长牡蛎壳金选育群体生长性状的选择效应

长牡蛎是一种世界性的养殖贝类,同时是我国最重要的经济贝类之一,壳色美观和快速生长是目前长牡蛎遗传育种的2个重要目标。2010年通过长牡蛎壳色性状的家系选育,获得了壳白、壳黑、壳金和壳紫4种壳色品系。实验以第二代壳金品系为基础群体,对长牡蛎壳金群体的生长性状进行定向选育,分析了长牡蛎壳金选育群体壳高性状的选择反应、遗传获得和现实遗传力。结果显示,养成阶段选择组的壳高均大于对照组,350日龄后表现出显著的生长优势;幼虫期,壳高性状的平均选择反应、遗传获得和现实遗传力分别为0.549±0.277、3.717%±2.611%和0.339±0.171,养成期分别为0.436±0.138、8.253%±1.014%和0.270±0.086。选择组的贝壳金黄色和外套膜金黄色比例分别提高了22%和10%。研究结果为长牡蛎壳金优良品系培育提供了重要基础资料。     

壳紫长牡蛎家系生长存活比较及生长性状的遗传参数评估

为了培育壳色和生长性状优良的壳紫长牡蛎(Crassostreagigas)新品系,2021年通过家系选育的方式,以壳色性状为主要选育指标,建立了第1代壳紫长牡蛎选育群体。本研究以壳紫F1为亲本,采用平衡巢式设计建立了36个全同胞家系,并以野生长牡蛎为亲本建立对照组,比较分析了各家系在生长和存活方面的性能表现;同时利用多性状动物模型对壳紫家系幼虫和稚贝期的生长性状遗传参数进行了评估。结果显示,不同生长阶段壳紫长牡蛎家系的存活率和壳高均值均高于对照组,幼虫期分别提高了1.49%～10.18%和3.75%～15.94%,稚贝期分别提高了4.05%～16.94%和15.95%～18.25%。不同壳紫家系的生长和存活情况也存在差异,没有发现在存活率和生长性状方面同时具有优势的家系。壳紫长牡蛎幼虫期壳高和壳长的狭义遗传力范围分别为0.43～0.84和0.49～0.80,稚贝期壳高和壳长的遗传力分别为0.15～0.33和0.18～0.37,均属于中高等遗传力。不同生长阶段壳紫长牡蛎家系壳高和壳长的遗传相关与表型相关均为正相关,幼虫期的相关系数分别为0.67～0.97和0.17～0.51,稚贝期为0....     

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。     

长牡蛎壳金性状遗传参数评估及与生长性状的关联分析

采用家系选育与群体选育相结合的方法,以壳金性状和生长性状为主要选育指标,经过连续4代的选育获得了长牡蛎第4代壳金选育品系(F4)。本实验以F4代为亲本,采用巢式设计方法和人工授精技术,成功构建了25个长牡蛎壳金全同胞家系,分别测定了每个家系生长到9月龄时30个个体壳金性状颜色参数和生长性状,分析了2类性状的表型变异,并对壳金性状的遗传参数及与生长性状的相关性进行了分析。结果显示,壳金性状颜色参数L*、a*、b*、ΔE的遗传力分别为0.13±0.09、0.69±0.19、0.30±0.13、0.38±0.15;L*、a*、b*和ΔE之间的遗传相关和表型相关范围分别为–0.25~0.37、–0.1 9~0.8 0;颜色参数与各生长性状的遗传相关和表型相关均较低,分别为–0.04~0.26、–0.10~0.13。本研究表明长牡蛎壳金性状颜色参数的遗传力多为中高等水平,对其颜色继续进行选择改良,预期能达到良好的效果。此外,壳金性状与生长性状的相关性较低,不能利用二者之间的关系进行相互选择,只能将壳金性状和生长性状均作为目标性状进行协同选择,以实现同步改良2个性状的目的。     

长牡蛎壳橙性状遗传参数评估及与生长性状的关联性

长牡蛎壳橙快速生长品系是结合群体选育与种内群体间杂交方法，以壳色性状和生长性状为选育指标，经过连续3代选育获得的新品系。本研究以第1代长牡蛎壳橙快速生长品系(G₁)为亲本，采用巢式设计建立了48个混养家系，共获得863个个体。利用微卫星标记对混养家系进行了系谱分析，并基于REML法评估了长牡蛎壳橙快速生长品系壳色性状的遗传参数及与生长性状的相关性。结果显示，863个个体中，有851个个体被准确鉴定其所属家系；长牡蛎壳橙快速生长品系壳色性状颜色参数指标a^*(红绿轴色品指数)、b^*(黄蓝轴色品指数)和ΔE (色差)等均具中高等遗传力，大小依次为0.47±0.23、0.42±0.21和0.56±0.29。4个颜色参数指标间的遗传相关和表型相关范围分别为-0.79~0.86和-0.45~0.48。壳色性状与各生长性状的遗传相关和表型相关较低，分别为-0.33~0.17和-0.04~0.11。研究表明，在长牡蛎壳橙快速生长品系育种过程中，对壳色性状进行选育可以得到预期的改良效果。此外，壳橙性状与生长性状应分别作为目标性状进行协同选择，以实现同时改良两个性状的目的。本研究可为长牡蛎壳橙快速生长品系选育提供基础资料。     

壳白长牡蛎基因型与环境互作(G×E)效应分析

为探索壳白长牡蛎品系的壳色性状和生长性状的基因型与环境互作(G×E)效应,利用巢氏设计构建全同胞家系,每个家系分成两组分别在乳山和荣成海域进行养殖。利用线性混合模型和REML法分析11月龄壳白长牡蛎生长性状和壳色性状的遗传力及G×E效应。采用最佳线性无偏预测法(BLUP法)估计壳高和L~*两个性状的育种值,并通过加权获得综合育种值来筛选优良家系。结果显示,乳山组和荣成组的壳白长牡蛎生长和壳色性状的遗传力不同,分别为(0.14±0.08)～(0.62±0.18)和(0.01±0.03)～(0.78±0.19),可能存在尺度效应。以不同环境为固定效应,综合两个环境计算出的生长和壳色性状的遗传力为(0.02±0.02)～(0.51±0.09),然而由于部分全同胞家系缺失和模型不收敛的原因,估计模型中未包括母本/共同环境效应和显性效应,上述遗传力估计值偏高。本研究中生长和壳色性状在两个环境间的遗传相关为(–0.47±0.40)～(0.75±0.18),均小于0.8,表明壳白长牡蛎品系的生长和壳色性状都具有明显的重排效应,壳白长牡蛎品系其选育需要针对不同的养殖环境培育不同适应性的选育家系。综合育种值排名前20的个体其家系来源比例表明,家系G1和G21对于乳山海域表现出特殊的适应性,而家系G4、G22和G5对荣成海域环境具有特适性,家系G2则对两个环境具有普适性。研究为壳白长牡蛎品系的良种选育提供了重要的参考依据。     

长牡蛎‘海大1号’生长性状的遗传参数评估

分别以长牡蛎(Crassostrea gigas)‘海大1号’第8代和第9代选育群体中的个体为亲本,采用巢式设计的交配方法,于2016年和2017年分别获得41个和38个全同胞家系。根据各家系长牡蛎330日龄的壳高、壳长、壳宽和体重等表型参数,通过建立多性状动物模型,利用ASReml软件中的限制性极大似然法估算各表型变量的方差组分,对‘海大1号’连续两代选育群体生长性状的遗传参数进行评估。结果表明,两个选育世代的‘海大1号’生长性状均具有较高的变异水平,变异系数为20.74%~55.14%,各生长性状仍具有遗传改良潜力。‘海大1号’各生长性状间的表型相关均为正相关,相关系数大小存在差异。3个壳型性状与体重的遗传相关均为正相关,且处于较高水平(0.40~0.66)。除壳宽性状的遗传力较低外,壳高、壳长与体重的遗传力在0.16~0.37,均属中高等遗传力水平,表明‘海大1号’经过多代选育后,生长性状仍具有较大的加性遗传效应,可根据个体表型值大小,继续通过群体选育获得遗传进展。研究结果为长牡蛎‘海大1号’制种方案的制订和保种工作提供了参考依据。     

壳金长牡蛎家系的建立及生长和存活性状的比较

于2014年6月,以经过2代家系选育和2代群体选育共连续4代选育的壳金长牡蛎为亲本,采用巢式设计,成功构建25个全同胞家系,同时以未经选育的壳色即普通灰白色的个体子代为对照组,评估各家系和对照组在幼虫、稚贝期的生长和存活差异。结果显示,不同时期,壳金长牡蛎选育家系各生长性状平均值均高于对照组平均值,其中在幼虫期不同日龄,壳金长牡蛎所有家系壳高和存活率平均值均高于对照组,分别提高2.27%~16.67%和1.72%~9.40%;在稚贝期各阶段,壳金长牡蛎所有家系壳高、壳长、总重量及存活率的平均值均高于对照组,分别提高10.04%~19.79%、6.56%~17.78%、10.44%~32.92%和0.20%~4.26%;不同壳金家系间的生长及存活性状具有显著差异,排序也存在不一致性,其中G19和G28家系表现出较高的生长及存活性能,在11月龄,G19和G28家系的壳高、壳长、总重的累积生长量比所有家系平均值分别提高4.78%、8.22%、12.38%和7.61%、4.02%、9.04%,与对照组相比,分别提高15.31%、15.31%、24.11%和18.42%、10.85%、20.42%;存活率比所有家系平均值和对照组分别提高11.70%、12.71%和11.92%、12.94%。研究表明,壳金长牡蛎选育群体的生长性状具有一定的优势,但存活性状有待进一步的改良;家系G19和G28可作为优良品种培育的育种材料。本研究为培育快速生长和存活率高的壳金长牡蛎新品种提供了基础资料。     

长牡蛎第三代选育群体生长性状的选择效应

为了培育长牡蛎的高产抗逆新品种,实验采用群体选育方法构建了中国、日本和韩国3个种群的快速生长选育系,2007年至今已连续进行了6代选育。本实验对长 牡蛎选育F₃代壳高和活体体质量的增长、选择反应和遗传获得等遗传参数进行了分析。结果表明,从第120日龄开始,中国、日本和韩国3个选育群体的壳高和 活体体质量均显著高于对照组,在420日龄时,平均壳高较对照组分别高13.4%、10.1%和10.5%,平均活体体质量较对照组分别重18.5%、13.4%和11.6%;壳高的平均现实遗传力分别为0.447±0.226、0.471±0.297和0.367±0.167,表明适于对壳高的生长速度进行进一步的选育。长牡蛎中国、日本和韩国选育F3代活体 体质量的遗传获得平均值分别为16.01%±3.82%、15.03%±5.21%和11.57%±5.15%,表明对长牡蛎壳高的生长速度进行选育时,活体体质量的生长速度也得到了明显提高。本研究结果可以为长牡蛎快速生长品系的连续选育提供依据。     

深凹壳型香港牡蛎选育群体生长性状的遗传参数估计

为了培育壳型和生长性状优良的深凹壳型香港牡蛎新品系,以广东台山镇海湾野生香港牡蛎天然采苗的2龄养殖群体为基础群体,以壳型指数D为指标,按照10%留种率和1.755选择强度,利用截头法进行深凹壳型香港牡蛎的群体选育;分析了幼虫期、中间培养期、养成后期的选择反应、遗传获得和现实遗传力等遗传参数。结果发现,选择组的壳高和壳型指数D均大于对照组,遗传参数估算值随着个体的增大而增加。幼虫期,壳高的平均选择反应、平均遗传获得、平均现实遗传力分别为0.363±0.167、1.678%±0.416%、0.207±0.095,中间培养期分别0.639±0.115、7.618%±2.666%、0.364±0.065,养成后期分别为0.668±0.179、8.861%±3.072%、0.381±0.102。养成后期,壳型指数D的平均选择反应、平均遗传获得、平均现实遗传力分别为0.748±0.066、9.090%±0.565%、0.426±0.038。研究结果为培育深凹壳型、生长性能良好的香港牡蛎优良品种提供了实验依据和理论基础。     

Heritability estimates for growth‐related traits in the Pacific oyster (Crassostrea gigas) using a molecular pedigree

Pacific oyster is one of the leading species in world aquaculture, but heritability estimation applying mixed‐family approach has not been actively pursued. In this study, heritability for growth‐related traits in the Pacific oyster was first estimated by creating a single cohort of 45 families in a full‐factorial mating design consisting of nine sires and five dams. A total of 270 offspring were analysed and parentage assignment inferred by six microsatellite markers achieved 100% success. All parents contributed to the spawn and a total of 42 full‐sib families were represented. Using an animal model, heritability estimates at 12 months of age were 0.49 ± 0.25 for shell height, 0.36 ± 0.19 for shell length, 0.45 ± 0.23 for shell width and 0.35 ± 0.17 for wet weight. Genetic correlation between shell height and wet weight was quite high (0.79 ± 0.25), suggesting that direct selection of shell height, which is an easily measurable trait, also improves wet weight. The results obtained in this study indicate that growth‐related traits could be improved by exploiting additive genetic effects through selective breeding.     

Selection response and realized heritability for growth in three stocks of the Pacific oyster <Emphasis Type="Italic">Crassostrea gigas</Emphasis>

To estimate response to selection and realized heritability for shell height, a one-generation selection was performed in the Pacific oyster Crassostrea gigas using three stocks from China (stock C), Japan (stock J), and Korea (stock K). Applying about the same intensity of selection in the upward direction, three selected and three control lines were created, which were reared under the same environmental conditions at larvae, spat, and grow-out stages. Stock C and stock J showed significantly higher response to selection and realized heritability than stock K at spat and grow-out stages (P < 0.05). At harvest on day 360, the selected lines of stocks C, J, and K were 12.2, 12.2, and 7.9% larger than their control lines, respectively, for shell height. When averaged across the grow-out period, the genetic gain for stocks C, J, and K was 13.2 ± 1.2, 13.2 ± 1.0, and 7.2 ± 0.7%, respectively, and realized heritability was 0.334 ± 0.028, 0.402 ± 0.024 and 0.149 ± 0.027, respectively. The relatively high realized heritability estimate obtained for stock C and stock J indicates that there is genetic variation in the two stocks and that selective breeding by mass selection is very promising.     

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。     

合浦珠母贝不同壳色选育系F6数量性状的相关性和通径分析

为深入了解不同壳色合浦珠母贝(Pinctada fucata)形态性状与体重间的关系,为亲贝的选择提供策略,本研究使用合浦珠母贝传统壳色、金壳色、白壳色、红壳色和黑壳色5种壳色选育系F6各1000只个体的性状数据进行通径分析和聚类分析。测量的性状包括壳长(SL,mm)、壳高(SH,mm)、壳宽(SW,mm)、绞合线长(HL,mm)和体重(BW,g)。结果显示,5种壳色合浦珠母贝所有形态性状与体重间的相关系数均达到极显著(P0.01)。通径分析表明,壳长对传统壳色和白壳色贝体重的直接影响最大,壳高对金壳色和红壳色贝体重的直接影响最大,壳宽对黑壳色贝体重的直接影响最大。利用多元回归方法构建不同壳色合浦珠母贝形态性状与体重(BW,g)间的回归方程,其中传统壳色:BW=-24.999+0.467SL+0.387SH-0.259SW+0.244HL;金壳色:BW=-38.661+0.305SL+0.477SH+0.242SW+0.375HL;白壳色:BW=-4.130+0.332SL+0.300SH-0.307SW+0.088HL;红壳色:BW=-27.307+0.327SL+0.321SH+0.252SW+0.305HL;黑壳色:BW=-40.921+0.278SL+0.335SH+1.076SW+0.269HL。聚类分析显示,传统壳色与金壳色形态特征相近,而白壳色、红壳色和黑壳色形态特征相近。     

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。     

Phenotypic indicators for cultured pearl size improvement in the black‐lipped pearl oyster (Pinctada margaritifera): towards selection for the recipient growth performance

The black‐lipped pearl oyster, Pinctada margaritifera, is the most important farmed species in French Polynesia and the basis of the most valuable export industry. Mass production of black pearls relies on a surgical operation requiring tissue from a donor pearl oyster to be grafted, together with a nucleus made of shell, into the gonad of a recipient oyster. Improving pearl size through family selection remains one of the main challenges for future aquaculture development. This study analyses the relative contribution of donor and recipient oysters to pearl size. To this end, hatchery‐produced donor oysters of two batches, large and small (based on shell height), were used to supply grafts for recipients, which were then monitored individually for their growth performance by recording shell height, width, and thickness, and total live weight (flesh + shells) every 6 months (four biometric measurement times) over 20 months of culture. Pearls issued from the two batches of donors showed no significant differences in nacre weight or thickness. In contrast, recipient oyster shell height and total weight were increasingly positively correlated with these pearl size parameters over the culture period, becoming significant at 8 months post‐grafting. Potential therefore exists to use shell height and oyster weight as phenotypic indicators for selective breeding of recipient oysters with high growth performance to increase pearl size in P. margaritifera.     

5种壳色长牡蛎不同组织常规营养成分分析与评价

对壳黑、壳紫、壳橙、壳金和壳白5种壳色长牡蛎(Crassostrea gigas)不同组织包括闭壳肌、外套膜、鳃、性腺-内脏团的营养成分(水分、总蛋白质、总脂肪、糖原、灰分)进行检测分析,比较它们与普通养殖群体营养成分的差异以及5种壳色长牡蛎各组织间营养成分的差异。结果表明,在闭壳肌中,壳紫长牡蛎的总脂肪含量显著高于壳橙长牡蛎(P0.05),其他组分在6个群体中未表现出显著性差异(P0.05);在外套膜中,壳金长牡蛎总脂肪含量显著高于壳黑、壳橙和普通养殖群体(P0.05),壳白长牡蛎的灰分含量显著高于普通养殖群体(P0.05),其他组分在各群体之间未表现出显著性差异(P0.05);在鳃中,长牡蛎壳橙、壳紫、壳白选育群体的糖原含量显著低于对照组(P0.05),其他组分在6个群体之间没有显著性差异(P0.05)。长牡蛎5种壳色选育群体和普通养殖群体的性腺-内脏团在水分、总蛋白质、总脂肪、糖原和灰分中均无显著性差异(P0.05)。4个组织中水分和灰分均以外套膜和鳃中含量最高,闭壳肌中总蛋白质的含量则在4个组织中居首位,总脂肪和糖原含量均以性腺-内脏团中最高。研究结果表明不同壳色长牡蛎之间以及不同壳色与普通对照群体之间在一些重要营养成分上已表现出分化,这为长牡蛎壳色品系选育提供了重要的参考资料。