凡纳滨对虾幼虾耐高温性状的遗传力评估

为探明高温对凡纳滨对虾幼虾遗传变异的影响,自2018年由国外引进的4个凡纳滨对虾种群(EGDB、PRMA、API、SIS)构建的育种群中随机选取40个全同胞家系,每个家系随机取100尾个体,分成2份放入指定的试验桶中,共计4000尾仔虾,采用水浴加热法,对试验桶进行升温并记录其相应的存活时间及温度,用单性状动物模型对其耐高温性状进行遗传参数的评估。结果显示：凡纳滨对虾仔虾各家系的耐热性为782.64～2074.33℃?h,表明凡纳滨对虾仔虾家系间的耐热性存在显著性差异;家系间耐热性值的变异系数为10%～68%;当水温由28℃升至40℃时,各家系的累计存活率为58%～99%;利用单性状动物模型结合系谱信息,获得凡纳滨对虾幼虾耐高温性状的遗传力估计值0.22±0.05,属于中等遗传力。试验结果表明,凡纳滨对虾幼虾耐高温性状具有较高的遗传变异水平,遗传改良的潜力较大。本试验结果可为凡纳滨对虾夏季高温养殖和耐高温品系的选育提供数据参考。     

中国明对虾WSSV携带量、生长和抗WSSV育种值的相关性分析

为评估中国明对虾生长及抗WSSV能力与中国明对虾WSSV携带量之间的相关性,实验对130个中国明对虾家系进行生长及抗WSSV性能测试,对收集到的中国明对虾生长和抗病数据,输入“水产动物育种分析与管理系统”数据库,利用综合选择指数法估计中国明对虾各个家系的育种值。根据分析结果,选择出生长育种值最大的5个家系和最小的5个家系、抗WSSV育种值最大的5个家系和最小的5个家系,分别检测上述20个家系的亲虾、养殖50 d及170 d中国明对虾的WSSV携带量。结果显示,亲虾、50 d中国明对虾及170 d中国明对虾的WSSV携带量分别为0.190 8、0.286 6和0.232 9 copies/ng DNA,三者之间差异均不显著。亲虾、50 d中国明对虾和170 d中国明对虾的WSSV携带量与中国明对虾的生长育种值相关系数分别为 0.021、0.363和0.185,亲虾、50 d中国明对虾和170 d中国明对虾的WSSV携带量与抗WSSV育种值相关系数分别为0.033、0.048和0.019。研究表明,中国明对虾的生长育种值和抗WSSV育种值与中国明对虾体内的WSSV携带量均无显著的相关性。     

日本囊对虾耐高氨氮与生长性状的遗传参数估计

研究估计了日本囊对虾基础群体的体长、腹长、体质量与耐高氨氮性状的遗传参数,为制定综合选择指数、选择方法与育种目标提供技术参考。试验引进日本囊对虾台湾群体亲本,以1尾亲虾构建1个家系,共建立63个全同胞家系,每个家系单独培育,密度调整后开展共同环境养殖测试。各家系养殖150d后,统计每个家系生长性状,并分别从家系中随机选取30尾个体,在氨氮质量浓度为68.5mg/L下进行耐高氨氮试验,48h后统计各个家系的存活率。利用一般线性动物混合模型与广义线性模型分析方法分别估计生长和耐高氨氮性状的方差组分和遗传参数。试验结果表明,日本囊对虾幼虾体长(估计值0.79±0.13)、腹长(0.74±0.24)与体质量(0.31±0.25)遗传力为中高等遗传力水平性状;耐高氨氮性状为低遗传力水平性状,估计值为0.13±0.06,48h后家系耐高氨氮性状平均值为(8.84±12.65)%,耐高氨氮性状的变异水平为143.10%。体长、腹长、体质量与耐高氨氮性状的表型相关与遗传相关系数分别为-0.082~0.08和-0.067~0.17,检验结果不显著。研究结果表明,采用复合育种技术对日本囊对虾生长性状与耐高氨氮性状同时进行改良,可以起到加快育种进程的作用。     

通过精液移植构建中国明对虾家系及微卫星分型鉴定父本

本研究首次采用精液移植法进行中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)的家系构建,利用10尾已交尾雌虾纳精囊内精液对17尾未交尾雌虾进行了移植,共建立11个中国明对虾家系,其中含有父系半同胞家系2个;精液移植的平均受精率为46.8%,最高受精率为78%,授精成功率为64.7%。为了揭示每个家系母本内精液的来源情况,选用6个中国明对虾微卫星标记对11个家系的母本、母本内精液及每个家系的6个个体进行分析,推算出每个家系各自的父本基因型,并与各自母本内精液基因型进行比较,成功地对11个家系进行了父本鉴定。实验结果表明,11个家系的父本基因型与各自母本内精液基因型相同,每个家系内个体属全同胞关系,即对于1尾自然交尾雌虾,其纳精囊内精液只来自于1尾雄虾。通过本实验,验证了精液移植在构建中国明对虾全同胞家系和半同胞家系中的可行性,阐明了精液移植家系内个体的亲缘关系,为中国明对虾选育工作提供了技术保证。     

凡纳滨对虾不同品系繁育性状的比较分析

为了评估不同品系凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)雌虾繁殖性能和后代幼体发育情况, 在相同养殖条件下, 选取野生群体雌虾 90 尾, P 品系雌虾 166 尾, S 品系雌虾 115 尾, 构建了 103 个家系。其中, 野生群体家系 56 个, P 家系 28 个, S 家系 19 个。本研究共进行 30 d, 记录了整个生产周期内每尾雌虾的繁殖参数及后代幼体的发育数据。结果显示, 与 P 品系和 S 品系相比, 野生群体雌虾在交配率和孵化率方面具有显著优越性。在雌虾产卵性能方面, P 品系雌虾产卵量极显著低于另外两个品系(P＜0.01), 产卵周期极显著高于另外两种品系(P＜0.01)。关于幼体发育, 无论是在幼体存活率还是变态时长方面, 野生群体都表现出一定的优越性。分析凡纳滨对虾各繁殖性状间相关关系, 发现在 3 个品系中均可以观察到体重与产卵量呈显著正相关(P＜0.05), 野生群体、P 品系和 S 品系体重与产卵量的相关系数分别为 0.364、0.278 和 0.553。凡纳滨对虾的受精卵孵化率与幼体变态(Z_Ⅰ→P₁)发育时长呈显著负相关(P＜0.05), 相关系数为?0.211, 这表明凡纳滨对虾受精卵孵化率越高, 其幼体变态发育时长越短。研究表明, 凡纳滨对虾雌虾不同品系间的繁育性能具有较大选择潜力, 在筛选高繁育性能亲虾品系的过程中可以根据雌虾繁殖力高低及后代幼体发育情况综合进行选择。     

凡纳滨对虾家系幼虾淡化和养殖阶段存活性状遗传参数估计

准确估计育种目标性状的遗传参数,评估其改良潜力,是制定育种方案、进行选择育种工作的重要前提条件。本研究对100个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)家系15000尾仔虾个体进行淡化和低盐养殖实验,分析了2个阶段家系间存活率的差异,并进一步估计存活性状的遗传力。结果显示,2个阶段存活率范围分别为19.3%~100.00%和11.86%~99.22%,平均存活率分别为66.7%和67.5%。家系幼虾期总体存活率为6.67%~90.67%,平均存活率为46.91%。统计分析显示,2个阶段家系间存活率差异极显著(P0.01),存活率的相关系数为0.61(P0.01),呈中度正相关(0.3r0.8)。利用加性效应(A)和加性+共同环境效应(A+C)模型分别估计了淡化、低盐度养殖以及合并2个阶段存活性状转换后的遗传力。基于A模型,淡化阶段、养殖阶段和合并2个阶段存活性状转换后的遗传力分别为0.46、0.41和0.53,与0相比,估计值均达到极显著水平(z2.58);基于A+C模型,3个阶段遗传力转换后估计值分别为0.06、0.05和0.07,与0相比,估计值均未达到显著水平(z1.96)。基于A模型和A+C模型,获得的2个阶段间家系存活性状育种值的相关系数分别为0.41±0.09和0.48±0.09。由于半同胞家系比例仅为47%,家系单独在网箱中测试,家系遗传效应与共同环境效应部分混淆,因此,基于A模型获得的遗传力估计值偏高,基于A+C模型获得的遗传力估计值偏低。本研究结果表明,通过多代选择育种,可以改良凡纳滨对虾幼虾淡化和低盐度养殖存活性能。     

罗氏沼虾大规模家系构建与培育技术研究

为建立罗氏沼虾育种项目,2006年利用罗氏沼虾3个群体,通过巢式交配设计,实现了大规模构建罗氏沼虾父系半同胞家系。实验中,每箱放置亲虾1雄5雌,按交配设计共布置100个交尾网箱;通过对培育条件及幼体数量的标准化,使每个家系在幼体培育的各个阶段的条件尽量保持一致,减少由于条件不一致造成的家系间的环境偏差。结果显示,500尾雌虾抱卵虾为271尾,亲虾抱卵率平均为54.2%,且每个网箱出现两尾以上抱卵虾的网箱数为92个,占全部网箱数的92%;通过标准化培育,最终建立了123个家系,其中含有父系半同胞家系37个。本试验结果为建立罗氏沼虾全同胞和半同胞家系提供了依据。     

基于线粒体Cyt b基因的虾夷扇贝群体遗传结构分析

本研究利用线粒体细胞色素b(Cyt b)基因标记对虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)6个群体(长岛底播增殖群、海洋岛底播增殖群、獐子岛底播增殖群、旅顺自然群、"獐子红"人工选育群以及日本青森陆奥湾群)进行种质状况评估,研究结果表明,6个群体120个个体的Cyt b基因序列共检测到20种单倍型,其中"獐子红"人工选育群单倍型最少,日本群体单倍型最为丰富,两者单倍型多样性指数分别为0.10000和0.88400。分子方差分析(AMOVA)发现,日本群体与中国群体间变异百分比为15.34%,明显高于作为一个基因池时群体间遗传变异水平;就中国组群而言,其83.41%的遗传变异来自于群体内部,组内群体间的变异只占1.52%,说明中国群体个体间的遗传变异远大于群体间的遗传变异。F_(st)分析显示,中国群体与日本群体之间发生了中等水平的遗传分化(0.07455~0.17895,Fst0.05)。以遗传距离矩阵构建群体间分子系统树(UPGMA树),拓扑结构图显示中国5个群体先聚为一支,再与日本群体聚为一支。由此可见,中国养殖区的虾夷扇贝与日本原产地群体间已出现明显的遗传分化,且虾夷扇贝中国群体的遗传多样性处于较低水平。本研究结果可为虾夷扇贝的种质资源保护与可持续开发利用提供理论依据。     

氨氮胁迫对中国明对虾血淋巴氨氮、尿素氮含量和抗氧化能力的影响

将600尾体重为(5.0±1.2)g的健康中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)随机分为5组,每组6个重复,每个重复20尾虾,分别暴露于不同氨氮质量浓度(0 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、6 mg/L和8 mg/L)海水中,于胁迫后6 h、24 h、48 h、72 h和96 h测定血淋巴氨氮、尿素氮含量、总抗氧化能力(T-AOC)、抗超氧阴离子活力和血淋巴细胞过氧化氢酶(CAT)基因、过氧化物还原酶(Prx)基因和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)基因的相对表达量,以0 mg/L氨氮组作为对照。结果显示,随着氨氮胁迫时间的延长,中国明对虾血淋巴氨氮含量逐渐积累,以8 mg/L组对虾血淋巴氨氮含量最高,是对照组的5.85倍。氨氮胁迫6 h,胁迫组中国明对虾血淋巴尿素氮含量显著高于对照组(P0.05),其中6 mg/L组对虾血淋巴尿素氮含量最高,是对照组的2.22倍。氨氮胁迫下中国明对虾血淋巴T-AOC、Prx mRNA相对表达量随着取样时间推移先升高后降低,而血淋巴抗超氧阴离子活力、CAT和caspase mRNA相对表达量随时间增加呈现先上升后下降再上升的变化过程。氨氮胁迫下中国明对虾血淋巴抗氧化能力被显著诱导,这可能破坏机体的氧化-抗氧化系统的平衡,从而导致caspase mRNA相对表达量的上调。     

低密度养殖模式下中国明对虾社会交互效应的遗传分析

针对低密度养殖模式下中国明对虾收获体质量和眼球磨损性状的直接遗传效应(DGE)和间接遗传效应(IGE)进行了估计。为了准确估计中国明对虾收获体质量及眼球磨损性状的遗传参数,将来自G8和G9代的178个被标记的家系(G8代88个全同胞家系,G9代90个全同胞家系),共计6 408尾中国明对虾,每个家系分成3组(每组12尾),随机放入3个不同的圆缸(半径100 cm),其中,G8代88个圆缸,G9代90个圆缸。每个圆缸包含3个不同的家系,1个家系共与其他6个家系进行组合,生长测试80 d后对体质量及眼球磨损性状进行测量和评估。结果显示,使用传统的动物模型获得收获体质量的遗传力为0.11±0.05,属低遗传力水平。似然比检验结果表明,需要将IGE效应包含在模型中(LRT=5.26)。利用包含IGE的扩展动物模型估计得到的总遗传方差由DGE方差(43%)、DGE-IGE协方差(24%)和IGE方差(33%)组成,占表型方差的24%,是传统动物模型获得的遗传力的2倍多(11%)。由DGE-IGE协方差估计出收获体质量的DGE-IGE相关系数为0.32±0.45,属中度正相关,表明由于养殖密度较低,组内个体间社会交互形式为非竞争行为。利用不包含IGE的logit模型获得眼球磨损性状的遗传力估计值为0.05±0.03,属低遗传力水平。包含IGE的总遗传方差占表型方差的比值 ($ {T}^{2} $) 为2.75,显著大于1,是不包含IGE的logit模型获得的遗传力的58倍多(0.05)。上述结果表明,社会交互行为对中国明对虾收获体质量产生了更多可利用的遗传变异。与收获体质量相比,眼球磨损性状更易受个体间社会交互行为的影响,可将眼球是否磨损作为个体间社会交互行为结果的一个性状。     

应用BLUP法对中国对虾一代选择的遗传进展

为了评估中国对虾最佳线性无偏预测(Best liner unbiased prediction,BLUP)的育种效果,利用2005年评估的个体育种值,组建3个高育种值家系为实验组,3个平均值育种值家系为对照组,进行了生长对比测试。2006年,6个家系的苗种经过独立培育、中间暂养,体重达到1g左右时用荧光标记进行了标记,标记后的幼虾同时放养于对虾养殖池中。在生产养殖池中养殖63d后进行生长性状的测定。BLUP法预测结果显示,中国对虾一代选育后的预期遗传进展为0.78g,相对于选育前全群的平均值6.68g提高了约11.68%。实际对比测试结果表明,高育种值家系后代平均体重为21.55g,平均育种值家系的平均体重为19.03g,选育一代的体重提高13.28%。结果表明,BLUP育种技术对中国对虾生长性状的选育效果显著。     

微卫星DNA标记用于中国对虾亲子关系的鉴定

在水产养殖中应用微卫星标记来确定亲缘关系已经得到认同和广泛使用。本研究通过控制交尾,利用微卫星标记确定中国对虾后代的亲缘关系,对微卫星标记应用于中国对虾的家系识别进行初步探讨。作者以4个谱系清晰的家系为基础,检测两对微卫星标记EN0033和RS062在中国对虾家系鉴别中的应用。结果表明,利用两对微卫星引物产生的DNA指纹图谱,能够有效地区分中国对虾4个家系。根据微卫星数据计算各家系之间的遗传距离,构建UPGMA图,得到的结果与各家系来源情况一致,进一步证明了微卫星技术在进行家系间的遗传分析中的可行性。EN0033和RS062两对微卫星标记的累积个体识别率高达0.989,属于高识别力的遗传标记系统,可以利用它们进行中国对虾的亲缘关系鉴定。     

中国对虾3种育种模式的BLUP遗传评定分析

设计了3种育种模式,精细育种模式(A)、全同胞育种模式(B)和群组育种模式(C),分别利用不同的系谱信息(所有系谱、全同胞、群组),考虑不同的遗传力水平,在家系和个体水平上进行选择效果的对比分析。采用单性状动物模型,考虑各家系标记时的平均体重为协变量,通过BLUP法估计个体体重育种值。家系选择水平上的结果表明,利用全同胞育种模式选取的家系(50%的淘汰率)与精细育种模式相比,一致率在90%以上,估计的家系育种值与精细育种模式间的相关系数在0.9以上,相关程度高。在个体选择水平上,全同胞育种模式与精细育种模式间存在着较大差距。以10%的留种率为标准,前者留取的个体与后者的一致率在68.61%～83.21%。全同胞育种模式估计的个体育种值与精细育种模式间的相关系数在0.770～0.935之间,低于家系选择水平的相关程度。群组水平上的比较分析表明,利用群组育种模式选取的群组(50%的淘汰率)与精细育种模式相比,除C5为90.91%外,其余模式一致率均为100%。群组育种模式估计的育种值与精细育种模式间的相关系数在0.98以上,相关程度高。这说明通过群组育种模式选取的群组,准确可信度高。与精细育种模式相比较,在个体水平上群组育种模式估计的个体育种值和其排队顺序是存在较大差别的。以10%的留种率为标准,群组育种模式与精细育种模式相同留种个体的百分比在57.66%～85.40%。群组育种模式估计的个体育种值与精细育种模式间的相关系数在0.772～0.941之间。相对于精细育种模式,采用群组育种模式进行个体选择的可信度要低一些。     

Estimation of genetic parameters for growth traits in cultured clam Meretrix meretrix (Bivalvia: Veneridae) using the Bayesian method based on Gibbs sampling

The aim of this study was to estimate the genetic parameters of the growth performance of clam Meretrix meretrix. As part of the breeding programme, 25 full‐sib families nested within eight half‐sib families were produced, planted out and tested to assess the heritability of the total body weight (TW), shell length (SL), shell height (SH) and shell width (SW) at different growth stages. Method of analysis was implemented using the Bayesian method based on the Multiple Trait using Gibbs Sampling under Animal Model program, which was used to estimate the (co)variance components of the traits and conduct genetic analysis. A total of 25 full‐sib families, each with 30–35 individuals within family, were used for the analysis. Significant positive genetic and phenotypic correlations between SL, SW, SH and TW with each other were observed. The growth traits showed high‐magnitude heritabilities, with values ranging from 0.64 to 0.85, which indicates that these traits should respond to selection and therefore should be included in genetic improvement programmes.     

用微卫星DNA技术对中国对虾人工选育群体遗传多样性的研究

利用微卫星技术对中国对虾人工选育群体第1代和第6代群体的遗传多样性进行了分析。对10个微卫星位点进行了扩增,共产生74个等位基因,每个位点产生的等位基因数从3到13不等。在两个群体中,所观察到的等位基因数都比有效等位基因数多。多态信息含量PIC值0．5567～0．8877,说明这10个微卫星位点在中国对虾中具有较高的信息含量。两个群体的平均杂合度分别为0．6400(CP1)、0．6300(CP6),并通过计算基因型的P值,确定了对Hardy-Weinberg平衡的偏离情况。对Fis值的计算表明两个群体内共有5个微卫星位点存在杂合度观察值过剩的现象。两个群体的Shannon多样性指数分别为1．6830、1．7382,整个选育群体(两个群体作为一个群体)的遗传多样性指数为1．7742。从遗传多样性所占的比例来看,96．415％的遗传变异是来自群体内,只有3．585％的遗传变异是来自群体间。两个群体间的相似性系数高达0．9187,彼此间的遗传距离仅为0．0848,体现出人工选育群体的遗传分化程度较低。结果均说明第6代群体还有较大的选育潜力,可以继续保持遗传效应,最终保证选种育种工作的成功。     

中国明对虾calcineurin B基因的克隆及其在竞争行为中作用的初探

中国明对虾在养殖中表现出较强的竞争行为,对其生长性能产生了较大的影响,然而,到目前为止其发生的分子机制尚不清楚。钙调神经磷酸酶(calcineurin,CN)是高度保守的Ca2+/钙调蛋白(calmodulin,CaM)依赖性丝氨酸/苏氨酸磷酸酶,由催化亚基(CNA)和调节亚基(CN-B)组成,是参与许多重要生理过程的多功能蛋白质。CNB在Ca2+/CaM的介导下主要在动物的中枢神经系统发挥重要作用。另外,前期通过比较转录组分析筛选出的与中国明对虾竞争行为相关的候选基因中包括CNB基因。为了进一步明确CNB在中国明对虾竞争过程中的作用,实验通过RACE技术克隆了中国明对虾CNB基因(FcCN-B)的全长cDNA序列,并利用Real-time PCR技术分析了其在高竞争能力组(HCG)和低竞争能力组(LCG)组间不同组织(神经节、心脏、胃、肝胰腺和肠)中的表达情况。结果显示,FcCN-B的cDNA全长序列为2867 bp,包括95 bp的5′非编码区(UTR),540 bp的开放阅读框(ORF),和2232 bp的3′UTR,其中ORF中具有4个保守的EF-hand Ca2+结合结构域。蛋白质同源性分析显示,FcCN-B的氨基酸序列与其他物种具有较高的同源性(78.8%~93.8%),其中最高的是中华绒螯蟹(93.8%)和黑腹果蝇(90.5%);系统进化关系分析显示,脊椎动物和无脊椎动物分别独立为一支,且中国明对虾与中华绒螯蟹单独聚为一支,之后与黑腹果蝇聚类关系最近,提示FcCN-B在中国明对虾中可能具有与其在中华绒螯蟹和果蝇中相类似的功能。Real-time PCR定量结果显示,FcCN-B在HCG组的神经节中的表达极显著高于LCG组,而其在HCG组的心脏中的表达极显著低于LCG组。研究结果表明,calcineurin B基因在中国明对虾的竞争行为中可能发挥一定的作用,将为解析中国明对虾竞争行为的分子机制奠定重要的基础。     

限制投喂环境下中国对虾体重的间接遗传效应分析

为研究竞争性环境下中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)体重性状的间接遗传效应,设计多家系多分组方案,对来源于中国对虾G11代育种群体的103个测试家系限制配合饲料投喂量(正常投喂量50%),利用经典动物模型和包含间接遗传效应的扩展动物模型估算收获体重的遗传参数。基于2种模型估计出的经典遗传力分别为0.581±0.071和0.616±0.074。似然比率检验表明,体重的间接遗传效应显著,对总遗传方差的贡献度高达75.03%。由于存在一个较大的负直接遗传效应与间接遗传效应协方差(-2.1982),导致总遗传方差与表型方差的比值仅为0.524±0.212,小于经典的遗传力估计值。基于协方差获得的直接遗传效应与间接遗传效应的遗传相关系数为-0.495±0.184,暗示测试个体间存在较强的竞争交互。本研究表明,在饲料投喂量受限制的竞争性环境下,对虾个体间较强的竞争交互行为,对中国对虾收获体重间接产生了可遗传的效应,减少了可利用的总遗传变异。今后在设计中国对虾育种方案时,应避免在资源受限的强竞争环境下开展性状测试和遗传评估。     

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。     

牙鲆家系亲权鉴定的微卫星DNA标记分析

为准确进行不同家系的亲权鉴定,筛选具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记,从牙鲆选育基础群体中挑选性腺发育良好的雌雄亲本各10尾建立全同胞家系10个,从独立饲养的每个家系中随机选取30尾个体组成系谱结构已知的家系群体,从混合培育的子代群体中随机选取200尾个体组成系谱结构未知的混合群体。48个微卫星DNA标记选自牙鲆第二代遗传连锁图谱,且均匀分布于24个连锁群上,每个连锁群2个标记。家系群体的遗传分析结果发现,10个拥有丰富遗传多态性的微卫星DNA标记表现出高的亲本排除概率,其Excl1和Excl2的范围分别为0.655~0.719和0.792~0.837。随鉴定所用微卫星DNA标记数目的增加,累计排除概率逐步升高。当使用8个微卫星DNA标记鉴定时,累计排除概率达到100%。利用这些标记开展混合群体的亲权鉴定,显示共有13个雌雄个体参与繁殖过程,不同亲本配组产生的后代数量存在差异,亲本与后代群体之间的各项遗传学统计指标不存在明显差异。研究表明,筛选出具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记能够有效进行牙鲆家系的亲权鉴定,可以作为今后开展家系选育与DNA分子标记联合育种的候选标记。     

Testing options for the commercialization of abalone selective breeding using bioeconomic simulation modelling

The genetic response and economic benefit from alternative breeding programme designs for blacklip and greenlip abalone (Haliotis rubra and Haliotis laevigata, respectively) were evaluated using a computer simulation model. Two selection criteria were investigated, one used family breeding values for liability to disease challenge test infection and the other used a direct selection of the best performing individuals across families for growth rate. Five scales of breeding programme were tested and the model predicted that if growth rate is the only selection criterion, breeding programmes of a scale using 150 families of each species each generation would result in 12–13% genetic improvement in initial generations and have the greatest beneficial economic impact on the Australian abalone industry of the options tested. The model predicts an average discounted benefit–cost ratio of 48:1, total added discounted benefit of AU$4.90 for each kilogram of abalone produced and nominal economic effect on operating income of over AU$16 million per year after 10 years. If disease resistance is the only selective breeding criterion, 100 families of each species would result in the highest benefit–cost ratio of the options tested, although some genetic gain would need to be sacrificed to reduce inbreeding to acceptable levels in this scenario. A strategy for a stand‐alone abalone selective breeding cooperative was also modelled. For a farm of current tank area yielding 100 t year^?1, participation is expected to yield over AUThe genetic response and economic benefit from alternative breeding programme designs for blacklip and greenlip abalone (Haliotis rubra and Haliotis laevigata, respectively) were evaluated using a computer simulation model. Two selection criteria were investigated, one used family breeding values for liability to disease challenge test infection and the other used a direct selection of the best performing individuals across families for growth rate. Five scales of breeding programme were tested and the model predicted that if growth rate is the only selection criterion, breeding programmes of a scale using 150 families of each species each generation would result in 12–13% genetic improvement in initial generations and have the greatest beneficial economic impact on the Australian abalone industry of the options tested. The model predicts an average discounted benefit–cost ratio of 48:1, total added discounted benefit of AU$4.90 for each kilogram of abalone produced and nominal economic effect on operating income of over AU$16 million per year after 10 years. If disease resistance is the only selective breeding criterion, 100 families of each species would result in the highest benefit–cost ratio of the options tested, although some genetic gain would need to be sacrificed to reduce inbreeding to acceptable levels in this scenario. A strategy for a stand‐alone abalone selective breeding cooperative was also modelled. For a farm of current tank area yielding 100 t year^?1, participation is expected to yield over AU$0.7 million in discounted total added production value and annual discounted returns of over AU$0.4 million per annum by year 10.