长牡蛎壳黑选育品系和野生群体在摄食和代谢方面的比较

为探究长牡蛎壳黑选育品系优良性状的生理学基础,采用实验生态学方法比较研究了长牡蛎壳黑选育品系和野生群体在不同温度和盐度下的摄食和代谢差异。结果显示,在16~32 ℃范围内,温度对长牡蛎滤水率、耗氧率和排氨率均有显著影响。随温度升高,两群体滤水率先增加后降低。野生群体滤水率在24 ℃达到最大值,壳黑品系在28 ℃达到最大值。两群体耗氧率和排氨率均随温度升高呈增加趋势,并未发现显著性转折点。长牡蛎壳黑选育品系和野生群体间滤水率和排氨率差异显著,壳黑品系滤水率均高于野生群体,耗氧率均低于野生群体,且在32 ℃壳黑品系排氨率显著低于野生群体。在盐度15~35范围内,盐度对长牡蛎滤水率、耗氧率和排氨率均有显著影响。随盐度升高,两群体的滤水率、耗氧率和排氨率总体均呈先增加后降低的趋势。长牡蛎壳黑选育品系和野生群体间滤水率差异显著,壳黑品系滤水率均高于野生群体,且在盐度15~25条件下壳黑品系排氨率均低于野生群体。两群体O:N值均在16 ℃和盐度35组最大,温度升高或盐度降低均会致使两群体O:N值下降。温度实验中,在32 ℃时,野生群体O:N最低值为7.57,壳黑品系O:N值变化范围为10.52~29.31。盐度实验中,在盐度20时,野生群体O:N最低值为9.10,壳黑品系O:N值变化范围为11.51~22.98。研究表明,相较于野生群体,长牡蛎壳黑选育品系更能适应高温和低盐环境,而较高的摄食率和较低的代谢率可为其提供更多的能量用于生长。     

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。     

长牡蛎壳金选育群体性腺发育与营养成分的周年变化

为了评估长牡蛎(Crassostrea gigas)壳金选育群体的繁殖周期及营养价值,自2013年11月至2014年10月,对山东省刘公岛海区长牡蛎第三代壳金选育群体的性腺发育、营养成分(总蛋白、总脂肪、糖原)季节变化及其与环境因子的关系进行了研究,并比较了与普通养殖群体营养成分的差异。结果表明,长牡蛎壳金选育群体雌雄比例接近1︰1,性腺同步发育;配子发生开始于2月,全年只有1个产卵季节(6―8月),7月为两性配子排放高峰期。配子成熟及排放期间,水温处于较高水平,食物充足,可为性腺发育提供能量,也有利于幼体的存活和生长。卵母细胞直径从配子发生开始逐渐增大,并在产卵前达到最大值(36.88μm),产卵后则降低。营养成分分析表明,脂肪含量在性腺–内脏团中随配子发育积累储存,产卵后显著降低;糖原在性腺发育到4月时开始下降,为配子的发育提供能量;蛋白质在配子发育过程中大量合成,与繁殖活动存在密切联系。长牡蛎壳金选育群体外套膜的总蛋白含量显著高于普通养殖群体(P0.05),糖原和总脂肪含量显著低于普通养殖群体(P0.05),其他组织的一般营养成分未出现显著差异。研究表明,长牡蛎在壳金群体选育过程中营养成分已表现出分化,这为长牡蛎壳色选育提供了重要参考依据。     

壳金长牡蛎自交和杂交家系生长与存活比较

选择具有生长优势的长牡蛎(Crassostrea gigas)G2(A)家系及具有明显生长和存活优势的G19(B)和G28(C)家系进行完全双列杂交,得到包括3个自交组(AA、BB、CC)和6个杂交组(AB、AC、BA、BC、CA、CB)共9个壳金长牡蛎实验组,分析各实验组在幼虫期及稚贝期不同日龄的各生长指标和存活性能,并评估了杂交组的杂种优势。结果表明,在整个培育阶段,大多数杂交组在不同生长时期均表现出较高的生长和存活性能,其中,浮游幼虫期5日龄,所有杂交组的壳高和壳长均显著大于自交组(P0.05);10日龄后,杂交组CB、BC和AC的壳高显著大于相应的自交组(P0.05),杂种优势明显;稚贝期85和130日龄,杂交组CB的壳高性能大于其他实验组。浮游幼虫期10日龄,CB组存活率显著大于AA、CA组(P0.05);稚贝期85日龄后,杂交组AC、CA和CB的存活率杂种优势逐渐增大;190日龄,杂交组AC、BC与自交组AA、CC之间存活率差异显著(P0.05)。研究结果为壳金长牡蛎新品种的培育及杂种优势的充分利用奠定了重要基础。     

野生和养殖牡蛎种群的比较摄食生理研究

１９９５年４～５月在山东省荣成市桑沟湾用模拟现场流水法对该湾野生和养殖太平洋牡垢种群不同大小个体的摄食生理进行了比较研究。实验结果表明，野生和养殖太平洋牡蛎种群在滤水率、选择率和吸收率等方面无明显的差异，但在保留率和摄食率等方面有明显的差异。这说明野生种群能比养殖种群更好地过滤下并摄入海水中的颗粒物。根据实验数据，用计算机模拟得出了野生和养殖牡蛎种群的滤水率与个体体重的关系为：ＦＲω＝２．８８２３Ｗ０．３６４７，Ｒ２＝０．９４２２和ＦＲｃ＝４．０１４４Ｗ０．２６９１，Ｒ２＝０．９０２９。     

野生和养牡蛎种群的比较摄食生理研究

１９９５年４￣５月在山东省荣成市桑沟湾用模拟现场流水法对该湾野生和养殖太平洋牡蛎种群不同大小个体的摄食生理进行了比较研究。实验结果表明，野生和养殖太平洋牡蛎种群在滤水率、选择率和吸收率等方面无明显的差异，但在保留率和摄食率等方面有明显的差异。这说明野生种群能比养殖种群更好地过滤下并摄入海水中的颗粒物。根据实验数据，用计算机模拟得出了野生和养殖牡蛎种群的滤水率与个体体重的关系为：ＦＲｗ＝２．８８２３     

长牡蛎壳黑和壳白选育群体生长性状的选择效应

为了培育壳色性状优良且生长性状良好的长牡蛎(Crassostrea gigas)新品系,本研究以5个壳黑第四代家系和5个壳白第四代家系的成贝为基础群体,利用截头法对壳高进行选择,构建了壳黑和壳白快速生长系第一代群体,分析了两个选育群体的壳高和活体体重的选择反应、遗传获得和现实遗传力等遗传参数。结果表明,在长牡蛎收获的490日龄,壳黑群体和壳白群体选择组壳高较对照组壳高分别提高(9.83?1.68)%和(9.97?1.87)%,体重分别提高(10.16?3.64)%和(11.36?1.96)%。两选育群体壳高的平均现实遗传力分别为(0.353?0.09)和(0.405?0.111),体重的平均现实遗传力为(0.192?0.080)和(0.244?0.123)。本研究表明壳黑群体和壳白群体具有较大的遗传方差,在对壳高生长速度直接选择的同时实现了对活体体重的间接选育,可继续通过群体选育提高生长速度。本研究结果可以为培育出壳色美观、生长性状良好的长牡蛎优良品种提供科学依据。     

温度对虾夷扇贝普通养殖群体和选育新品种海大金贝呼吸代谢的影响

2012年5月和9月,2013年3月和6月,在自然水温条件下,采用呼吸瓶法比较了不同温度(5.6℃、10.5℃、14.4℃、21.2℃)下普通养殖虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)和虾夷扇贝选育新品种海大金贝(Haida golden scallop)耗氧率和排氨率的影响。结果表明,在实验设置水温范围内(5.6~21.2℃),普通虾夷扇贝和海大金贝的耗氧率表现出相似的变化趋势。在温度达到14.4℃之前,实验贝耗氧率随温度的升高而增大,而在14.4℃后,则随温度的升高而减小。两种贝最大耗氧率分别为1.67 mg/(g·h)和1.27 mg/(g·h),其中在5.6℃和14.4℃海大金贝耗氧率显著小于普通虾夷扇贝(P0.05);10.5℃和21.2℃时,两组贝类的耗氧率差异不显著(P0.05)。普通虾夷扇贝和海大金贝排氨率随温度变化呈现出不同的趋势。前者从5.6℃开始,随温度的升高,排氨率缓慢升高,水温为14.4℃时达到最大值,为0.063 mg/(g·h),然后逐渐降低,14.4℃水温的排氨率显著大于10.5℃和21.2℃(P0.05);而从5.6℃到10.5℃,后者的排氨率逐渐降低,10.5℃时达到最低值,为0.029 mg/(g·h),然后随温度升高缓慢升高,到21.2℃达到最高值。海大金贝组在温度条件为5.6℃和21.2℃时排氨率高于普通虾夷扇贝组(P0.05);而水温为14.4℃时,普通虾夷扇贝组排氨率显著高于海大金贝组(P0.05);10.5℃时两者排氨率差异不显著(P0.05)。两实验组耗氧率Q_10系数均随温度的升高而降低。O/N结果表明,普通虾夷扇贝在本次研究的设定温度区间内以消耗脂肪和碳水化合物为主;海大金贝以消耗蛋白质为主,当温度逐渐升高,转化为以消耗脂肪和碳水化合物为主,当水温达到较高的水平,又转换为以消耗蛋白质为主。     

4个企鹅珍珠贝F3选育系的生长存活差异及其生长规律

为比较企鹅珍珠贝[（Röding,1798）]海南金唇选育系（GLHH）、海南白唇选育系（WLHH）、广西金唇选育系（GLGG）和广西白唇选育系（WLGG）的生长存活差异,及了解4个选育系的生长规律,自2018年1月底至2018年12月底连续监测养殖于海南陵水黎族自治县新村港的4个企鹅珍珠贝选育系F₃的存活率及其壳长、壳高、壳宽、铰合线长和体重的生长情况。使用单因素方差分析和生长模型拟合等方法对数据进行分析。结果显示,4个企鹅珍珠贝选育系的生长及存活率存在显著差异（<0.05）,海南金唇选育系的生长及存活率最优,广西白唇选育系的生长及存活率最差,表明企鹅珍珠贝的生长存活可能与环境、贝龄、壳色和地理种群有关。SGompertz生长模型为企鹅珍珠贝5个生长性状的通用生长模型。研究表明,4个企鹅珍珠贝选育系的生长规律存在差异,且企鹅珍珠贝5个生长性状的生长规律存在差异,其中壳长和铰合线长的生长拐点出现得最早,分别出现在7.9（GLHH）~8.5（WLHH）月龄和7.9（GLHH）~9.1（WLGG）月龄;其次是壳高和壳宽,生长拐点分别出现在11.6（GLHH）~15.9（WLGG）月龄和11.8（GLHH）~14.3（WLGG）月龄时;体重的生长拐点出现得最晚,在15.8（GLHH）~18.7（WLGG）月龄。该研究结果表明海南金唇选育系早期生长阶段具有高存活率和优良的生长性能,广西白唇选育系可能具有最大的生长潜力（生长性状的生长极限最大）,本研究可为企鹅珍珠贝的良种选育、健康养殖及优质珍珠的生产提供借鉴。     

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。     

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。     

Sex-specific growth and condition of the Pacific oyster (Crassostrea gigas Thunberg)

In order to study the possibility of gaining commercial benefit from culturing an excess of one sex of the Pacific oyster (Crassostrea gigas), comparative data on the growth rate and condition of male and female oysters are reported. Historically, measurement of sex‐specific growth rate in oysters has been overlooked or confounded by protandric sex. The recent conclusion that the sex ratio of Pacific oysters is predominantly under genetic rather than environmental control introduces the possibility of manipulating sex ratio for commercial gain if they exhibit asynchronous sex‐specific growth rates. Pacific oysters were cultured intertidally in Smoky Bay, south Australia. The observations, made over the 7‐month gametogenic cycle from August to February to ensure no sex reversal, were of growth rates of male and female oysters and ambient chlorophyll a concentrations. Mean shell growth of female oysters was significantly faster than that of males (4.5 ± 3.3 compared with 3.8 ± 3.2 μm day^?1 mm^?1 total length). Sex‐specific asymmetries in length and weight were generally significant and increased in magnitude during the 7‐month study period, suggesting potential commercial benefits from increasing the proportion of cultured female oysters. The fastest increase in the sex‐specific disparity in growth and condition came after the October chlorophyll a peak, suggesting that females utilize blooms more efficiently than males. Our results compare favourably with methods currently used to increase oyster growth (e.g. triploidy can provide growth gains of 13–51%).     

长牡蛎出肉率与壳形性状的 QTL 定位分析

本研究以长牡蛎(Crassostrea gigas)F1全同胞家系为作图群体,在已构建的基于120个微卫星和66个SNP标记的长牡蛎性别平均连锁图谱上,利用PROC QTL 2.0软件对出肉率和壳形(壳宽和壳深)性状进行QTL定位分析。结果表明,共检测到13个相关的QTL,分布在3个连锁群上;其中,与出肉率相关的4个QTL定位在1号和3号连锁群上(LG1和LG3),表型解释率为0.25%~47.53%;与壳宽相关的3个QTL定位在10号连锁群上(LG10),表型解释率为0.71%~45.39%;与壳深相关的6个QTL也定位在LG10,表型解释率为3.37%~24.78%。根据QTL连锁群分析和性状相关性分析结果可以推测,出肉率与糖原含量性状以及壳宽与壳深性状分别具有相近的遗传特征,利用与相关性状共同关联的分子标记可以同时对出肉率与糖原含量性状、壳宽与壳深性状进行遗传改良。本研究结果为今后长牡蛎相关性状候选基因克隆和分子标记辅助育种提供了参考。     

基于微卫星标记整合长牡蛎遗传图谱

为了提高长牡蛎遗传图谱上的微卫星标记密度,实验采用6个家系图谱间的共有微卫星标记作为锚定标记,构建了长牡蛎的整合图谱.该整合图谱共有161个微卫星标记,覆盖10个连锁群,图谱长度和平均间距分别为615.4和3.8 cM.各连锁群的标记数介于10 ～ 24个之间,连锁群长度为47.3～73.3 cM,是目前密度最高的长牡蛎微卫星图谱.不同作图家系连锁群上的标记分组保持一致,但标记顺序出现差异,可能与长牡蛎自然群体中存在大量的染色体重排现象有关.结果表明,该图谱可以为今后长牡蛎的遗传育种研究提供新的遗传工具.     

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。     

干露胁迫对长牡蛎基因组DNA甲基化的影响

为探讨干露胁迫对海产贝类基因组DNA甲基化的影响,应用荧光标记甲基化敏感扩增多态性(fluorescencelabeled methylation sensitive amplified polymorphism,F-MSAP)技术,比较了不同干露条件下(0 d、0.5 d、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d和11 d)长牡蛎(Crassostrea gigas)基因组DNA甲基化的变化。结果表明,对照组(干露处理0 d)闭壳肌与鳃组织的总体甲基化水平分别为29.76%和29.82%;干露处理0.5 d、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d和11 d的长牡蛎全基因组甲基化水平呈现先增高后降低的趋势,其中,闭壳肌组织的总体甲基化水平分别为36.59%、38.86%、43.02%、39.30%、51.13%、46.79%和35.06%,鳃组织总体甲基化水平分别为39.39%、42.13%、39.36%、43.54%、56.19%、38.57%和28.99%;干露处理7 d的长牡蛎甲基化水平明显高于其他时期(P0.05),11 d时甲基化水平基本恢复至初始状态。甲基化变异模式分析发现,闭壳肌与鳃组织DNA甲基化变异位点存在差异,甲基化升高位点变化程度较大(P0.05)。以上结果表明,长牡蛎通过改变DNA甲基化模式来应答干露胁迫,发生了不同程度的甲基化与去甲基化反应,DNA甲基化与长牡蛎的抗逆性状密切相关。     

夏季高温期三倍体和二倍体长牡蛎生理能量学及碳收支的比较研究

为解析夏季高温期三倍体与二倍体长牡蛎(Crassostrea gigas)摄食和代谢生理以及能量/碳分配策略的差异,于2022年8月,以三倍体和二倍体长牡蛎为研究对象,在山东荣成桑沟湾采用现场流水法测定滤水率、吸收效率、耗氧率、排氨率等摄食和代谢相关生理参数,并基于能量收支方程估算能量分配与碳分配情况。结果显示,三倍体长牡蛎的滤水率、同化效率均高于二倍体长牡蛎,但无显著差异(P>0.05);三倍体与二倍体长牡蛎的耗氧率、排氨率存在显著差异(P<0.05),三倍体长牡蛎的耗氧率显著低于二倍体长牡蛎(P<0.05),但排氨率显著高于二倍体长牡蛎(P<0.01)。能量收支与碳收支的结果显示,三倍体长牡蛎的摄食能/碳、同化能/碳均高于二倍体长牡蛎,但无显著差异(P>0.05);三倍体与二倍体长牡蛎的呼吸能/碳、排泄能/碳、生长余力存在显著差异(P<0.05),三倍体长牡蛎的呼吸能/碳显著低于二倍体长牡蛎(P<0.05),但排泄能/碳、生长余力显著高于二倍体长牡蛎(P<0.05)。三倍体和二倍体长牡蛎的氧氮比波动范围分别为7.91~14.11和59.81~94.19,因此,三倍体长牡蛎的主要供能物质为蛋白质,二倍体长牡蛎的主要供能物质为糖类和脂肪。研究结果为揭示夏季高温期长牡蛎倍性效应关联的能量分配方式差异提供了数据支撑。     

低渗诱导太平洋牡蛎三倍体以及与其他诱导方法的比较

通过低渗方法抑制受精卵第二极体(PB2)的释放,诱导太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)三倍体.在水温为23～25℃的条件下,分别采用不同低渗海水(盐度分别为4、6、8、10、12、14、16),在不同处理时机,即第1个第一极体(PB1)出现、30%的PB1出现、40%的PB1出现、50%的PB1出现以及第1个第二极体(PB2)出现时,对太平洋牡蛎受精卵进行10 min、15 min、20 min、25 min持续处理.处理后,于正常盐度海水中孵化,收集D形幼虫,通过流式细胞仪进行倍性测定,确定最佳诱导条件.结果表明,当太平洋牡蛎受精卵PB1出现40%时,在盐度为8的低渗海水中,持续处理15 min,得到最高三倍体诱导率为(89.16±1.39)%.与对照组相比,低渗诱导获得的三倍体幼虫表现出明显的生长优势.将低渗方法同高温(32℃)、低温(2℃)和6-DMAP(450μmo1/L)处理等多倍体诱导方法进行比较,结果显示,低渗组的卵裂率和孵化率显著高于高温、低温和6-DMAP诱导的太平洋牡蛎三倍体(P＜0.05).6-DMAP诱导的三倍体率虽略高于低渗诱导,但差异不显著(P＞0.05).通过综合评价指数(Ie)比较,认为低渗诱导多倍体的方法比高温、低温和6-DMAP诱导具有明显的优势.