熊本牡蛎中国群体与美国群体杂交效应及杂交三倍体优势分析

为了评估熊本牡蛎(Crassostreasikamea)中国群体与美国群体的杂交效应与杂交三倍体优势,构建了杂交群体和自交群体,并使用细胞松弛素B诱导了杂交三倍体,比较分析了幼虫、稚贝与成贝的生长与存活优势。自交群体和杂交群体的幼虫、稚贝与成贝的培养条件均相同,室内培育幼虫,培育密度为4～5个/mL,自然海区养殖稚贝与成贝,养殖密度为40～45个/吊。结果表明,与自交组相比,杂交二倍体具有较高的卵裂率(13.61%)与D幼率(5.67%)(P0.05),但杂交二倍体幼虫的壳高生长表现杂种劣势(–0.43%),而稚贝、成贝的壳长与壳高的生长表现杂种优势,平均优势率分别为3.96%与6.65%。杂交三倍体诱导组幼虫的壳高生长优势率为3.69%,稚贝及成贝的壳长与壳高平均生长优势率分别为12.69%与13.64%,并且日龄越大生长优势越显著。总体上,杂交三倍体诱导组在3～180日龄具有存活劣势,并且15日龄存活劣势率最大(–48.72%),而在360日龄存活优势率为6.70%。杂交二倍体幼虫与成贝均具有存活优势,平均优势率分别为10.44%与4.59%。本研究表明熊本牡蛎中美地理群体杂交二倍体的生长和存活优于自交二倍体,而杂交三倍体诱导组的生长优势较显著,并且在成贝期具有显著的成活率优势,表明杂交三倍体诱导组的优势来源于三倍体优势和部分杂种优势。     

利用高通量测序开发的熊本牡蛎微卫星标记评价野生和养殖群体的遗传多样性及通用性

利用高通量测序的方法,从熊本牡蛎基因组中开发了20对具有多态性的微卫星标记,通过微卫星标记位点比较了野生群体和养殖群体的遗传多样性。野生群体中,所有位点共扩增出330个等位基因,等位基因数(N_a)范围为6～39,平均等位基因数为16.500 0;有效等位基因数(N_e)范围为1.352 9～33.361 7,平均值9.517 2;观测杂合度(H_o)范围为0.200 0～1.000 0,平均值0.671 5;期望杂合度(H_e)范围为0.265 6～0.987 7,平均值0.832 1;ShannonWeiner指数(Ⅰ)范围为0.648 3～3.585 8,平均值2.276 9;多态信息含量(PIC)范围为0.254 5～0.969 2,平均值0.803 5,共有16个位点符合Hardy-Weinberg平衡。养殖群体中,N_a平均值为10.250 0,N_e平均值为5.843 4,H_o平均值为0.639 1,H_e平均值为0.763 6,I平均值为1.791 4,PIC平均值为0.720 7。结果显示,熊本牡蛎养殖群体的遗传多样性低于野生群体,但仍然维持在高度多态水平。研究表明,在熊本牡蛎人工繁育过程中,使用大数量的亲本进行繁育,可有效防止选育群体的遗传多样性降低,但人工选育对选育群体的遗传多样性也产生了一定的影响。另外,分析了这些引物在近缘种葡萄牙牡蛎、长牡蛎、香港牡蛎、有明牡蛎、僧帽牡蛎、咬齿牡蛎以及舌骨牡蛎中的通用性情况,发现XB1-6、XB1-39和XB1-45 3个位点在8个物种中均能扩增出目的条带,XB1-41仅能在熊本牡蛎中扩增出目的条带。     

葡萄牙牡蛎与熊本牡蛎种间配子亲和力及合子育性分析

为了评估葡萄牙牡蛎(AA)与熊本牡蛎(SS)的种间配子亲和性及合子育性,以成熟的这两种牡蛎为材料,研究了温度(18、21、24、27和30℃)、盐度(16、20、24、28和32)对其受精率、孵化率的影响;在最优环境条件组合下,估算了不同精子浓度下(100、101、102、103和104个/μL)受精率及孵化率的F50临界值。结果表明,SS、AA及SA受精率和孵化率随着温度升高先上升后下降,在27℃时出现最大值,分别为99.1%±0.3%、98.4%±1.2%和81.3%±2.8%;孵化率变化趋势与受精率相似,也在27℃时出现最大值,分别为99.1%±0.5%、96.8%±2.8%和67.1%±5.5%。SS和SA在盐度24时出现最高受精率,分别为98.8%±1.3%和81.1%±7.4%,AA为94.8%±4.5%;SS和SA在盐度24时出现最大孵化率,分别为75.9%±3.7%和66.1%±4.5%,此时AA孵化率为86.4%±4.2%。在温度27℃、盐度24环境条件下,SA和AA在精子浓度103个/μL时受精率最高,分别为92.4%±1.2%和87.2%±5.7%,SS受精率为92.5%±2.2%;此时的孵化率分别为82.2%±7.0%、78.9%±7.8%和79.8%±4.3%,各实验组间无显著差异。采用一元二次方程估算,SA受精率F50值的精子浓度为58.88个/μL,孵化率F50值的精子浓度为208.93个/μL。本研究为葡萄牙牡蛎与熊本牡蛎生殖隔离机制及其种间杂交奠定了理论与实践基础。     

熊本牡蛎无嵴和多嵴品系生产性状比较

为了评估熊本牡蛎左壳放射嵴有无对其生产性能的影响,于2013年5月,以熊本牡蛎湛江群体子一代作为基础群体,筛选出无嵴及多嵴品系,采用繁殖生物学方法,比较了两个品系的表型性状差异。结果显示,野生群体中,多嵴亲本规格略大于无嵴亲本,鲜重、壳重及怀卵量均显著大于无嵴亲本;两个品系的受精孵化参数、D型幼虫大小及变态规格彼此间无显著差异;多嵴品系存活力及生长潜力在幼虫及养成期间显著高于无嵴品系。中间育成期间,湛江及大风江牡蛎养殖区环境对两品系生长性状造成了一定程度影响,表现出明显的环境效应,但是对存活力尚未造成影响。熊本牡蛎左壳放射嵴无相对于有是显性性状,主要受到一对显性基因控制,而多嵴性状是隐性性状,可以稳定遗传。研究为熊本牡蛎多嵴品系培育及其左壳放射嵴遗传机制奠定了坚实的理论基础与实践经验。     

熊本牡蛎多嵴和无嵴品系F1生长性状的群体选育

为了改良熊本牡蛎(Crassostrea sikamea)生长性能,以多嵴品系和无嵴品系熊本牡蛎为材料,以壳高为指标,按照10%留种率,采用截头法进行了两个品系的群体选育研究,结果表明:选择反应及现实遗传力随着个体增大而增加,且多嵴品系选择反应略高于无嵴品系。对于多嵴品系而言,幼虫期、稚贝期、养成的选择反应及现实遗传分别为0.33±0.04、0.19±0.02,0.46±0.03、0.26±0.02,0.63±0.11、0.36±0.07;无嵴品系的分别为0.30±0.04、0.17±0.02,0.43±0.03、0.25±0.02,0.58±0.10、0.33±0.06。经过1周年的养成,多嵴品系和无嵴品系的壳高遗传改进量分别为8.41%、7.71%。由此可见,两个品系的现实遗传力相对较高,说明存在着一定程度的遗传变异。研究为熊本牡蛎遗传改良及新品系培育提供了理论与实践基础。     

悬沙胁迫下熊本牡蛎的损伤及恢复

首先将熊本牡蛎(Crassostrea sikamea)暴露于不同质量浓度(0、50、100、500、1000和5000 mg/L)悬沙中15d后,再将受试牡蛎转移到干净海水中恢复培养15 d,观察牡蛎的存活率,检测鳃丝中Na+-K+-ATP酶、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性变化、鳃细胞DNA损伤情况和肌肉中RNA/DNA比率变化,探讨悬沙对牡蛎的影响。结果表明,悬沙暴露试验后,本研究所设悬沙浓度对牡蛎存活率几乎无影响,但当悬沙质量浓度≥500mg/L时,鳃丝中Na+-K+-ATP酶、SOD和CAT活性开始显著降低,鳃细胞中开始检测到明显的DNA损伤,反映牡蛎生长状况的RNA/DNA比率也较对照组明显减小(P<0.05)。这些受损牡蛎经干净海水培养15 d后,检测的生理生化指标虽有一定程度的恢复,但仍未恢复到对照组和低浓度悬沙组的水平。可见,较高水平的悬沙胁迫对牡蛎并没有产生致命的影响,依据常规的生态毒理学指标如存活率并不能得出有效的评价结果,但分子细胞水平上的各指标就能比较灵敏地反映悬沙胁迫的影响。     

熊本牡蛎三倍体与二倍体性腺发育特征比较

为了评估三倍体熊本牡蛎(Crassostrea sikamea)的繁殖潜力, 采用细胞松弛素 B 诱导了熊本牡蛎三倍体, 比较了 60 日龄(2016 年 8 月)~450 日龄(2017 年 9 月)三倍体与二倍体性腺发育特点, 分析了性腺发育与繁殖周期的相关性。研究结果表明, 熊本牡蛎三倍体与二倍体性腺发育均可分为形成期、增殖期、成熟期、排放期和耗尽期 5 个时期; 在一个繁殖周期内 22%的三倍体性腺可发育至成熟期, 但与二倍体相比, 三倍体成熟性腺的滤泡小、结缔组织丰富; 三倍体与二倍体性腺发育周期同步, 繁殖季节均位于 3—9 月, 繁殖期较长; 150 日龄(2016 年 10 月)三倍体与二倍体中发育的性腺(包括增殖期、成熟期、排放期、耗尽期)分别占 70%与 90%, 210 日龄(2017 年 1 月)减小至 3%与 18%, 之后性腺再次发育, 分别在 360 日龄(2017 年 6 月)和 450 日龄(2017 年 9 月)成熟期性腺比例达到最大值(40%和 90%)。三倍体与二倍体雌雄比分别为 1.35 : 1 和 0.95 : 1, 三倍体性比显著偏离 1 : 1 (P<0.01)。性腺成熟期三倍体与二倍体平均卵径分别为(44.30±6.88) μm 与(37.76±5.76) μm, 三倍体卵径比二倍体大 17.33% (P< 0.05)。本研究可为熊本牡蛎三倍体和二倍体繁育提供参考依据。     

CB诱导熊本牡蛎三倍体及其存活率与倍化率的变化关系

为诱导熊本牡蛎三倍体,研究了细胞松弛素B (CB)浓度、诱导起始时间、诱导持续时间等因素对卵裂率、D幼率、三倍体率的影响,并分析了幼虫、稚贝及成贝的存活率和三倍体率的变化特征。结果显示,CB浓度为0.5~0.6 mg/L,诱导起始时间为40%受精卵释放第一极体,诱导持续时间为20 min时可获得87%的三倍体率。卵裂率、D幼率、三倍体率的最大影响因素分别为CB浓度、诱导持续时间、诱导起始时间与诱导持续时间。三倍体率与卵裂率无显著负相关性,而与D幼率呈显著正相关。因此,减小CB浓度或诱导持续时间,可同时获得较高的三倍体率与幼虫产量。3~15日龄三倍体组与对照组的存活率分别由71.27%与96.09%降低至34.14%与58.80%,成贝期450日龄(9月)三倍体组与对照组的存活率分别为53.62%与44.67%。3~9日龄三倍体率从87%降低至77%,而90~450日龄三倍体率平均值为59.21%±4.99%,表明幼贝与成贝期三倍体率变化较小,三倍体率的维持与存活率无显著相关性。     

熊本牡蛎多嵴和无嵴品系F3生长性状的连续选择效应

为进一步检测熊本牡蛎(Crassostrea sikamea)多嵴和无嵴品系F3的连续选择反应,以2个品系F2上选组为材料,开展2个品系F3混合上选研究,评估2个品系F3生长性状的选择反应、现实遗传力及遗传改进量,解析选育过程中选择效应、品系效应及二者交互作用对生产性状的影响。结果表明:多嵴品系F3生长性状具有较高的现实遗传力,表现出较好的遗传改良效果;无嵴品系F3表现出中等现实遗传力水平,但仍具有一定程度的遗传改良潜能。养成期360日龄时,多嵴品系子代壳高、鲜重的选择反应分别为0.70、0.76;现实遗传力分别为0.40、0.43;遗传改进量分别为7.02%、12.29%;无嵴品系的选择反应分别为0.36、0.33;现实遗传力分别为0.20、0.19;遗传改进量分别为3.74%、5.72%。经过双因子分析模型检测发现:品系来源是影响F3生长性状的主要因子,选择效应是次要因子,二者间不存在明显的交互作用。由此可见,随着连续选择的进行,选择反应逐渐降低,品系来源作用增强,本研究为熊本牡蛎遗传改良和新品系培育奠定了基础。     

韩国牡蛎生产与贸易研究

牡蛎养殖在韩国海水养殖业中占有重要地位,韩国是世界上仅次于中国的第二大牡蛎生产国。由于苗种供应不稳定、养殖密度增加造成的环境污染等问题,韩国牡蛎产量近年来呈下降趋势。韩国与中国互为近邻,其牡蛎产业发展面临的问题和采取的对策,对中国牡蛎产业的健康发展具有一定借鉴意义。文章通过分析韩国牡蛎苗种采集、养殖过程与管理制度、流通渠道、价格与养殖生产经营情况、进出口贸易以及存在的问题和政府采取的对策等,为中国牡蛎养殖业的健康发展和管理提供参考。     

Comparative studies of the growth,survival, and reproduction of diploid and triploid Kumamoto oyster,Crassostrea sikamea

Triploid oysters have been used for farming to improve growth but have not been created in the Kumamoto oyster, Crassostrea sikamea, which is one of the crucial aquaculture species on the southern coast of China. In the present study, triploids were created using cytochalasin B to inhibit polar body II release in C. sikamea, with the untreated oysters as controls. Triploidy rates of 87 and 57.67%, on average, were obtained in larvae and adults, respectively. Larval growth and survival of the triploid were significantly lower than that of the controls (p < 0.05). In contrast, the triploid postlarvae and adults had a significant growth advantage over the controls (p < 0.05) during the period of 180 (December) to 450 days (September of the next year). Moreover, the triploids clearly exhibited significant sterility in the reproductive season. The glycogen and triglyceride contents in the gonad, adductor muscle, mantle, and gill were higher in triploids than in controls from 180 to 450 days. As a result, high physiological energy supply was strongly correlated with superior growth and reduced reproduction in triploid C. sikamea. The triploid C. sikamea is an excellent oyster species and can be used to improve growth for C. sikamea farming.     

Growth performance and biochemical composition of the oysters Crassostrea sikamea,Crassostrea angulata and their hybrids in southern China

The Kumamoto oyster (Crassostrea sikamea) and the Portuguese oyster (C. angulata) are important aquaculture species which naturally coexist along the southern coast of China. To understand the potential feasibility of hybridization between the two species, we conducted two‐by‐two factorial cross‐experiments in Beihai (Guangxi province), and also compared the survival and growth of the hybrids to that of the two parental progenies during the grow‐out period from July 2014 to July 2015. Genetic analysis confirmed that the hybrid spats were true hybrids. Additionally, the biochemical composition of the 1‐year‐old oyster progenies was determined. In July 2015, the mean shell height of the hybrids was 42.98 ± 6.29 mm, which was higher than that of the Kumamoto oyster progeny. The cumulative survival rate of the hybrids was 26.37 ± 1.32%, which was higher than that of the progeny of the Portuguese oyster. Mean lipid content of the hybrids was 13.65 ± 1.63% of dry weight, which showed obvious heterosis compared to those of the two parental progenies. Observation of gonads revealed that all hybrids were completely fertile. Furthermore, relative expression of the lipid homeostasis genes, SREBP (sterol regulatory element‐binding proteins), PPARα (peroxisome proliferator‐activated receptor) and INSIG (insulin‐induced gene) were found to vary between parental progenies and the hybrids, thus providing a possible reason for difference in the lipid contents of these experimental groups. Overall, the hybrids were viable, rich in lipid and completely fertile and thus could serve as a promising aquaculture stock for oyster breeding in southern China.     

长牡蛎糖原磷酸化酶基因SNPs与生长性状和糖原含量的相关性分析

为研究糖原磷酸化酶基因多态性与长牡蛎(Crassostrea gigas)生长和糖原含量的相关性,本研究对长牡蛎糖原磷酸化酶基因(Cg-GPH)编码区单核苷酸多态性(SNPs)与来自5个家系322个长牡蛎个体的生长性状(包括壳高、壳长、壳宽、总体质量以及软体部质量)和糖原含量进行了关联分析.结果表明,在1940 bp的长牡蛎糖原磷酸化酶基因中共检测到82个SNPs位点,其中63个SNPs位点位于外显子区域,1个SNPs位点位于5′-UTR区,18个SNPs位点位于3′-UTR区,编码区SNPs平均密度为1/25 bp;5个SNPs位点与生长性状存在显著相关(P<0.05),未检测到与糖原含量相关SNPs.根据以上5个SNPs位点共构建得到6个SNP单倍型,其中,Cg-GPH基因的H6(CTGAT)单倍型在总体质量性状方面均显著高于其他5种单倍型(P<0.05),表明H6单倍型可能是对长牡蛎体质量增加最有利的单倍型.研究结果为今后长牡蛎生长性状的遗传改良提供了基础资料.     

壳白长牡蛎品系生长和壳色性状遗传参数估计

以经过连续4代家系选育获得的壳白长牡蛎(Crassostrea gigas)选育系为亲本,通过巢氏平衡设计建立了30个全同胞家系混合养殖,采用微卫星多重PCR技术进行家系鉴定,基于REML法估算24月龄壳白长牡蛎的生长性状和壳色性状的遗传参数。结果表明,壳白长牡蛎品系壳高、壳长、总重、壳重、L~*(明度)、a~*(红绿轴色品指数)和b~*(黄蓝轴色品指数)的遗传力为中高等水平,依次为0.35±0.13、0.18±0.09、0.20±0.09、0.16±0.08、0.16±0.08、0.27±0.11和0.19±0.08,壳宽、肉重、出肉率、壳型指数A和壳型指数B的遗传力为低等水平,依次是0.07±0.02、0.11±0.06、0.02±0.03、0.08±0.06和0.11±0.06。壳高、壳长、壳宽、总重、壳重和肉重之间的遗传相关和表型相关均为正相关,其中,壳高、壳宽和总重与其他生长性状的相关性较高,分别为0.40±0.65~0.90±0.14、0.39±0.55~0.97±0.24和0.50±0.66~0.99±0.02。壳型指数A和壳型指数B与壳高均为较高的负相关,分别为–0.94±0.16和–0.77±0.19,表明仅以壳高性状为选育目标时,可能不会对长牡蛎壳型改良产生作用。壳白长牡蛎壳色参数与生长性状之间的遗传相关范围为–0.09±0.42~0.91±0.74,不同性状间的遗传相关差异很大,其中L~*与生长参数遗传相关较高,为0.49±0.29~0.91±0.74,表明以壳高、壳长、总重和L~*任一个为选育目标时,其他生长性状都可以获得提高。壳色参数间L~*与a~*负的相关性最高,为–0.96±0.04,L~*与b~*和a~*与b~*相关性较低,分别为–0.08±0.36和0.21±0.31,表明以L~*为选育目标时,可间接降低a~*值。本研究为合理制定壳白长牡蛎新品系育种方案和选择反应预测提供了参考依据。     

葡萄牙牡蛎的净化及其低温贮藏研究

为保证生食葡萄牙牡蛎(Crassostrea angulata)的安全,在贝水比1∶10、水交换率3次/h、水温28℃、盐度28的条件下,采用流水式紫外线杀菌方法净化48 h,检测净化前后13个卫生指标的变化;净化后的牡蛎在冷藏(4℃)和冷冻(-18℃)两种条件下贮藏7 d以上;检测贮藏过程中菌落总数、大肠菌群和主要营养成分的变化。结果显示,经过48 h净化,菌落总数和大肠菌群含量均大幅下降,重金属、化学污染物等指标变化不大;两种贮藏条件下,菌落总数和大肠菌群都呈先下降再上升的变化,但始终处于安全水平内;蛋白质、脂肪、糖原含量缓慢下降,乳酸含量快速上升。研究表明,葡萄牙牡蛎在紫外线杀菌净化48 h后,至少在冷藏6 d或冷冻11 d内可以保证食品安全。