鱼性别决定的环境因素(ESD)
（1）罗非鱼性别决定主要是由染色体遗传型性别决定，同时也表现出一些 常染色体遗传影响和环境因子影响。影响鱼类性别决定的环境因素包括pH、群 体结构、发育早期的温度、盐度、养殖密度等。到目前为止，在所有研究的影 响因子中，温度显然是影响罗非鱼性别决定的最主要的环境决定因子。罗非鱼 对温度变化很敏感，在高温时出现温度依赖型性别决定(TSD)，阈值温度为34 ℃。另有研究表明，盐度、养殖密度对罗非鱼性别比例影响不显著。
超雄鱼(YY♂)技术：
性别未分 雌激素 化幼鱼 雌性化
XX( ♀) XY( ♀)
筛选 XY( ♀) × 正常雄鱼 XY(♂)
鉴定XY( ♀) 通过后代测试
XX( ♀) XY(♂) YY(♂) ×XY( ♀) 1： 2： 1
XY(♂)×XY( ♀)
XX( ♀) XY(♂) YY(♂) 1 ： 2 ：1
普遍.但是这两种技术中的前者在食用鱼养殖过程中直接使用了性激素,虽然目前还没有发现吃这 种鱼对人体有何不良影响,但是对消费者的心理有一定的影响,并且一些发达国家已经开始立法限 制类固醇激素在食用鱼上的使用,所以这种方法将逐步被淘汰;而后者只能对特定的种类有效,不具 有普遍意义.以GMT技术(超雄鱼技术)为代表的生物技术虽然是近些年来才在罗非鱼的全雄控制中 使用,但是却以其成本低、操作简单而具有绝对的优势.通过这种方法生产的食用鱼不和激素直接 发生关系,又解决了以上两种方法中雄性化不彻底的问题.近几年来人工诱导雌核发育技术已基本 成熟,雄核发育技术也取得了较大的突破,利用雌核发育和雄核发育技术进行超雄鱼的生产只是时 间问题,从而就可以解决原GMT技术中的超雄鱼筛选问题,所以利用生物技术生产的超雄鱼是进行 罗非鱼全雄单性养殖的主要方法,也是最方便、最有效的方法
2 育种工作和性别控制相结合 由于在罗非鱼中不同种之间的杂交可能会产生全雄的后代,
这不仅是一种性别控制的方法,也是鱼类育种的一项重要技术,而罗非鱼作为一个优良的养殖对象, 多数地区都只是引入养殖,对于其育种工作少有开展,如以后能在其性别控制的研究中同时进行育 种学的研究,培育出雄性率高、生长速度快、起捕率高的新优良品种将更有效的促进罗非鱼养殖 业的发展.