基于表型值和育种值的中国对虾生长、抗逆性状相关分析

利用单性状动物模型估计中国对虾170d的体重、抗WSSV存活时间和存活率3个性状的育种值,在家系水平上进行性状间表型值和育种值相关分析。估计的3个性状的遗传力分别为:0.22±0.16、0.14±0.12和0.03±0.021,并据此计算各性状个体育种值。家系性状表型值的相关分析表明,家系170d体重和抗WSSV存活时间之间存在一定程度相关(r=0.35,P<0.05),其余性状间相关系数很小,且差异不显著。3个性状家系育种值间的相关系数均较小,170d体重与抗WSSV存活时间的相关系数最高(0.038),170d体重与存活率,抗WSSV存活时间与存活率之间为负相关(r=-0.24,r=-0.027),并且统计检验未达到显著性水平。研究结果表明,利用多性状复合育种技术,培育综合性状优良的中国对虾新品种是一个正确而必要的育种策略。     

剑尾鱼侏儒突变的骨骼异常及其遗传

以侏儒剑尾鱼为母本,与正常体型的雄性剑尾鱼进行交配,发现其后代的体型表现呈连续分布,部分与父本类似,部分与母本相仿,且存在中间类型,很难有明确的差别界限以区分个体表型的不同。后代中的侏儒个体主要表现为体型短,身体臃肿,游动笨拙,其体长和体高的比例出现了明显的变化。F₁自交和回交,结果显示:不同组合后代的体型也呈连续分布。剑尾鱼的侏儒性状可遗传,但后代的性状表现不只是一种表型,而是影响一组表型,符合数量性状遗传的基本特征,推测或为多个数量性状基因控制。通过对突变剑尾鱼骨骼形态的分析发现:侏儒剑尾鱼的脊柱长度明显变短,但脊椎骨数量与正常个体并无差异,都在26~29之间;突变体的椎体明显变短,脊椎的纵向发育受阻,髓棘、脉棘等排列紧密,发育也受影响。因而推测,剑尾鱼的侏儒突变是由于脊椎的发育缺陷所致,椎体异常是其体型变化的结构基础。鱼类是低等脊椎动物的代表,剑尾鱼侏儒突变个体不仅可育,其性状也能遗传,且与脊椎的发育关系密切,或可作为模型材料进行系统研究。     

草鱼生长性状的遗传参数和育种值估计

利用草鱼(Ctenopharyngodon idellus)生长性状选育核心群亲本,采用人工授精方式构建21个全同胞家系,并选用动物模型对16月龄草鱼生长性状进行遗传参数和育种值估计。结果显示,草鱼选育种群的生长性状存在丰富变异。采用约束极大似然法估计方差组分,发现草鱼体重、体长和体高性状的遗传力分别为0.39,0.47,0.21,属于中高遗传力;肥满度性状遗传力为0.11,属于低遗传力;4个性状的共同环境效应值相近且较小,范围为0.07~0.17。采用两性状动物模型分析相关性,发现体重、体长和体高性状间表型和遗传相关系数均达到高度正相关(r=0.88~0.97),而肥满度性状与三者间相关系数接近零,只与体高性状存在一定遗传正相关(r=0.43)。结合各性状遗传变异系数和相对遗传进度,分析表明,以体重为目标性状可便捷有效地改良草鱼生长性能。采用最佳线性无偏估计法预测个体育种值,发现4个性状育种值与表型值的相关系数范围为0.77~0.93。基于单性状育种值和表型值分别进行个体选择,按10%留种率,各性状选留个体相同率为68.75%~81.82%,秩相关系数范围为0.19~0.81,两种选择方式显示出较大差异,且差异大小与性状遗传力成反比例。本研究为草鱼生长性状选择育种提供了理论依据和技术支撑。     

应用重复力模型估计虹鳟生长性状的遗传力和育种值

采用单性状重复观测值动物模型（重复力模型）对中国水产科学研究院黑龙江水产研究所渤海冷水性鱼类试验站5个品系后代的4026尾虹鳟 (Onchorynchus mykiss) 的生长性状（体重、体长和肥满度）进行了遗传参数和育种值的估计,并对各个性状的表型和遗传趋势进行预测。在此模型中考虑了年份-季节固定效应、父本固定效应和母本固定效应;随机效应有个体的加性效应和个体永久环境效应。结果表明：该5个品系虹鳟及后代体重的遗传力为0.35,体长为0.10、肥满度为0.34。个体间的育种值差异较大,仅排名前20位相差近10倍;从不同评定方法的秩相关来看,用综合育种值法与单个性状方法之间存在极显著的相关,其相关度分别为0.998, 0.877, 0.85. -0.071, -0.064和-0.13。用综合育种值对虹鳟个体的选择价值的评定和名次排列, 以及与单个性状的评定名次有着一定程度上的差别。体重、体长和肥满度性状,其表型趋势与遗传趋势基本一致的品系,均可通过表型值进行选择。     

长牡蛎壳橙快速生长品系基因与环境(G×E)互作效应分析

为了分析长牡蛎(Crassostrea gigas)壳橙快速生长品系生长存活性状的基因型与环境(G×E)互作效应, 本研究构建 28 个全同胞家系并将每个家系均分成 3 组, 分别在乳山、荣成和黄岛海域进行养殖。利用双性状动物模型和 REML 法估计 12 月龄橙快长牡蛎生长和存活性状的遗传力及 G×E 效应, 采用 BLUP 育种值估计法将壳高、体重和存活性状 3 个指标的育种值综合加权, 以期筛选出普适性育种材料。结果显示, 乳山和黄岛海区的表型显著优于荣成海区, 更适合作为养殖海区。乳山、荣成和黄岛 3 个海区生长存活性状的遗传力分别为 0.09~0.75、0.02~0.94 和 0.03~0.75, 存在尺度效应, 但除了存活性状的遗传力外, 都属于中高遗传力, 具有良好的遗传潜力, 通过育种值估计法选育效果更佳; 存活性状则主要受环境因素影响, 可通过表型直接选育。以不同海区为固定效应, 综合 3 个环境计算出的生长和存活性状的遗传力为 0.02~0.44, 综合遗传力下降说明环境差异影响遗传力评估。此外, 选育的目标性状在两两海区间的遗传相关均小于 0.8, 存在显著的 G×E 效应, 在选育过程中应综合考虑环境因素。通过比较综合育种值发现存在明显的基因重排效应, 家系 G25 对乳山海区表现出特殊的适应性, 家系 G16 对荣成海区具有特适性, 而家系 G23 对乳山和黄岛表现出适应性, 且筛选出了对 3 个海区具有普适性的家系 G2。研究结果为橙快长牡蛎品系的良种选育提供了重要的参考资料。     

砂海螂群体表型性状和重量性状的相关及通径分析

从大连旅顺龙王塘海域的四龄野生砂海螂(Mya arenaria)群体中随机选取50个个体,测量其壳长(X_1)、壳高(X_2)、壳宽(X_3)以及重量性状活体重(Y_1)、软体重(Y_2)等5项性状,计算性状间的相关系数,采用相关与通径分析方法分析了表型性状对重量性状的影响。结果表明受测的5个数量性状间的相关性均达到显著水平(P0.05),相关系数从0.676到0.931。表型性状对活体重和软体重具有相同的影响:对二者起直接作用最大的均是壳长,其值分别为31.80%和23.90%;对二者起间接作用最大的均为壳宽,其值分别为10.80%和8.40%;壳高的作用最小。多元回归分析分别建立了壳长(X_1)、壳高(X_2)、壳宽(X_3)与活体重(Y_1)和软体重(Y_2)关系的回归方程,分别为:Y1=1.421X_1+1.563X_2+0.722X_3-125.360,Y2=0.348X_1+0.390X_2+0.169X_3-28.119。研究结果为砂海螂选择育种提供了理论依据,即以提高活体重或软体重为目标,主要选择壳长,同时加强对壳宽的协同作用。     

牙鲆选育家系生长性状的因子分析

记录了2009年建立的12个牙鲆家系240日龄个体的体质量、全长、体长、头长、躯干长、吻长、尾柄长、尾长、体高,和尾柄高等10个生长性状,对这12个家系的生长性状进行了因子分析。结果表明：第一至第四公因子对变异的方差贡献率分别为81．36％、10．12％、5．3％,和1．31％,累积贡献率达98．1％,表明这4个公因子很好地反映了所控制的10个生长性状及其相互作用关系。贡献率最高的第一公因子包含了大多数生长性状,其因子得分排序在前两位的家系为F11和F4,与这2个家系生长性状表型值排序相一致,表明这两个家系具有结构较好的生长构成性状和较高的性状表型值,可作为培育快速生长型牙鲆新品种的候选家系,进行生产验证和推广养殖。     

鲤鱼主要数量性状遗传力的研究

<正> 鱼类杂交育种的目的之一,在于通过杂交把不同个体的优良性状综合在一起,然后通过基因重组而选育出在遗传上纯合的优良品种。但是,与优良品种直接或间接有关的性状,绝大多数属于数量性状。数量性状是受微效多基因控制的,受环境的影响较大,这使得它在杂种后代的表现呈连续分布,模糊了性状的遗传变异和环境变异的界线,从而给育种工作者凭表现型进行有效选择带来了很大困难。     

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。     

四川白鹅重要羽毛性状生长发育规律的研究

利用四川白鹅的选育资料为材料,通过对四川白鹅0～10周龄的颈毛长、肩部背毛长、肩部背毛宽、背毛长、背毛宽、主翼羽长、主翼羽宽、胸毛长和腹毛长共计9个羽毛性状生长发育进行测定分析。结果表明:羽毛在0～6周龄期间缓慢增长,从第六周开始迅速增长,直至十周。颈毛和腹毛在第7周开始脱毛;而肩部背毛、背毛和胸毛在第九周开始脱毛;而主翼羽在出生后,从第二周开始缓慢生长,第六周后迅速增长,直至第十周,期间不换羽。这些结果为进一步研究羽毛的生长发育规律和指导生产实践提供了理论依据。     

缢蛏表型性状对体质量和软体部重的影响效应分析

采用相关分析和通径分析这两种方法,来研究缢蛏的表型形态性状对体质量和软体部重的影响。随机抽取缢蛏100只,分别测定其壳长(X_1)、壳宽(X_2)、壳高(X_3)、体质量(Y_1)和软体部重(Y_2)5项贝壳表型性状参数,并分别计算了各表型性状间的相关系数,以及表型性状作为自变量,对体质量和软体部重作为因变量的通径系数和决定系数。结果表明,通过缢蛏表型性状间的相关分析对两性状间的关系进行明确的定量,有利于制定合理的多性状选择方案,为缢蛏选育提供理想的测度指标。     

虾夷马粪海胆表型性状对性腺性状的影响效果分析

从19月龄虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius养殖群体中随机选择600枚,测量了壳高(TH)、壳径(TD)、活体重(BW)、性腺湿重(GWW)、性腺颜色(L*a*b*)、性腺指数(GI)、性腺水分(GM)7个性状。采用相关分析和通径分析方法,计算了各性状间的相关系数,并定量分析了壳性状对活体重及表型性状(壳高、壳径、活体重)对性腺性状的影响效果。结果表明,壳性状与活体重极显著相关(P0.01);4个性腺性状除构成性腺颜色性状的a*(绿-红)、b*(蓝-黄)分别与壳径、活体重呈显著相关(P0.05),而与其他表型性状无显著相关外,L*(暗-亮)、性腺湿重、性腺指数和性腺水分与表型性状均达到极显著相关(P0.01)。壳径对活体重的直接影响最大(0.717),活体重对性腺湿重的直接影响最大(0.598),壳径和活体重可作为间接选择性腺湿重的主要指标。利用曲线回归建立了壳性状预测活体重及活体重预测性腺湿重的最优模型:BW=0.001TD2.822(R2=0.984),GWW=0.039BW1.331(R2=0.753)。     

罗氏沼虾养殖群体表型性状间的相关性及类群差异分析

为研究罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)养殖群体表型性状间的相互关系及不同类群间的性状差异,本研究对人工养殖的罗氏沼虾雌、雄及“老头虾”3个类群共490个个体的体重、体长、全长等12个表型性状进行了相关分析、形态性状对体重影响的通径分析等。结果表明, 3个类群除上、下额刺数2个可数性状外,其他9个可量形态性状与体重都呈极显著的正相关(P<0.01);影响体重的关键形态性状在3个类群中各不相同,但体长、头胸甲长、第二步足长在3个类群中均是影响体重的关键指标;分别建立了各类群体重与关键形态性状的多元回归方程。聚类分析和主成分分析结果表明,雌、雄2个类群表型上更为相似,“老头虾”与雌性个体的差异最大。腹部轮廓特征(包括腹长、腹宽、腹高)、全长、体长及第二步足长对3个类群的差异贡献较大。雌性个体腹部发达,“老头虾”则第二步足尤为发达。本研究结果可为罗氏沼虾的选择育种、基础生物学及行业标准的制定提供数据资料。     

罗氏沼虾性成熟前后形态性状对体质量的通径分析

为探明罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)养殖群体在性成熟前后表型性状间的相互关系,本研究随机选取人工养殖的罗氏沼虾1106尾,对其体质量、全长、体长等15个性状进行测量,并采用相关分析和通径分析阐明形态性状对体质量的影响。结果表明：在性成熟前后及同一阶段雌雄群体之间,影响体质量的关键指标以及所构建的关键表型性状多元回归方程是截然不同的;在性成熟后,雌雄个体呈现出明显的性二态现象,除第二步足长和第二步足重雄性极显著大于雌性(P<0.01),雌性全长、体长、额剑长、头胸甲宽、头胸甲高、腹长、腹宽、腹高和腹部重极显著大于雄性(P<0.01),这可能与雌性为提升其繁殖能力有关。统计结果显示被保留的性状与体质量的复相关系数大于0.85,表明本研究已确定影响各群体体质量的主要性状。因此在选育过程中,建议将罗氏沼虾的性成熟状态和雌雄群体的优良表型作为选育依据,并有效利用影响体质量的关键性状指标。本研究可以为罗氏沼虾的良种选育提供参考依据。     

应用动物模型对罗氏沼虾育种值估计的差别分析

为准确评估罗氏沼虾的育种值,利用罗氏沼虾106个家系中2628尾个体的体重资料,分别考虑日龄、性别和雌虾出池时是否抱卵等因素,设计了4种单性状动物模型,应用BLUP法估计个体的体重育种值。4种模型所估计的体重遗传力差别较大,遗传力范围在0.02～0.13之间。分析表明,家系混养前日龄与家系出池体重测定值存在极显著的相关（r=0.434,P〈0.01）,说明家系混养前日龄对混养后家系个体的体重有显著影响,提示在动物模型设计时,应该考虑家系混养前日龄作协变量;在考虑性别效应、雌虾出池时的抱卵效应,并以家系混养前日龄为协变量,获得的育种值估计较其他模型更为准确。实验还对育种值选择与表型值选择的效率进行了比较。结果表明,依据育种值选择与依据表型值选择的结果存在着较大差异,两种选择方法选取的前53个家系育种值的平均值分别为0.70和0.58g,前者比后者提高20.7%,提示依据育种值的选择效率要高于表型值选择效率。     

应用动物模型对罗氏沼虾育种估计的差别分析

为准确评估罗氏沼虾的育种值,利用罗氏沼虾106个家系中2628尾个体的体重资料,分别考虑日龄、性别和雌虾出池时是否抱卵等因素,设计了4种单性状动物模型,应用BLUP法估计个体的体重育种值。4种模型所估计的体重遗传力差别较大,遗传力范围在0.02～0.13之间。分析表明,家系混养前日龄与家系出池体重测定值存在极显著的相关(r=0.434,P<0.01),说明家系混养前日龄对混养后家系个体的体重有显著影响,提示在动物模型设计时,应该考虑家系混养前日龄作协变量;在考虑性别效应、雌虾出池时的抱卵效应,并以家系混养前日龄为协变量,获得的育种值估计较其他模型更为准确。实验还对育种值选择与表型值选择的效率进行了比较。结果表明,依据育种值选择与依据表型值选择的结果存在着较大差异,两种选择方法选取的前53个家系育种值的平均值分别为0.70和0.58g,前者比后者提高20.7%,提示依据育种值的选择效率要高于表型值选择效率。     

基于计算机视觉的大黄鱼体尺、体重性状表型测量装置开发和应用

鱼类的体重、体长等表型性状是水产养殖和遗传育种中非常重要的经济性状，为了避免人工测量的不确定性、误差随机性和效率低下的问题，本研究开发出一种基于Mask Region Convolutional Neural Network (Mask R-CNN) 的自动化、无侵入式鱼类图像分割和表型性状测量的装置。该装置包括图像采集装置和控制软件两部分，其中图像采集装置可以测量不同规格鱼类 (体长1~40 cm)。基于Mask R-CNN的控制软件，可以对图片进行目标性状的训练和预测，实现目标数据的测量、存储和管理。本研究利用该装置对477尾3月龄大黄鱼进行了图像采集和基于大黄鱼图像的体长、体高、体重性状预测。研究表明，利用该装置测量的大黄鱼体长和体高的平均相对误差均小于4%。基于体长、体高、体表面积的多元回归模型对体重进行拟合，测量值与真实体重的相关系数为0.99，平均相对误差为4%，对每张图片的平均处理时间为3 s，测量速率是人工的8倍。该系统可以实现自动化、高效、准确地获取大黄鱼体型与体重性状，为大黄鱼种质资源评价、良种选育和种质创新提供更加便捷高效的表型测评工具。     

大菱鲆生长性状表型正交化混合模型关联分析

多变量线性混合模型是检验单个核苷酸多态性位点与多个相关表型之间是否存在关联的强有力工具.为提高该复杂关联分析的计算效率,本研究对多个性状的表型协方差矩阵进行谱分解,将这些相关的性状转换为相互独立的"超性状",利用单性状的混合模型关联分析方法计算每个超性状的检验统计量,通过这些统计量之和推断控制多个相关表型的一因多效核苷...     

中华卤虫不同日龄生长性状间的相关性分析

为探究中华卤虫不同生长阶段以及性状间的相关性,以确定合适的选择时间和目标性状,2008年收集来源于中国不同地区的3个两性生殖品系卤虫卵,SIN品系(山西运城解池盐湖)、YIM品系(内蒙古伊克昭盟)和ALXZ品系(内蒙古阿拉善左旗),利用人工静水孵化技术进行孵化,每个品系随机选取50尾个体单独养殖30d,每5天测定卤虫个体的全长(TL),并在第25日龄、第30日龄测定全长(TL)、体长(BL)、体宽(BDW)和体重(BW)性状值。中华卤虫3个品系6个生长阶段的各性状值测定数据显示,25d是卤虫生长的最高峰。不同生长阶段间全长表型相关分析表明,两个生长阶段间隔时间越长,相关系数越小。SIN、YIM和ALXZ3个品系第5天和第25天的相关系数仅为0.073、0.091、0.026。特别是15d前和15d后的生长阶段间,生长性状值甚至存在着负相关。对于卤虫生长性状的遗传改良,早期选择特别是15d之前进行选择,可能并不是一个理想的选择方案。中华卤虫性状间相关分析表明,第25日龄、30日龄全长、体长分别与体宽、体重性状间的表型相关虽均达到极显著水平(P<0.01),但相关系数较小。在选育生长快、体型大的卤虫新品种(系)时...     

基于家系水平的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)保种群体出肉率与表型性状的相关性分析

本研究从家系水平上比较凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)保种群体出肉率的差异,评估出肉率性状的选择潜力,寻找替代出肉率的间接选择性状,可为出肉率性状的遗传改良提供技术参数。2012年,保种群体养殖350 d后,测定42个家系(2094尾凡纳滨对虾)的8个表型性状(净肉重、体重、头胸甲长、腹节长、头胸甲-腹节长、体长、全长、肥满度),然后将虾杀死,剖取虾肉,计算出肉率;利用单因素方差分析方法,比较不同家系间出肉率的差异;计算各表型性状与出肉率之间的相关系数,利用逐步回归方法构建表型性状对出肉率的多元线性回归方程。结果显示,凡纳滨对虾家系出肉率的均值为(53.59±3.26)%,分布范围为50.25%-59.51%,变异系数为6.08%,家系间差异达到极显著水平(P0.01);在8个表型性状中,与出肉率的相关性最高的3个性状分别为净肉重(r=0.478)、头胸甲-腹节长(r=0.376)和腹节长(r=0.370);在表型性状对出肉率的多元线性回归方程中,包括头胸甲-腹节长、体重和头胸甲-腹节长/全长3个性状,预测方程的决定系数为0.172。本研究首次在家系水平上表明,凡纳滨对虾保种群体家系间出肉率差异显著,但遗传变异度较低,为提高遗传进展,需进一步持续收集外部种质资源群体,并对出肉率进行家系间和家系内选择,以便获得期望的遗传进展。已测定表型性状与出肉率均处于中低度线性相关水平,初步获得与出肉率中度相关的间接选择性状;已构建的多元线性回归方程预测出肉率的准确度较低,因此,应进一步采用新的技术如超声波、核磁共振等,测定肌肉横截面积、腹节周长等新的性状,提高预测出肉率的准确性。