零换水工厂化养殖模式下凡纳滨对虾生长和存活性状遗传参数估计

针对凡纳滨对虾生长和存活性状,本实验估算了零换水养殖模式下的遗传参数,分析该模式与大换水量养殖模式的基因型与环境互作效应(genotype by environment interaction effect,G×E),为后续留种、配种方案制定等育种规划工作提供依据。通过人工授精技术,定向交尾建立了51个凡纳滨对虾全同胞家系。利用荧光标记识别家系,采用零换水养殖模式混养52 d后,测量并记录2个养殖池中的3822尾存活虾的体质量、体长及性别等信息。采用线性(广义线性)混合效应模型和REML算法,基于个体动物模型和父母本阈值模型估计生长和存活性状的方差组分和遗传力。结果显示,收获体质量和存活率具有较大变异系数。收获体质量和体长的遗传力分别为0.49±0.08和0.43±0.07,均属于中高遗传力(h2≥0.15);存活的遗传力为0.11±0.03,属于低遗传力(h20.15)。收获体质量与收获体长的遗传相关系数为0.98±0.01;收获体质量和体长与存活的遗传相关系数分别为0.31±0.15和0.34±0.15。对于体质量和存活性状,零换水和大换水量养殖模式间的遗传相关系数分别为0.62±0.11和0.65±0.11,G×E效应显著(K0.5)。综上所述,凡纳滨对虾在零换水养殖模式下存在较高的遗传变异,但是与大换水量常规养殖模式相比,家系间存在较大的重排序效应,因此针对该养殖模式应单独建立选育系进行新品种培育。     

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。     

凡纳滨对虾收获体质量大规模家系选择效果的计算机模拟分析

为进一步补充凡纳滨对虾核心育种群收获体质量的遗传进展工作,设计了包括10个家系数量梯度(100~1 000)和11个家系内测试个体数梯度(100~5 000)的育种方案,利用计算机模拟技术,执行家系间(留种50%家系)和家系内选择(留种1雄、2雌),连续选择19次,比较核心育种群与扩繁群收获体质量育种值和群体近交系数的变化,为进一步优化大规模家系选育提供基础参数。结果显示,与对照方案(家系数量100个、家系内测试个体数100个、体质量遗传力0.35)相比,增加参与测试的家系内个体数,选择强度不断提高,核心育种群收获体质量育种值均值增加了48%(62.75~92.87 g),但增加幅度在不断降低(100~2 500:40.60%;2 500~5 000:7.40%);核心育种群收获体质量育种值标准差降低了2.90%(1.38~1.34 g)。受限于选择强度,随着家系数量的扩大,核心育种群收获体质量育种值仅增加了1.88%(62.75~63.93 g),育种值标准差增加了4.35%。扩繁群收获体质量育种值随家系规模变化的趋势同核心育种群,但在家系水平上的提高幅度更大(63.63~65.48 g,2.91%)。随着家系数量的增加,核心育种群的近交系数降低了90.32%(0.093~0.009),下降幅度不断减少(100~500:79.57%;500~1 000:10.75%);家系数量为200个的育种群体,连续选择19次后,每代平均近交率为0.25%。增加参与测试的家系内个体数,不影响核心育种群的近交水平。研究表明,扩大家系内测试个体数,可以进一步提高核心育种群与扩繁群收获体质量的遗传进展。     

凡纳滨对虾多个引进群体的杂交配合力分析

利用人工授精技术,通过双列杂交和巢式交配设计,以7个凡纳滨对虾群体生产家系130个,建立育种基础群体.利用混合线性模型和广义线性模型,结合约束极大似然法估计不同引进群体体质量和存活性状的一般配合力(general combining ability,GCA)和特殊配合力(special combining ability,SCA).结果显示,对于体质量性状,UA5、UA4和SIN 3个群体的GCA值最高,分别为0.42、0.32和0.19;17个杂交组合中,UA5×SIN、UA1×UA2、UA4×UA5、UA4×SIN和UA1×SIN 5个组合体质量和存活性状的SCA值正向优势较明显,是生产优良子代的优先搭配组合;体质量和存活性状配合力方差分析结果显示,不同环境下体质量性状GCA和SCA方差组分所占比例不同,但总体差异不大;相关性分析显示,不同环境下体质量性状配合力之间存在正相关,而存活性状存在负相关.     

日本囊对虾基因组小卫星的特征分析

为了分析日本囊对虾基因组中小微星序列的分布特征并开发小卫星标记,构建了日本囊对虾随机基因组文库,对其中片段长度为400～1 000 bp的3 395个克隆测序,共获得总长度为1 606 711 bp的DNA序列。在序列拼接后的2 815个克隆中,筛选到487个小卫星序列,其序列总长度占测序序列总长度的3.97%。小卫星序列中,以12 bp重复单位的序列数量最多（8.62%),总体趋势表现为重复单位越长,相应的重复序列数目越少（R=-0.826, P<0.01)。小卫星重复单位拷贝数分布范围以8 bp重复单位最广（3.1～47.6),其次是10 bp(2.5～44),再次是12 bp(2.2～28)。平均拷贝数最高的三种重复类型分别为8 bp重复单位（13.45),32 bp（9.32）和7 bp（9.28）。小卫星序列重复单位的拷贝数分布范围2～48,集中分布在2～30,且表现为拷贝数目越大,其相应的重复序列数目越低的趋势。小卫星序列中,AT含量大于50%的序列占66%小卫星AT含量与相应的序列数目不相关（R=0.063,P<0.05)。小卫星侧翼序列分析表明,随着小卫星GC含量的升高,其两端侧翼序列GC含量表现为不断增大的趋势（R=0.731, P<0.01),小卫星序列的产生与其两端侧翼序列的碱基组成可能存在一定的关系     

中华卤虫不同近交水平家系生长性能比较

本研究评估了近交对中华卤虫生长性状的影响。使用实验室养殖的4个世代的中华卤虫近交家系,统计其生长数据,利用一般线性模型计算获得体长最小二乘均值,其中Gz代3个近交群体（F=0．0625,F=0．125,F=0．25）的最小二乘均值分别为9749．24、9298．87、9259．42μm,相比对照家系10179．57um,分别降低了4．23％、8．65％、9．04％,3个群体体长性状均有不同程度的衰退,并且随着近交系数的增加,衰退呈现加重趋势。3个近交群体每10％近交系数导致的近交衰退分别为-6．77％、-6．92％和-3．62％,综合计算所得所有近交家系每10％近交系数导致的近交衰退为一5．77％。研究结果表明,中华卤虫近交家系的体长性状有明显的衰退。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)育种核心群体在连续排污养殖模式下的生长和存活性能分析

利用配置连续排污系统的室外水泥池养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) 2012级育种核心群家系,监测、分析3个生长阶段养殖环境的水质变化、育种群体的生长和存活性能,为建立安全、高效的育种核心群体养殖模式提供基础数据。结果显示,在较高养殖密度(180 ind/m2)条件下,氨氮含量在7 d内从0达到1.80 mg/L的高峰值,在随后的养殖过程中呈波浪式变化,波动范围为0.50?1.80 mg/L;亚硝酸盐含量维持在低于0.60 mg/L的水平;pH值在7.2?8.2之间;溶藻弧菌、副溶血弧菌和哈维氏弧菌的含量分别为500?6200、0?400和0?10 CFU/ml;凡纳滨对虾的平均生长速率为0.199 g/d,养殖成活率达到89.7%;凡纳滨对虾体质量的生长符合Boltzmann和Logistic模型,体质量观测值与模型拟合值的决定系数(R2)分别为0.978和0.980,预测体质量规格为10?12 g时,为其体质量增长拐点。     

聚β-羟基丁酸酯对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)非特异性免疫相关酶的影响

本研究以中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)为对象,探讨不同浓度的聚β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyrate,PHB)对其非特异性免疫相关酶的影响.实验采用单因子浓度梯度法,对健康的中国明对虾投喂添加不同浓度PHB(0、0.5％、1.0％、2.5％、5.0％、10.0％)的饲料,分别对应对照组C和实验组E0.5、E1.0、E2.5、E5.0、E10.0组,饲喂6周,统计每组中国明对虾的死亡率和相对免疫保护率,检测总抗氧化能力(T-AOC)、酸性磷酸酶(ACP)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)5种酶的活力及丙二醛(MDA)含量与时间、PHB浓度的变化关系.结果显示,实验组的相对免疫保护率随PHB浓度的增加呈现先上升后下降的趋势.E1.0组为最高值,并且与其他各组相比差异显著(P＜0.05).随PHB浓度的增加,免疫酶活力整体变化趋势为先上升后下降.在时间分布上,饲喂2-3周时,酶活力呈现高水平表达,其中,T-AOC在血清(E1.0、E2.5组)、肝胰腺(E1.0组);ACP在血清(E1.0、E2.5组)、肝胰腺(E1.0组);CAT在血清(E0.5、E1.0、E2.5组)、肝胰腺(E0.5、E1.0、E10.0组);POD在血清和肝胰腺(E0.5、E1.0、E2.5组);SOD在血清和肝胰腺(E1.0组)以及MDA在血清(E1.0组)、肝胰腺(E0.5,E1.0组)较其他组均具有显著性差异(P＜0.05).研究表明,PHB添加剂对中国明对虾免疫水平的提高具有促进作用.综合各组和各时间段免疫酶的变化,E1.0为最适浓度组,投喂2-3周时其免疫酶总体具有高水平活力值.     

中国明对虾单个家系中与生长性状相关微卫星标记的初步筛选

以1个人工授精获得的中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)F2家系为材料,对其中80尾中国明对虾进行正态分布检验,选择19个稳定扩增的微卫星位点对每一个体进行扩增和基因分型,分析家系遗传信息.利用最小二乘法对微卫星位点与中国明对虾体长、全长、体质量性状进行关联性分析.采用SPSS 11.5软件作微卫星分子标记与经济性状的方差分析,考察各微卫星位点对体长、全长、体质量3个经济性状的影响程度.结果表明,中国明对虾体长、全长、体质量3个性状均呈正态分布(P＞0.05);相关分析得到,19个微卫星位点中RS0683和FC019两个微卫星位点与体长、全长、体质量呈显著相关(P＜0.05);同时对差异显著的位点进行不同基因型间经济性状的多重比较,RS0683标记座位AA基因型在体长、全长、体质量的表型效应上极显著高于AB、BB基因型(P＜0.01),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状正相关;FC019标记座位的AA基因型体长、全长、体质量显著低于AB、BC基因型(P＜0.05),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状呈负相关.     

基于转录组分析对中国对虾Myostatin基因调控的肌肉生长相关基因的筛选

Myostatin(Mstn)即肌肉生长抑制素,在脊椎动物中是胚胎期肌肉形成和成体肌肉生长的主要调控因子之一,通过抑制肌细胞的扩增和分化而抑制肌肉的生长和发育.为了筛选在中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)中Mstn调控的肌肉生长相关的基因,为肌肉生长调控机理奠定基础,本研究利用RNA-Seq技...