凡纳滨对虾收获体质量大规模家系选择效果的计算机模拟分析

为进一步补充凡纳滨对虾核心育种群收获体质量的遗传进展工作,设计了包括10个家系数量梯度(100~1 000)和11个家系内测试个体数梯度(100~5 000)的育种方案,利用计算机模拟技术,执行家系间(留种50%家系)和家系内选择(留种1雄、2雌),连续选择19次,比较核心育种群与扩繁群收获体质量育种值和群体近交系数的变化,为进一步优化大规模家系选育提供基础参数。结果显示,与对照方案(家系数量100个、家系内测试个体数100个、体质量遗传力0.35)相比,增加参与测试的家系内个体数,选择强度不断提高,核心育种群收获体质量育种值均值增加了48%(62.75~92.87 g),但增加幅度在不断降低(100~2 500:40.60%;2 500~5 000:7.40%);核心育种群收获体质量育种值标准差降低了2.90%(1.38~1.34 g)。受限于选择强度,随着家系数量的扩大,核心育种群收获体质量育种值仅增加了1.88%(62.75~63.93 g),育种值标准差增加了4.35%。扩繁群收获体质量育种值随家系规模变化的趋势同核心育种群,但在家系水平上的提高幅度更大(63.63~65.48 g,2.91%)。随着家系数量的增加,核心育种群的近交系数降低了90.32%(0.093~0.009),下降幅度不断减少(100~500:79.57%;500~1 000:10.75%);家系数量为200个的育种群体,连续选择19次后,每代平均近交率为0.25%。增加参与测试的家系内个体数,不影响核心育种群的近交水平。研究表明,扩大家系内测试个体数,可以进一步提高核心育种群与扩繁群收获体质量的遗传进展。     

限制投喂环境下中国对虾体重的间接遗传效应分析

为研究竞争性环境下中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)体重性状的间接遗传效应,设计多家系多分组方案,对来源于中国对虾G11代育种群体的103个测试家系限制配合饲料投喂量(正常投喂量50%),利用经典动物模型和包含间接遗传效应的扩展动物模型估算收获体重的遗传参数。基于2种模型估计出的经典遗传力分别为0.581±0.071和0.616±0.074。似然比率检验表明,体重的间接遗传效应显著,对总遗传方差的贡献度高达75.03%。由于存在一个较大的负直接遗传效应与间接遗传效应协方差(-2.1982),导致总遗传方差与表型方差的比值仅为0.524±0.212,小于经典的遗传力估计值。基于协方差获得的直接遗传效应与间接遗传效应的遗传相关系数为-0.495±0.184,暗示测试个体间存在较强的竞争交互。本研究表明,在饲料投喂量受限制的竞争性环境下,对虾个体间较强的竞争交互行为,对中国对虾收获体重间接产生了可遗传的效应,减少了可利用的总遗传变异。今后在设计中国对虾育种方案时,应避免在资源受限的强竞争环境下开展性状测试和遗传评估。     

中国明对虾calcineurin B基因的克隆及其在竞争行为中作用的初探

中国明对虾在养殖中表现出较强的竞争行为,对其生长性能产生了较大的影响,然而,到目前为止其发生的分子机制尚不清楚。钙调神经磷酸酶(calcineurin,CN)是高度保守的Ca2+/钙调蛋白(calmodulin,CaM)依赖性丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,由催化亚基(CNA)和调节亚基(CN-B)组成,是参与许多重要生理过程的多功能蛋白质。CNB在Ca2+/CaM的介导下主要在动物的中枢神经系统发挥重要作用。另外,前期通过比较转录组分析筛选出的与中国明对虾竞争行为相关的候选基因中包括CNB基因。为了进一步明确CNB在中国明对虾竞争过程中的作用,实验通过RACE技术克隆了中国明对虾CNB基因(FcCN-B)的全长cDNA序列,并利用Real-time PCR技术分析了其在高竞争能力组(HCG)和低竞争能力组(LCG)组间不同组织(神经节、心脏、胃、肝胰腺和肠)中的表达情况。结果显示,FcCN-B的cDNA全长序列为2867 bp,包括95 bp的5′非编码区(UTR),540 bp的开放阅读框(ORF),和2232 bp的3′UTR,其中ORF中具有4个保守的EF-hand Ca2+结合结构域。蛋白质同源性分析显示,FcCN-B的氨基酸序列与其他物种具有较高的同源性(78.8%~93.8%),其中最高的是中华绒螯蟹(93.8%)和黑腹果蝇(90.5%);系统进化关系分析显示,脊椎动物和无脊椎动物分别独立为一支,且中国明对虾与中华绒螯蟹单独聚为一支,之后与黑腹果蝇聚类关系最近,提示FcCN-B在中国明对虾中可能具有与其在中华绒螯蟹和果蝇中相类似的功能。Real-time PCR定量结果显示,FcCN-B在HCG组的神经节中的表达极显著高于LCG组,而其在HCG组的心脏中的表达极显著低于LCG组。研究结果表明,calcineurin B基因在中国明对虾的竞争行为中可能发挥一定的作用,将为解析中国明对虾竞争行为的分子机制奠定重要的基础。