牙鲆"鲆优2号"不同养殖地点生长和存活性状的基因型与环境互作分析

为比较牙鲆"鲆优2号"在不同养殖地区的生长和存活性能,实验利用连续多代对生长性状和抗迟缓爱德华氏菌病性状遗传参数评估和基因组选择的结果筛选出的亲本,建立28个"鲆优2号"家系,在河北(Site 1)和山东(Site 2)进行对比养殖试验,利用混合线性动物模型对生长和存活性状进行了基因型与环境互作分析。Site 1和Site 2的平均日增重分别为1.5和1.2 g/d,养殖成活率分别为81.4%和82.2%,"鲆优2号"在两个养殖地点的生长和抗病性能均表现优异。不同养殖环境间收获体质量和存活性状的遗传相关分别为0.57(<0.7)和0.82(>0.7),说明不同养殖环境间收获体质量存在显著的基因型与环境互作效应,但是不同养殖环境间存活性状的基因型与环境互作效应不显著。研究表明,牙鲆"鲆优2号"新品种在不同养殖地点的生长和存活性能均表现良好,为保证良好的推广效果,需要对牙鲆的制种方案进一步优化,针对不同的养殖地区进行"鲆优2号"苗种生产,或培育具有普适性的"鲆优2号"苗种,保证在不同养殖环境下的快速生长和高存活率优势。     

营养强化和控光控温对大菱鲆亲鱼性腺发育及卵子质量的影响

【目的】总结出一套有效的大菱鲆亲鱼培育技术,为大菱鲆育苗育种工作提供参考。【方法】通过人工控光控温,并投喂冰鲜杂鱼和强化饵料,研究大菱鲆亲鱼培育期间的控光控温和营养强化效果及其对亲鱼性腺发育、卵子质量的影响。【结果】经控光控温和营养强化后,大菱鲆亲鱼性腺开始发育提前67 d,性腺发育时间缩短9 d,产卵持续时间缩短18 d,亲鱼平均产卵量867 mL,受精卵活率高达80.1%,受精率67.3%,孵化率61.9%。进一步比较分析,发现控光控温能够使性腺发育时间提前60 d,且能在一定程度上缩短性腺发育时间和产卵期;经营养强化后亲鱼产卵量、上浮卵量、上浮率及受精卵活率、孵化率均有显著提高。亲鱼产卵量与体重呈正相关,受精卵活率与孵化率也呈正相关。【结论】大菱鲆亲鱼经营养强化和控光控温后,卵子质量显著提高,性腺发育时间显著提前,实现了反季节产卵。     

半滑舌鳎不同家系肌肉中脂肪酸含量的分析

为了研究半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)不同家系肌肉中脂肪酸的组成与含量,并选育出高营养品系的半滑舌鳎家系,用气相色谱法对同一养殖环境中的半滑舌鳎15个不同家系(164个样本)肌肉中的脂肪酸的组成和含量进行了检测和比较分析,同时对高EPA、DHA、EPA+DHA含量的家系进行筛选,并研究了半滑舌鳎性别与EPA、DHA含量的关系。结果表明:(1)15个家系肌肉中脂肪酸种类没有区别,但脂肪酸的组成和含量存在若干差异。其特征均为多不饱和脂肪酸(PUFA)饱和脂肪酸(SFA)单不饱和脂肪酸(MUFA)。PUFA以ω-3系脂肪酸为主,且ω-3系脂肪酸与ω-6系脂肪酸比值达到4.16~5.03,其中的2种重要ω-3系脂肪酸EPA和DHA在15个家系中均具有显著性差异,且DHA含量远大于EPA含量;筛选出了3个高EPA、DHA、EPA+DHA含量家系,分别为F13012、F13023及F13031。(2)EPA的含量与半滑舌鳎性别不具有显著性相关关系。本研究对于选育半滑舌鳎优良品种家系具有重要意义。     

半滑舌鳎转化生长因子TGF-β1和TGF-β3基因的克隆及受哈维氏弧菌感染后表达分析

转化生长因子β (transforming growth factor β,TGF-β)是一类具有多种功能的蛋白超家族,在细胞免疫、细胞增殖分化和组织损伤的修复中起着关键性作用.本研究从半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)肝脏中克隆获得了TGF-β1和TGF-β3基因.推导的TGF-β1和TGF-β3氨基酸序列均含有多个N糖基化位点和一个TGF-β家族标签.系统进化树分析显示,半滑舌鳎TG F-β1和TGF-β3分别与鱼类的TGF-β1和TGF-β3亲缘关系最为密切.qRT-PCR结果表明,半滑舌鳎TGF-β1和TGF-β3基因在健康鱼的多个组织中均有表达,二者在皮肤中表达量最高,在肌肉中表达量最低.经哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染后,TGF-β1在肝脏、脾脏和肾脏中呈现先上升后下降的表达趋势,在感染48 h后的肝脏中表达量达到最大值,是对照组的3.17倍;TGF-β3在脾脏、肾脏和鳃中也呈现先上升后下降的表达趋势,在感染24 h后的鳃中表达量达到最大值,是对照组的4.71倍.以上结果提示,TG F-β1和TGF-β3可能在半滑舌鳎抵御细菌感染的免疫中发挥了重要作用,本研究为证明二者参与机体免疫调节提供了有力证据,为半滑舌鳎分子免疫研究提供了理论依据.     

半滑舌鳎lnc-XR_003049606.1及其靶基因pmelb在无眼侧皮肤黑化过程中的表达

为探究人工养殖半滑舌鳎无眼侧皮肤经常出现黑化现象的成因,实验根据本课题组前期全转录组数据分析结果预测得出lnc-XR＿003049606.1与pmelb在基因层面上存在反式调控的关系。在半滑舌鳎无眼侧黑化皮肤中克隆获得pmelb的c DNA序列。生物信息学分析结果显示,pmelb的c DNA序列全长1 755 bp,编码584个氨基酸,其预测的蛋白分子量为63.94 ku,理论等电点为5.12,预测的二级蛋白结构含有1个Pleckstrin同源域、1个布鲁顿酪氨酸激酶富胱氨酸基序、1个Src同源3域、1个Src同源2域和1个酪氨酸激酶催化结构域。系统进化树分析显示,pmelb与其他鱼类对应的基因聚为一支。氨基酸同源性分析显示,半滑舌鳎的pmelb与大菱鲆和牙鲆的相似性最高(分别为68.05%和66.28%)。分别通过分析半滑舌鳎lnc-XR＿003049606.1和pmelb的表达分析发现,lnc-XR＿003049606.1在1龄半滑舌鳎的皮肤和肝脏中表达,皮肤中表达量在60 d达到顶峰,随着时间延长而降低;而pmelb则主要在皮肤中表达,表达量在时间线上先升高再降低。本研究初步探究...     

基因组选择技术在半滑舌鳎“鳎优1号”新品种培育中的应用研究

半滑舌鳎是我国九大海水养殖鱼类之一,入选国家海水鱼产业技术体系。因其肉质细腻、味道鲜美,极受消费者欢迎,市场价值很高。在半滑舌鳎养殖业蓬勃发展过程中,种质退化、抗病力下降和疾病频发等问题相继出现,制约了养殖产业的发展。为改善半滑舌鳎种质资源现状,我们针对生长和抗病性状开展了连续四代家系选育,并从第三代选育开始,利用基因组选择育种技术估算半滑舌鳎抗哈维氏弧菌的基因组估计育种值,提高抗病性状的选育效率,于2018年分别筛选出一批生长速度快、抗病力强的家系。随后,利用这些抗病速生家系进行大规模苗种繁育,并在山东、河北和天津等地进行了连续两年的生产性对比试验。2021年,半滑舌鳎速生抗病新品种通过了全国水产原种和良种审定委员会的审定,命名为“鳎优1号”。与未经选育的半滑舌鳎相比,“鳎优1号”新品种抗哈维氏弧菌感染能力提高30.9%,18月龄鱼的体重平均提高17.7%,养殖成活率平均提高15.7%。此外,“鳎优1号”苗种的生理雌鱼比例高达40%左右。半滑舌鳎新品种“鳎优1号”的成功培育为水产养殖种业增添了良种,推动了半滑舌鳎分子育种技术的发展,为基因组选择育种技术在水产良种培育中的应用奠定了基础。     

牙鲆抗迟缓爱德华氏菌性状的遗传力和育种值分析

由于高密度工厂化养殖、海水污染等原因,牙鲆(Paralichthys olivaceus)养殖产业面临前所未有的危机,本研究以历年培育的抗病、速生牙鲆为亲本于2015年建立了57个家系,包括11个F3代和46个F4代家系.选择其中46个家系在146日龄和164日龄分别进行迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)感染实验,配对样本t检验表明,两次实验无显著差异(P＞0.05).感染后的存活率分析表明,不同家系在抗迟缓爱德华氏菌的能力上存在显著差异(P＜0.05),从中鉴定出抗病力强的家系5个(F1551,F1503,F1501,F1550和F1505),其存活率均大于70％.根据46个家系的日增重率确定了4个快速生长家系(F1533,F1551,F1514和F1502),日增重率均大于0.225 0g/d.2015年牙鲆抗迟缓爱德华氏菌的抗病遗传力为0.177士0.020,为低遗传力,抗病性状选育适合家系选育.亲本抗病育种值变化范围为(-1.962士0.646)～(2.110±0.546),父母本育种值均较高的家系为F1551、F1550、F1501和F1505,其中,存活率最高的F1551家系的父母本育种值是所有家系父母本中最高的,表明具有良好抗病性能的F1551家系的父母本具有很好的育种性能.本研究通过家系选育、细菌感染实验及遗传参数和育种值分析,筛选出了抗病性强、生长速度快及父母本育种值高的家系,为培育抗病、生长快速牙鲆新品种提供了理论支持.     

半滑舌鳎白化现象的初步研究

通过建立半滑舌鳎家系对其白化现象进行了初步研究。实验共建立半滑舌鳎家系17个,首先对这17个家系白化率进行了抽样统计和方差分析,并对部分家系的白化个体的眼睛异常率进行了统计;其次,选取其中白化率较高的4个家系,对白化个体和正常个体的生长情况进行了对比;最后,对白化率较高的4个家系白化个体和正常个体的抗鳗弧菌病能力进行了比较。结果发现,不同家系个体白化率有较大的差别,3号家系白化率最高,高达94.50%,15号、33号和37号家系白化率为0.00%;父本为养殖群体的家系的平均白化率最高,为19.68%,父本为野生群体的家系的平均白化率最低,为3.21%,父本为选育群体的平均白化率为7.50%,但3者之间差异不显著(P0.05);3个家系的白化个体眼睛异常率较高,5号家系为48.48%、10号家系为45.83%和12号家系为88.89%。选取4个家系对其白化个体和正常个体的生长情况进行比较发现,同一家系中3~4月龄白化个体在全长、体宽和体质量方面均显著或极显著小于正常个体,但生长至12~13月龄时,这种差异基本不显著,1号和17号家系白化个体的全长、体宽和体质量甚至超过了同家系的正常个体;1号和17号家系白化个体的日增重分别超过了同家系的正常个体。对选取的4个家系的白化个体和正常个体进行鳗弧菌感染实验发现,白化个体的死亡率均低于同家系正常个体,1号和17号家系的白化个体的抗病性相对同家系正常个体较突出,死亡率分别比正常个体低24.92%和20.25%。研究表明,半滑舌鳎野生群体的后代白化率较低,白化现象会伴随一定比例的眼睛异常,白化个体初期生长较慢,后期生长加快,甚至会超过正常个体,并且同一家系中白化个体的抗病性要优于正常个体。     

牙鲆抗迟缓爱德华氏菌病家系的继代选育与早期速生家系筛选

迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)是牙鲆(Paralichthys olivaceus)的主要致病菌之一,严重影响牙鲆养殖业的可持续发展。本研究主要以2012、2013和2014年选育的优质抗病牙鲆家系为亲本,于2016年建立和培育了28个牙鲆家系,包括F3代家系4个、F_4代家系23个和对照家系1个。经过60 d的鱼苗早期生长性能测定和迟缓爱德华氏菌人工攻毒感染实验,筛选得到7个高抗病力(攻毒感染存活率66%)的家系,包括1个高抗病、速生家系(F1639),攻毒存活率达77.23%,比28个家系的平均值高32.75%,全长日增长率达到0.174 cm/d,比28个家系的均值高0.023 cm/d。该家系亲本源自2007年[F0750,抗鳗弧菌(Vibrio anguillarum)病家系]、2009年(F0927,抗鳗弧菌病家系)和2014年(F1421,抗迟缓爱德华氏菌家系)选育的抗病力强家系。历代攻毒感染实验的结果显示,选育的牙鲆家系抗病力逐代提高,说明通过家系选育(同胞选择),能够有效提高选育后代的抗病力。本研究进一步证明,家系选育是培育鱼类抗病优良品种的有效途径,为进一步培育出生长更快、抗病力更强的牙鲆新品种奠定了良好的基础,也为牙鲆对爱德华氏菌抗病性能的遗传解析和抗病机理研究提供了良好的遗传材料,对其他鱼类抗病良种选育具有重要指导作用和应用价值。     

半滑舌鳎酪氨酸酶基因(TYR)和多巴色素异构酶基因(DCT)的克隆表达与分析

作为我国鲆鳎鱼类中的一种主要养殖品种,半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)有时会发生无眼侧黑化(Melanism)、有眼侧白化(Albinism)的体色异常现象。本研究克隆了半滑舌鳎体色相关的酪氨酸酶基因(TYR)和多巴色素异构酶基因(DCT)的cDNA序列,并对这2个基因进行系统发育分析和时空表达分析。实验获得了TYR基因编码区cDNA序列长度为1620 bp,编码539个氨基酸;DCT基因编码区cDNA序列长度为1551 bp,编码516个氨基酸。结果显示,TYR和DCT在20日龄前的鱼苗体内表达量较高,尤其是在变态关键时期(15~20日龄)表达量最高,30日龄时的表达量锐减到很低水平;在其他时期的皮肤组织中,这2个基因在有眼侧正常皮肤和无眼侧黑化皮肤的表达量最高,在有眼侧白化皮肤和无眼侧正常皮肤中表达量极低;在其他时期的其他组织中,在眼睛中的表达量最高,其次是肝脏,在脾脏和肌肉中表达量极低。研究表明,TYR和DCT基因是半滑舌鳎无眼侧黑化发生和有眼侧体色维持的关键基因。本研究为查明半滑舌鳎体色异常机制提供了重要依据和参考。