红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)生长性状的遗传参数估计

通过人工受精的方法获得红鳍东方鲀8个半同胞家系(16个全同胞家系),共测量了790尾红鳍东方鲀8个半同胞家系(16个全同胞家系)135日龄和200日龄的体质量和体长。将135日龄生长性状作为协变量构建3个动物模型,模型(1)包含加性遗传效应、母本遗传效应和全同胞效应;模型(2)包含加性遗传效应和母本遗传效应;模型(3)包含加性遗传效应和全同胞效应。利用DMU软件,采用平均信息约束极大似然法估计各模型中性状的方差组分,用似然比检验法进行不同模型的差异检验。选择最优模型估计红鳍东方鲀200日龄生长性状的遗传参数。结果表明,母本遗传效应对200日龄红鳍东方鲀生长性状无显著影响,确定模型(3)为最优模型。200日龄红鳍东方鲀,体质量和体长的遗传力分别为0.16和0.14,全同胞效应比率分别为0.12和0.13。研究表明,红鳍东方鲀生长性状具备一定的选择潜力,应用家系选育方法能够获得较好的遗传进展。     

基于标记系谱的红鳍东方鲀生长性状遗传分析

利用分子标记辅助家系选育进行红鳍东方鲀生长性状的遗传评估,由红鳍东方鲀基础群体中选择性腺发育良好的雌雄亲本各11尾建立全同胞家系11个,每个全同胞家系随机采集10尾个体组建全同胞家系群体,从混合培育的家系中选择相对较大的个体400尾组建混合选育群体。在红鳍东方鲀遗传连锁图谱上挑选44个均匀分布于22个连锁群上的微卫星DNA标记,每个连锁群有2个标记。全同胞家系群体的遗传分析结果显示,10个高亲本排除概率微卫星标记的Excl(1)和Excl(2)为0.58~0.662和0.736~0.797,14个低亲本排除概率标记的Excl(1)和Excl(2)为0.054~0.43和0.177~0.608,剩余20个中等亲本排除概率标记的Excl(1)和Excl(2)为0.467~0.575和0.641~0.732。利用拥有高亲本排除概率的微卫星DNA标记进行混合选育群体的亲权鉴定,结果显示:不同父母本繁殖产生的子代数量存在明显差异,父本M2和母本F4产生了124个子代,占子代个体总数的32.89%。根据亲权鉴定结果建立的系谱估计主要生长性状的遗传参数,不同日龄的体质量和体长遗传力估计值为0.17~0.21和0.15~0.18。研究表明,利用具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记能够有效建立红鳍东方鲀系谱,进行生长性状的遗传参数估计,分子标记辅助家系选育可以作为红鳍东方鲀目标性状遗传改良的新方法。     

不同模型估计牙鲆家系间生长性状遗传参数的比较分析

利用中国水产科学研究院北戴河中心实验站2006~2009年间牙鲆选育家系240日龄生长性状的测定记录,对4种不同动物模型估计的生长性状遗传参数进行了比较分析。不同模型分别包括了加性遗传效应、母体遗传效应和全同胞效应。利用MTDFREML程序采用非求导约束极大似然法(DFREML)估计各模型中的方差组分。用似然比检验对不同模型的差异进行检验。结果显示,对于牙鲆240日龄体重、体长和体高,母体遗传效应和全同胞效应都有显著的影响,应用模型Ⅳ进行分析,体重、体长和体高的遗传力分别为0.30、0.32和0.39。体重与体长、体高的正向遗传相关分别为0.93和0.95;体长与体高的正向遗传相关为0.90。     

温度对红鳍东方鲀早期生长和性别分化的影响

研究了全同胞家系的红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）早期幼苗在4个不同温度（15℃、17℃、19℃和正常养殖温度21～25℃）条件下,水温对其生长性状和雌雄性别组合的影响。结果表明,培育温度越低,鱼苗生长速度越慢。对照组（正常养殖温度21～25℃）的幼苗生长最快,其次依次为19℃、17℃和15℃。30～90日龄,不同温度处理组绝对增长率和生长指标具有相似变化趋势。70日龄前,正常养殖温度组的绝对增长率和生长指标最高;80～90日龄,19℃组最高。统计180日龄各温度组雄性和雌性个体比例,利用组织学切片法辨别雄雌。15℃组雄性和雌性比例为86.67%和13.33%,17℃组为70.00%和30.00%,19℃组为56.67%和43.33%,正常养殖温度组为53.33%和46.67%。低温能够有效提高红鳍东方鲀家系雄性个体比例,15℃组为最佳诱导温度处理组。     

大菱鲆生长和耐高温性状的遗传参数估计

对来自40个家系的753尾大菱鲆个体进行耐高温实验,测定其生长和耐高温性状.基于是否考虑全同胞家系效应,建立了两种动物模型,用于估算大菱鲆生长和耐高温性状的遗传参数.利用WOMBAT程序采用平均信息约束极大似然法估计各模型中性状的方差组分,用似然比检验法进行不同模型的差异检验.方差组分分析结果显示,估计体质量遗传参数时,采用模型Ⅰ效果较好,相应遗传力为(0.22±0.09);估计肥满度时,两模型间差异不显著,其遗传力范围为(0.21±0.18)～(0.39±0.11);估计耐热性时,采用模型Ⅰ比较理想,遗传力为(0.026±0.034).表型和遗传相关分析结果表明,体质量与肥满度、耐热性的表型相关系数分别为0.13和0.04,肥满度与耐热性的表型相关系数为0.13;体质量与肥满度、耐热性遗传相关系数分别为0.01和-1.00,肥满度与耐热性的遗传相关系数为0.05.研究结果表明,没有考虑全同胞家系效应的模型Ⅰ是估计大菱鲆生长和耐高温性状遗传参数的较好模型.     

紫贻贝生长性状的遗传力估计

为估计紫贻贝生长性状的遗传力,采用平衡巢式设计方法和人工采卵授精技术,按照1雄配3雌的原则,构建了紫贻贝13个父系半同胞家系和39个母系全同胞家系,分别测定了每个家系2、3、5、6月龄生长性状壳高、壳长.运用全同胞组内相关法估计紫贻贝2、3、5、6月龄生长性状的壳高、壳长遗传力.结果表明,雌性遗传方差组分均显著大于雄性遗传方差组分(P＜0.05),雌性遗传方差组分存在显著的母性效应(P＜0.05),因此父系半同胞组内相关法计算的狭义遗传力是紫贻贝狭义遗传力的无偏估计值.所测各月龄父系半同胞组分估计的壳高遗传力分别为0.29、0.85、0.84和0.87,壳长遗传力分别为0.27、0.87、0.86和0.85.紫贻贝的生长性状遗传方差较大,2月龄生长性状遗传力为中度遗传力,3、5、6月龄生长性状遗传力较高,因此对紫贻贝进行选择育种具有较大的遗传改良潜力,可以获得较好的选择效果.     

菊黄东方鲀♀×红鳍东方鲀♂杂交后代早期形态特征及生长速度的比较

对菊黄东方鲀、红鳍东方鲀及其杂交后代的早期形态特征和生长速度进行了比较。在全长5 cm和10 cm时,形态上的主要差异是:(1) 菊黄东方鲀的尾鳍为浅黄色,无黑杂色;红鳍东方鲀的尾鳍为黑色,其杂交后代与菊黄东方鲀相似,尾鳍浅黄色,略带黑色;(2) 菊黄东方鲀背部皮刺无或极少超出侧线,超出部分与体背黑斑不相交;红鳍东方鲀背部皮刺超出侧线,超出部分与黑斑相交,向下延伸至腹部,其杂交后代背部皮刺超出侧线,与体背黑斑部分相交,向下未能延伸至腹部;(3) 菊黄东方鲀背部皮刺向前延伸至两眼连接线,红鳍东方鲀向前延伸至两鼻孔连接线,其杂交后代超过两眼连接线而未达鼻孔连接线。以尾鳍颜色和皮刺的分布特征可以区分幼鱼阶段的菊黄东方鲀、红鳍东方鲀及其杂交后代。在体长为5 cm及10 cm时分别选取了2个和4个框架参数建立判别函数,判别菊黄东方鲀、红鳍东方鲀及其杂交种的准确率达到96.8%和100%。经过110 d的饲养,红鳍东方鲀、杂交东方鲀以及菊黄东方鲀的平均体长分别达到(110.24±3.78)、(101.16±6.56)和(82.92±4.29) mm,体质量分别为(35.68±5.04)、(33.00±6.24)和(20.99±3.00) g,无论体长还是体质量,都是红鳍东方鲀>杂交东方鲀>菊黄东方鲀,差异极显著。研究表明,菊黄东方鲀♀与红鳍东方鲀♂杂交,其后代早期形态与母本菊黄东方鲀相似,生长比红鳍东方鲀慢,而比菊黄东方鲀快,具有显著的经济杂交价值。     

红鳍东方鲀、菊黄东方鲀及其杂交F1幼鱼耗氧率与窒息点研究

利用封闭呼吸室对同一日龄、不同规格的红鳍东方鲀、菊黄东方鲀和菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)杂交F1代幼鱼进行耗氧率和临界窒息点的研究。试验结果表明,水温14.8～15.6℃时,体质量(37.24±3.64)g的红鳍东方鲀幼鱼耗氧率为(0.3385±0.0161)mg/(g.h),体质量(14.45±1.08)g的菊黄东方鲀幼鱼耗氧率为(0.2327±0.0241)mg/(g.h),体质量(27.96±1.38)g的杂交F1代东方鲀幼鱼耗氧率为(0.2282±0.0219)mg/(g.h);同一日龄不同规格红鳍东方鲀、菊黄东方鲀和杂交东方鲀幼鱼的耗氧量分别为(12.5243±0.6720)、(3.3544±0.2975)、(5.8469±0.9537)mg/(h.尾);3种东方鲀的耗氧率呈明显的昼夜节律,白天平均耗氧率显著高于夜晚。水温为14.8～15.6℃时,红鳍东方鲀、菊黄东方鲀及杂交东方鲀幼鱼的临界窒息点分别为0.665、0.882mg/L和0.774mg/L。     

不同温度下哲罗鲑幼鱼生长性状的遗传参数估计

采用每4个雄性亲本与1个雌性亲本交配的巢式设计方法,建立哲罗鲑(Hucho taimen)9组母系半同胞、34个父系全同胞家系.19个家系置于(13±1.5)℃(高温),15个家系置于(9±1.5)℃(低温)条件下饲养,计算幼鱼各月龄的体质量和体长性状的遗传力和遗传相关.结果表明,哲罗鲑幼鱼在低温条件下体质量遗传力为0.413～0.675,体长遗传力为0.297～0.777;高温条件下体质量遗传力为0.396～0.558,体长遗传力为0.194～0.624,均属于中高遗传力.在2个温度条件下母本间遗传方差组分均大于父本间遗传方差组分,存在较大的母本效应或显性效应,而根据父本间遗传方差组分估计的遗传力较为无偏.低温条件下体长、体质量遗传力估计值高于高温条件下的估计值,表明基因和环境互作效应较为明显,在低温条件下对体长和体质量进行选择能达到更好的效果.体长和体质量在不同生长时期、不同温度条件下都具有显著的遗传正相关和表型正相关(P＜0.05),表型相关系数为0.815～0.939,遗传相关系数为0.794～0.939,表明通过体质量或体长进行选育均能达到改良生长性状的目的.     

九孔鲍幼鲍生长性状的遗传参数估计

采用不平衡巢式设计方法和人工授精技术,1个父本配3个母本,建立九孔鲍(Haliotis diversicolor super-texta)12个半同胞家系和36个全同胞家系.在40日龄、120日龄、180日龄、240日龄时分别对所建36家系个体测量壳长,壳宽与体质量.采用单性状约束最大似然法(Restricted Maximum Likelihood Method, REML)估计九孔鲍(Haliotis diversicolor supertexta)各阶段体质量,壳宽与壳长性状的遗传参数.结果表明,九孔鲍幼鲍在40、120、180、240日龄时壳长遗传力估计值为(0.13±0.09)~(0.56±0.15),壳宽遗传力估计值为(0.13±0.06)~(0.62±0.13),体质量遗传力估计值为(0.18±0.15)~(0.26±0.08),均属于中等遗传力.另外,从性状的表型相关与遗传相关可以得出,九孔鲍稚鲍在不同日龄壳长、壳宽与体质量的表型相关和遗传相关均为正相关(P≤0.05).表型相关系数为0.66~0.94,遗传相关系数为0.85~0.98,研究结果表明,以3个主要生长性状之一作为选育目标,均能达到遗传改良的目的.     

Estimation of genetic parameters for growth traits of Japanese flounder <Emphasis Type="Italic">Paralichthys olivaceus</Emphasis> using an animal model

To estimate genetic parameters of growth traits in Japanese flounder Paralichthys olivaceus, full-sib and half-sib families were produced in three consecutive years at the Beidaihe Central Experiment Station in China. Each year 8–28 families were produced. The body weight, body length and body depth at 180, 240, and 360 days of age were measured for 5,224 individuals. Four animal models were used to examine the phenotypic variation of growth traits and were compared using the likelihood ratio test. The results showed that estimates for additive genetic effect heritabilities varied greatly depending on the model, trait and age. The maternal effect had a significant impact on phenotypic variation only for body depth at 180 days of age, which explained 49% of the phenotypic variance. The ratio of full-sib effect to phenotypic variation ranged from 0.09 to 0.22. Growth traits all exhibited low heritability (0.13–0.39), indicating that there is the potential for family selection breeding for these traits in Japanese flounder. Using the full model with the fixed, full-sib family, additive and maternal genetic effects, genetic correlations among the three traits for fish of the same age were estimated to be more than 0.80. Generally, the genetic correlations gradually increased as age increased.     

草鱼幼鱼生长性状和肌肉成分的遗传参数估计

为了研究草鱼幼鱼阶段生长性状和肌肉成分的遗传改良潜力。随机采集288尾人工繁育的4月龄草鱼幼鱼,基于12对微卫星标记,鉴定出来自16个家系（8个母本,9个父本）的273尾个体,各家系、母本和父本对应子代贡献率存在极显著差异（P<0.01）。对草鱼3个生长性状（体质量、体长和肥满度）和2个肌肉成分指标（粗蛋白含量和粗脂肪含量）比较发现,3个生长性状和粗蛋白含量在家系和母系半同胞间存在显著差异（P<0.05）,而3个生长性状和2个肌肉成分指标在父系半同胞间差异均不显著（P>0.05）。基于动物模型和限制性最大似然法,草鱼4月龄体质量、体长、肥满度、粗蛋白含量和粗脂肪含量的遗传力估值分别为0.34、0.33、0.17、0.17和0.20,其中3个生长性状遗传力估值统计检验显著（P<0.05）。遗传相关分析显示,体质量与体长之间呈极显著的高度正相关（0.82, P<0.01）,肥满度与体质量和2个肌肉成分之间存在显著的正相关（0.17-0.29, P<0.05）。研究表明,草鱼4月龄生长性状具有较高的选育潜力,并可通过体长选择实现对体质量的遗传改良;推测在草鱼生长改良过程中,可能会伴随肥满度和粗脂肪含量的变化,这应当引起重视。     

俄罗斯鲟早期生长性状遗传参数的估计

采用人工授精技术和家系标准化培育技术构建了30个俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedtii)父系全同胞家系(包含6个母系半同胞组),培育至150日龄和410日龄时,分别从每个家系中随机测量50尾个体的体长和体重。利用ASReml软件进行方差组分的估计,应用多性状动物模型进行俄罗斯鲟生长性状遗传参数的估计。结果表明,150日龄俄罗斯鲟体长和体重的遗传力分别为0.16±0.055、0.18±0.058,410日龄俄罗斯鲟体长和体重的遗传力分别为0.18±0.070、0.094±0.049,不同日龄生长性状的遗传力均为低遗传力,表明俄罗斯鲟更适合大规模家系的育种方法;150日龄和410日龄俄罗斯鲟体长和体重2个生长性状的表型相关和遗传相关均为高度正相关,其中表型相关系数分别为0.91、0.85,遗传相关系数分别为0.62、0.57,说明对体重或体长进行选育,均能实现改良生长性状的目标;不同日龄俄罗斯鲟家系平均体重的平均变异系数高于平均体长,前者为29.09%、29.46%,后者为10.16%、8.43%,表明俄罗斯鲟体重性状更具选育潜力。本研究估测了俄罗斯鲟不同时期生长性状的遗传参数,旨在为下一步合理制定该物种育种方案提供参考依据。     

刺参(Apostichopus japonicus) 9月龄主要经济性状遗传力的估计

本研究基于全同胞组内相关法对9月龄刺参(Apostichopus japonicus)苗种体长、体重、肉刺总数3个性状的遗传力进行了评估.以前期收集、保存的刺参群体为亲本,选取了健康刺参29头,采用不平衡巢式设计方法及人工刺激采卵授精方法,按照1雌配2-5雄的原则,构建了6个母系半同胞家系及23个父系全同胞家系,至9月龄时,分别抽取每个家系30-50个后代测定相应个体的体长、体重及肉刺总数,应用数量遗传学分析和全同胞组内相关法估计刺参9月龄体长、体重和肉刺总数共3个生长性状的遗传力.结果显示,9月龄刺参体长雌性组分遗传力的估计值为0.87,雄性组分遗传力估计值为0.85,全同胞组分遗传力估计值为0.86;刺参体重雌性组分遗传力估计值为0.20,雄性组分遗传力估计值为0.73,全同胞组分遗传力估计值为0.46;肉刺总数雌性组分遗传力估计值为0.43,雄性组分遗传力估计值为0.32,全同胞组分遗传力估计值为0.37.t检验表明,体长、体重的雄性组分遗传力达到显著水平(P＜0.05),全同胞组分遗传力均达到极显著水平(P＜0.01),肉刺总数的遗传力均未达到显著水平.     

刺参耳状幼体体长遗传力的估计

基于全同胞组内相关法估计刺参(Apostichopusjaponicus Selenka)耳状幼体初中期体长的遗传力.实验中的30个亲参来自人工养殖的成体刺参群体,亲本交配采用巢式不平衡设计,通过人工授精技术,构建了8个半同胞家系和22个全同胞家系.在耳状幼体初期和中期,每个全同胞家系分别测定40～70个后代个体体长.利用SAS软件的GLM过程,计算表型变量的原因方差组分,估算体长遗传力.分析结果显示,雌性遗传方差组分均显著大于雄性遗传方差组分(P＜0.05),雌性遗传方差组分存在显著的母性效应(P＜0.05).基于父系半同胞组内相关法计算的狭义遗传力是刺参耳状幼体初中期体长狭义遗传力的无偏估计值,估计值分别为0.74和0.75.结果表明,基于刺参耳状幼体体长的加性遗传方差较大,选择育种对于刺参幼体早期生长的改良具有较大的潜力.[中国水产科学,2006,13(3):378-383]     

大菱鲆25日龄3个经济性状的遗传参数评估

为估计我国引进大菱鲆群体的遗传学参数,2006年从多个大菱鲆养殖场采集源于不同国家和地区、不同进口批次的大菱鲆亲鱼,利用人工授精技术构建了66个全同胞家系,包括26个父系半同胞家系组。选用混合模型方程,通过约束最大似然法进行了方差、协方差、遗传力和遗传相关等估计。结果表明,大菱鲆25d仔鱼体长、存活率和白化率的遗传力分别为0.20、0.07和0.22;3个性状间呈负遗传相关关系,检验不显著。研究结果表明,大菱鲆体长和白化率是中度遗传力,选择育种潜力较大;3个性状任何性状的选择对其他两个性状的影响很小,利用一个性状对另一个性状的间接选择是不可行的。     

Phenotypic and genetic parameter estimation of morphological traits related to axial body growth in Japanese flounder

A quantitative genetic analysis was undertaken to estimate the genetic parameters for morphological traits associated with axial growth in Japanese flounder. Three year classes (2009, 2010, 2011) that included a total of 47 full-sib families were produced. At 180 and 360 days of age, six morphological traits that included total length, body length, head length, trunk length, caudal peduncle length and caudal fin length were measured on 1,185–1,981 individuals per year class. Based on these traits observed, fifteen length ratio traits were constructed as well. The phenotypic analysis showed that coefficients of variation for the caudal peduncle length and the ratio of it to other length traits had large variation relative to the other traits analyzed. Genetic variations in axial growth of Japanese flounder were revealed by using a single-trait animal model with the fixed, additive genetic and full-sib family effects. All analyzed traits exhibited moderate to high heritabilities, ranging from 0.33 to 0.80. Heritability was higher at 180 days of age than at 360. The current results for estimating genetic parameters demonstrated that these traits related to axial growth could be improved with family breeding in Japanese flounder.     

Maternal and cage effects on genetic parameter estimation for Pacific white shrimp Penaeus vannamei Boone

Three sets of full-sib families of Pacific white shrimp Penaeus vannamei Boone, produced from females in different reproductive condition (15, 45 and 75 days after ablation and start of production), were used to estimate heritabilities and genetic correlations of growth traits for several larval and grow-out stages of development. Heritabilities for early larval length (nauplii) were larger when estimated from families produced 45 and 75 days after ablation than when estimated from families produced 15 days after ablation, indicating a maternal effect caused by lower reproductive quality of the females used to produce the second and third sets. However, the better reproductive quality of females used to produce the first set resulted in significant density effects on larval length, presumably caused by different mortalities occurring among families during larval culture, which also resulted in an increase in the heritability values estimated for late post-larvae stages. After transfer to grow-out cages in a pond, all estimated heritabilities decreased initially, then increased again. The increase in heritabilities was associated with a negative correlation between growth and density in the cages at 58 days. Lowering densities at this age resulted in a decrease in heritability values at 97 days, but an increase again thereafter. The largest genetic correlation with abdominal weight, the trait of most interest for improvement in shrimp, was total weight. That was followed by cephalothorax weight, width of first abdominal segment, abdominal length and total length. Among these, the trait with a consistently large heritability at 58 and 97 days, and with a large genetic correlation with abdominal weight, was width of first abdominal segment. This trait might provide a secondary or indirect trait to improve abdominal weight when combined with total weight for a selection programme.