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。     

长牡蛎成体生长性状的遗传参数估计

在长牡蛎(Crassostrea gigas)的选择育种工作中,于2009年和2010年分别获得24个和32个全同胞家系。根据长牡蛎360日龄的壳高、壳长、壳宽、总重、壳重、肉重和出肉率参数,利用ASREML软件的REML方法计算表型变量的方差组分,估算了长牡蛎成体阶段生长性状的遗传参数。结果表明,不同年份长牡蛎家系的生长存在显著差异,2009年家系的壳高、肉重和出肉率显著低于2010年家系(P<0.05),2009年家系的总重则显著高于2010家系(P<0.05)。除出肉率外,2009年和2010年家系的壳高与其他生长性状均存在显著的正相关性(P<0.05)。壳高和总重具有较高的遗传力,分别为0.35±0.15和0.27±0.13。长牡蛎成体阶段各生长性状间的遗传相关和表型相关均为正相关,但相关性的大小不同。本研究估测的长牡蛎成体阶段生长性状的遗传参数,可以为合理制定长牡蛎的育种方案和选择反应预测提供参考依据。     

长牡蛎壳橙性状遗传参数评估及与生长性状的关联性

长牡蛎壳橙快速生长品系是结合群体选育与种内群体间杂交方法,以壳色性状和生长性状为选育指标,经过连续3代选育获得的新品系。本研究以第1代长牡蛎壳橙快速生长品系(G₁)为亲本,采用巢式设计建立了48个混养家系,共获得863个个体。利用微卫星标记对混养家系进行了系谱分析,并基于REML法评估了长牡蛎壳橙快速生长品系壳色性状的遗传参数及与生长性状的相关性。结果显示,863个个体中,有851个个体被准确鉴定其所属家系;长牡蛎壳橙快速生长品系壳色性状颜色参数指标a^*(红绿轴色品指数)、b^*(黄蓝轴色品指数)和ΔE (色差)等均具中高等遗传力,大小依次为0.47±0.23、0.42±0.21和0.56±0.29。4个颜色参数指标间的遗传相关和表型相关范围分别为-0.79~0.86和-0.45~0.48。壳色性状与各生长性状的遗传相关和表型相关较低,分别为-0.33~0.17和-0.04~0.11。研究表明,在长牡蛎壳橙快速生长品系育种过程中,对壳色性状进行选育可以得到预期的改良效果。此外,壳橙性状与生长性状应分别作为目标性状进行协同选择,以实现同时改良两个性状的目的。本研究可为长牡蛎壳橙快速生长品系选育提供基础资料。     

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。     

壳紫长牡蛎家系生长存活比较及生长性状的遗传参数评估

为了培育壳色和生长性状优良的壳紫长牡蛎(Crassostreagigas)新品系,2021年通过家系选育的方式,以壳色性状为主要选育指标,建立了第1代壳紫长牡蛎选育群体。本研究以壳紫F1为亲本,采用平衡巢式设计建立了36个全同胞家系,并以野生长牡蛎为亲本建立对照组,比较分析了各家系在生长和存活方面的性能表现;同时利用多性状动物模型对壳紫家系幼虫和稚贝期的生长性状遗传参数进行了评估。结果显示,不同生长阶段壳紫长牡蛎家系的存活率和壳高均值均高于对照组,幼虫期分别提高了1.49%～10.18%和3.75%～15.94%,稚贝期分别提高了4.05%～16.94%和15.95%～18.25%。不同壳紫家系的生长和存活情况也存在差异,没有发现在存活率和生长性状方面同时具有优势的家系。壳紫长牡蛎幼虫期壳高和壳长的狭义遗传力范围分别为0.43～0.84和0.49～0.80,稚贝期壳高和壳长的遗传力分别为0.15～0.33和0.18～0.37,均属于中高等遗传力。不同生长阶段壳紫长牡蛎家系壳高和壳长的遗传相关与表型相关均为正相关,幼虫期的相关系数分别为0.67～0.97和0.17～0.51,稚贝期为0....     

长牡蛎幼体生长性状的遗传力及其相关性分析

采用平衡巢式设计方法和人工授精技术,每个雄体配3个雌体,构建了12个半同胞家系和36个全同胞家系.应用数量遗传学的全同胞组内相关分析法,利用SPSS软件的GLM过程计算表型变量的原因方差组分,估算了长牡蛎幼体生长性状的遗传力.结果表明,5～25日龄幼体壳高狭义遗传力估计值为0.161～01771,壳长狭义遗传力估计值为0.139～0.814,其中利用父系半同胞组内相关法估计壳高的遗传力依次为0.387、0.364、0.262、0.378、0.161,壳长的遗传力依次为0.383、0.398、0.302、0.361、0.139,二者均为中等遗传力.雌性亲本间半同胞个体具有较大的变异程度,存在着较大的母性效应;由雄性遗传方差组分估计的遗传力准确可靠,由父系半同胞组内相关法计算的狭义遗传力是长牡蛎幼体遗传力的无偏估计值.长牡蛎幼体不同生长时期壳高和壳长的遗传相关和表型相关均为正相关,相关系数的范围分别为0.091～0.820、0.224～0.360,表明以壳高或壳长为参数进行选育时,均可达到改良生长性状的效果.     

壳金长牡蛎家系的建立及生长和存活性状的比较

于2014年6月,以经过2代家系选育和2代群体选育共连续4代选育的壳金长牡蛎为亲本,采用巢式设计,成功构建25个全同胞家系,同时以未经选育的壳色即普通灰白色的个体子代为对照组,评估各家系和对照组在幼虫、稚贝期的生长和存活差异。结果显示,不同时期,壳金长牡蛎选育家系各生长性状平均值均高于对照组平均值,其中在幼虫期不同日龄,壳金长牡蛎所有家系壳高和存活率平均值均高于对照组,分别提高2.27%~16.67%和1.72%~9.40%;在稚贝期各阶段,壳金长牡蛎所有家系壳高、壳长、总重量及存活率的平均值均高于对照组,分别提高10.04%~19.79%、6.56%~17.78%、10.44%~32.92%和0.20%~4.26%;不同壳金家系间的生长及存活性状具有显著差异,排序也存在不一致性,其中G19和G28家系表现出较高的生长及存活性能,在11月龄,G19和G28家系的壳高、壳长、总重的累积生长量比所有家系平均值分别提高4.78%、8.22%、12.38%和7.61%、4.02%、9.04%,与对照组相比,分别提高15.31%、15.31%、24.11%和18.42%、10.85%、20.42%;存活率比所有家系平均值和对照组分别提高11.70%、12.71%和11.92%、12.94%。研究表明,壳金长牡蛎选育群体的生长性状具有一定的优势,但存活性状有待进一步的改良;家系G19和G28可作为优良品种培育的育种材料。本研究为培育快速生长和存活率高的壳金长牡蛎新品种提供了基础资料。     

三角帆蚌紫色选育系1龄阶段内壳色及生长性状的遗传参数估计

采用群体选育辅助种内群体间杂交选育的方法,以内壳色、体质量作为选育性状,经过连续4代的选育获得了紫色选育系F4。本实验以F4为亲本进行繁殖,利用6对微卫星标记,对15个同批繁育的F4母蚌的1龄后代进行亲子鉴定,鉴别出了来自12个父本、15个母本的42个全同胞家系,使用ASREML软件的约束极大似然法对三角帆蚌内壳色及生长性状进行了遗传参数分析。结果显示,内壳色颜色参数L*、a*、b*、dE*的遗传力分别为0.31±0.22、0.11±0.08、0.36±0.18、0.29±0.19,L*、a*、b*之间的遗传相关和表型相关均较低,范围为0.08~0.47和0.04~0.32,L*与dE*相关性最大,遗传相关为-0.94±0.06,表型相关为-0.96±0.01;生长性状壳长、壳高、壳宽、体质量和壳重的遗传力分别为0.24±0.19、0.37±0.27、0.26±0.16、0.26±0.17、0.31±0.19,各性状间遗传相关和表型相关均为正相关,分别为0.71~0.92、0.66~0.94;颜色参数与生长性状的遗传相关和表型相关均很低,为0.02~0.18。三角帆蚌紫色选育系1龄阶段内壳色和生长性状的遗传力多为中高水平,对其继续进行遗传改良预期能够获得良好遗传进展。内壳色与生长性状的相关度很低,无法实现相互选择,体质量与其他生长性状相关均较紧密,表明将内壳色、体质量作为目标性状进行同步选育的方法合理,可实现同时改良壳色及生长性能的目的。     

长牡蛎生长性状遗传力、遗传相关和表型相关分析

为了查清乳山(RS)和崆峒岛(KTD)海域长牡蛎生长性状各指标的遗传力、遗传相关和表型相关,本实验通过部分因子交配设计和人工授精的方法建立家系,并在乳山和崆峒岛海域进行养殖。用混合线性模型分别计算RS和KTD海域188日龄、338日龄和474日龄长牡蛎生长性状各指标的遗传参数。结果发现:不同日龄长牡蛎生长性状各指标,在乳山海域的遗传力是0.28~0.55,为中高遗传力,在崆峒岛海域的遗传力是0.34~0.63,为高遗传力;与乳山海域相比,崆峒岛海域各指标的遗传力偏高。运用亲本模型,将日龄和地点作为固定效应,计算得到壳高、壳长、壳宽和湿重的遗传力分别为0.25±0.08、0.29±0.09、0.14±0.05和0.26±0.09。不同海域、不同日龄的遗传相关和表型相关结果各不相同,但各指标间均呈现正相关;总体来讲,性状间的遗传相关大于表型相关。实验结果有助于掌握山东半岛南北两侧长牡蛎生长性状的数量遗传学参数,为制定长牡蛎在该海域的选育技术路线提供数据支持。     

深凹壳型香港牡蛎选育群体生长性状的遗传参数估计

为了培育壳型和生长性状优良的深凹壳型香港牡蛎新品系,以广东台山镇海湾野生香港牡蛎天然采苗的2龄养殖群体为基础群体,以壳型指数D为指标,按照10%留种率和1.755选择强度,利用截头法进行深凹壳型香港牡蛎的群体选育;分析了幼虫期、中间培养期、养成后期的选择反应、遗传获得和现实遗传力等遗传参数。结果发现,选择组的壳高和壳型指数D均大于对照组,遗传参数估算值随着个体的增大而增加。幼虫期,壳高的平均选择反应、平均遗传获得、平均现实遗传力分别为0.363±0.167、1.678%±0.416%、0.207±0.095,中间培养期分别0.639±0.115、7.618%±2.666%、0.364±0.065,养成后期分别为0.668±0.179、8.861%±3.072%、0.381±0.102。养成后期,壳型指数D的平均选择反应、平均遗传获得、平均现实遗传力分别为0.748±0.066、9.090%±0.565%、0.426±0.038。研究结果为培育深凹壳型、生长性能良好的香港牡蛎优良品种提供了实验依据和理论基础。     

壳白长牡蛎基因型与环境互作(G×E)效应分析

为探索壳白长牡蛎品系的壳色性状和生长性状的基因型与环境互作(G×E)效应,利用巢氏设计构建全同胞家系,每个家系分成两组分别在乳山和荣成海域进行养殖。利用线性混合模型和REML法分析11月龄壳白长牡蛎生长性状和壳色性状的遗传力及G×E效应。采用最佳线性无偏预测法(BLUP法)估计壳高和L~*两个性状的育种值,并通过加权获得综合育种值来筛选优良家系。结果显示,乳山组和荣成组的壳白长牡蛎生长和壳色性状的遗传力不同,分别为(0.14±0.08)～(0.62±0.18)和(0.01±0.03)～(0.78±0.19),可能存在尺度效应。以不同环境为固定效应,综合两个环境计算出的生长和壳色性状的遗传力为(0.02±0.02)～(0.51±0.09),然而由于部分全同胞家系缺失和模型不收敛的原因,估计模型中未包括母本/共同环境效应和显性效应,上述遗传力估计值偏高。本研究中生长和壳色性状在两个环境间的遗传相关为(–0.47±0.40)～(0.75±0.18),均小于0.8,表明壳白长牡蛎品系的生长和壳色性状都具有明显的重排效应,壳白长牡蛎品系其选育需要针对不同的养殖环境培育不同适应性的选育家系。综合育种值排名前20的个体其家系来源比例表明,家系G1和G21对于乳山海域表现出特殊的适应性,而家系G4、G22和G5对荣成海域环境具有特适性,家系G2则对两个环境具有普适性。研究为壳白长牡蛎品系的良种选育提供了重要的参考依据。     

Genetic parameters of growth and survival in the Pacific oyster Crassostrea gigas

The Pacific oyster Crassostrea gigas is a representative bivalve mollusc that is widely cultured in the world and is the largest molluscan group cultured in China. In order to assess the feasibility of improving survival of C. gigas through genetic selection, the heritability and genetic correlations for growth and survival traits between different life stages were examined. Genetic parameters were estimated based on intraclass correlations of 49 full‐sib families (29 half‐sib families) in larvae (4 and 20 days after fertilization) and spat (140 days after fertilization) stages. The heritability for growth traits in larvae and spat was 0.30–0.86 and 0.53–0.59, respectively, and varied with ages. The heritability of survival was low in larvae (0.13 ± 0.05 and 0.17 ± 0.04, respectively for 4 and 20 days after fertilization) but medium (0.39 ± 0.07) in spat, suggesting that selection for increasing spat survival was feasible. The genetic correlation between growth traits within age was medium to high and positive (ranging from 0.47 to 0.96, respectively, between shell length (SL) and shell height (SH) at 20 days and between SL and SH at 140 days after fertilization), suggesting that selection to improve single growth trait will cause positive response in another growth traits in C. gigas. The genetic correlations between survival and growth traits at 140 days were low but positive (ranging from 0.23 to 0.27, respectively, between survival and SH and between survival and SL at 140 days after fertilization), suggesting that selection for survival may not have a negative response in growth. Overall, this study suggests that survival traits should be taken as improving target of next selection breeding programme in C. gigas.     

利用微卫星荧光多重PCR技术分析壳白长牡蛎3代人工选育群体的遗传多样性

为了探讨壳白长牡蛎人工选育对群体遗传变异的影响,实验利用4个多重PCR组合共10个微卫星标记分析了连续3代壳白长牡蛎人工选育群体和野生群体及基础群体的遗传多样性。结果发现,6个群体的平均等位基因数量为7.2~12.6,等位基因丰度为6.8~11.0,期望和观测杂合度分别为0.672~0.769和0.486~0.542;与野生群体相比,3代选育群体的平均等位基因数显著降低,但平均期望杂合度并无显著差异。哈迪—温伯格平衡检验结果显示,在60个群体—位点组合中有39个群体—位点组合显著偏离哈迪—温伯格平衡,近交系数F_(is)范围为0.215~0.342。群体间遗传分化指数F_(st)范围为0.005~0.076,处于中—低等的遗传分化水平。研究表明,虽然连续选育对群体的遗传多样性和遗传分化造成了一定程度的影响,但人工选育群体依然表现为较高的遗传多样性,仍可以一定的选择压力对选育群体进行人工选育。     

5种壳色长牡蛎不同组织常规营养成分分析与评价

对壳黑、壳紫、壳橙、壳金和壳白5种壳色长牡蛎(Crassostrea gigas)不同组织包括闭壳肌、外套膜、鳃、性腺-内脏团的营养成分(水分、总蛋白质、总脂肪、糖原、灰分)进行检测分析,比较它们与普通养殖群体营养成分的差异以及5种壳色长牡蛎各组织间营养成分的差异。结果表明,在闭壳肌中,壳紫长牡蛎的总脂肪含量显著高于壳橙长牡蛎(P0.05),其他组分在6个群体中未表现出显著性差异(P0.05);在外套膜中,壳金长牡蛎总脂肪含量显著高于壳黑、壳橙和普通养殖群体(P0.05),壳白长牡蛎的灰分含量显著高于普通养殖群体(P0.05),其他组分在各群体之间未表现出显著性差异(P0.05);在鳃中,长牡蛎壳橙、壳紫、壳白选育群体的糖原含量显著低于对照组(P0.05),其他组分在6个群体之间没有显著性差异(P0.05)。长牡蛎5种壳色选育群体和普通养殖群体的性腺-内脏团在水分、总蛋白质、总脂肪、糖原和灰分中均无显著性差异(P0.05)。4个组织中水分和灰分均以外套膜和鳃中含量最高,闭壳肌中总蛋白质的含量则在4个组织中居首位,总脂肪和糖原含量均以性腺-内脏团中最高。研究结果表明不同壳色长牡蛎之间以及不同壳色与普通对照群体之间在一些重要营养成分上已表现出分化,这为长牡蛎壳色品系选育提供了重要的参考资料。     

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。     

长牡蛎酪氨酸酶基因(CgTyr1)SNP多态性与壳色性状的关联

黑色素是一种广泛存在于动物界的生物色素,而酪氨酸酶被认为是一种重要的调控黑色素合成的关键酶。实验以3种壳色的长牡蛎选育品系为材料,使用PCR-SSCP的方法对长牡蛎酪氨酸酶基因CgTyr1进行SNP分型筛选,将突变位点与不同壳色性状进行关联分析。结果显示,酪氨酸酶基因的外显子上存在23个SNP位点,其中11个SNP位点与壳色性状极显著相关;在这11个SNP位点中,检测到有3个SNP位点为有义突变(c.591C/T、c.632G/A和c.1155T/C),分别导致不同的氨基酸突变(Ala122Val、Gly136Ser和Phe310Ser);利用极显著关联的11个SNP位点,为每种壳色群体建立了1种单倍型,并在验证组中得到了确认。研究表明,长牡蛎酪氨酸酶基因的单个碱基突变和以此构建的单倍型与壳色性状存在显著的关联。本研究筛选出的SNP位点和构建的单倍型为长牡蛎壳色品系选育提供了重要的参考资料。