三个牙鲆育种群体亲本效应及遗传参数估计

针对牙鲆(Paralichthys olivaceus)养殖品种生长速度变慢、抗病力降低这一问题。近年来构建了牙鲆抗病群体(RS)、日本群体(JS)和黄海群体(YS)3个育种群体,开展牙鲆选择育种,建立了63个家系,收集了所有家系5 328尾鱼苗的体长和体重数据。借助线形混合模型(Linear mixedmodel)、"加性-显性"模型、约束极大似然法(REML)及最佳线性无偏预测(BLUP)分别估计亲本效应值、体重和体长遗传力和遗传相关、父母本效应和杂交效应。预测结果显示,其中父本130,141,146,170,218,229,303和308随机效应达到了极显著效应水平(P<0.01),父本112,122,141,190,212达到显著水平(P<0.05),所有母本体重随机效应达到了极显著水平(P<0.01);体长和体重两性状的加性、显性、表型和基因型相关分量都达到极显著水平(P<0.01),体长和体重的加性方差比率均大于显性方差比率,可见两性状的遗传效应主要取决于基因的加性效应。体长的总遗传效应率为31.20%,体重的总遗传效应率为33.58%,体长和体重的随机方差比率分别达到68.80%和66.41%,说明养殖环境等因素对牙鲆体长和体重的影响较大,同时说明在牙鲆选择育种中消除环境影响极为重要。体长和体重的狭义遗传率分别为0.199和0.256(P<0.01),广义遗传率分别为0.312和0.336(P<0.01),牙鲆在以上两性状上属于中等遗传力,通过选择育种可取得较大的遗传进展。对3个牙鲆育种群体杂交随机效应估计结果显示,抗病群体和黄海群体在体长和体重两性状上加性随机效应显著(P<0.05);抗病群体分别与日本群体、黄海群体杂交,其后代表现出显性随机效应达到0.10的水平(P<0.10),黄海群体自交、日本群体和黄海群体杂交随机效应不显著(P>0.05),因此在杂交组配中选择抗病群体与其他两个群体交配可取得较好的效果。     

星斑川鲽家系建立及遗传效应分析

星斑川鲽是优良的鲆鲽鱼类种质之一,在鲆鲽鱼类养殖产业中具有重要的地位。本研究初次收集了分布于山东半岛的4个养殖群体(日照、胶南、威海和蓬莱)的350尾亲鱼,分别测量了100尾雌雄亲鱼的体长和体质量,拟合了雌雄性亲鱼体质量和体长幂函数关系,分别为:y=0.034 2x2.843 6 (R2=0.565)和y=0.075 9x2.533 4(R2=0.753 8)。利用其中成熟的55尾雄鱼和46尾雌鱼进行人工繁殖,雌鱼平均产卵次数为4.39次、雄鱼产精次数为2.36次。其中25个杂交组合繁殖成功,建立了29个半同胞和全同胞家系。在家系生长到150 d时,对1 640尾鱼苗体质量、全长、体长和体宽4个性状进行测量。利用最小范数二次无偏估计法(MINQUE)对以上性状的方差组分进行估计,利用"加－显性"模型对生长性状遗传力进行估计,采用线性无偏预测法(Linear Unbiased Prediction,LUP)预测亲本的加性和显性遗传效应。结果显示:4个性状的遗传相关系数为0.809~0.999(P<0.01)。体质量、全长、体长和体宽4个性状的加性、显性方差分量都达到极显著水平(P<0.01),狭义遗传率为0.311~0.444(P<0.01),广义遗传率为0.377~0.525(P<0.01)。加性遗传效应预测显示:31个亲本中的6个在4个性状上同时具有极显著的正向效应(P<0.01),10个亲本具有极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)的负向效应。显性随机效应预测显示:25个杂交组合中6个具极显著正向效应(P<0.01),8个具有极显著负向效应(P<0.01)。研究结果首次为星斑川鲽家系建立和优良苗种培育筛选出了优良的亲本和杂交组合,同时为星斑川鲽的选择育种提供了丰富的遗传指标。     

三疣梭子蟹生长性状的遗传力评估

准确可靠的遗传力是育种实践的前提,本研究采用不平衡巢式设计和室内定向交尾技术完成亲蟹交配,交配模式为1个雄性三疣梭子蟹配3个雌性三疣梭子蟹,建立100组上述交配组合;经过交尾、越冬,次年春天成功构建了37个三疣梭子蟹全同胞家系,其中13个半同胞家系;80和120日龄时每个家系随机选取30个左右个体,测量其全甲宽、甲长、体高3个生长性状。通过SPSS 11.5一般线性模型(GL.M),计算表型变量的方差组分,评估全甲宽、甲长、体高等重要经济性状的遗传力。结果表明,三疣梭子蟹80日龄3项生长性状总平均值分别为(77.99±11.42)、(35.90±5.84)、(20.13±7.77)mm,80日龄遗传力估计值为0.51~0.69;120日龄3项生长性状总平均值分别为(122.73±12.80)、55.(13±5.39)、(29.99±3.34)mm,120日龄遗传力估计值在0.27~0.70之间。通过t检验发现只有基于全同胞方差组分估计的遗传力达到极显著水平,而基于母系半同胞、父系半同胞方差组分估计的遗传力均未达到显著水平。因此三疣梭子蟹2个发育阶段狭义遗传力的无偏估计值为全同胞方差组分估计的遗传力,估计值分别为0.53~0.60和0.45~0.50。研究结果表明三疣梭子蟹3项重要经济性状属于高度遗传力,说明对其选择具有较大的潜力。     

长牡蛎生长性状的遗传效应及与环境互作分析

利用遗传模型分析方法,对长牡蛎生长性状的遗传效应及其与环境互作效应进行研究。结果表明,壳长、壳宽和总重3个性状主要受显性效应控制,显性方差占表型方差的比例分别为0.31、0.23、0.36;壳高性状主要受显性-环境互作效应控制,显性-环境互作方差占表型方差的比例为0.37。4个性状中,壳高的加性效应作用较大,狭义遗传力达到0.10,表明以壳高为目标性状进行选育较容易。但由于总遗传力中互作广义遗传力大于广义遗传力,因此在选育过程中需考虑环境的影响。从遗传效应预测值看,中国和韩国群体杂交子代的效应值最大,表明这2个种群杂交易获得生长性状的杂种优势。     

对牙鲆进行一代选择之后的育种效果分析

为评估牙鲆(Paralichthys olivaceus)人工选育的育种效果,以2007年经过家系选育的具有优良生长性状的第一代个体为亲本,依据巢式交配设计,构建了第二代10个半同胞家系和20个全同胞家系.在养殖4个月后进行生长性状的测定,对比测试结果表明,选育第二代群体的平均体质量比未经选育的对照提高2.91g,遗传增益为11.25％,显著高于未经选育的群体(p＜0.05);选育群体平均全长较未选育的对照提高1.33 cm,遗传增益为10.36％,极显著高于未经选育的群体(p＜0.01),表明第一代对生长性状的选育达到良好的效果.选育第二代的体重、全长和体高的遗传力为分别为0.656～0.731,0.481～0.742,0.480～0.651,均属于高等遗传力,显示牙鲆选择育种仍旧可以取得较快的遗传进展,具有较大的选择潜力.     

大规格虹鳟(Oncorhynchus mykiss)收获期主要生长性状显性效应的遗传分析

以虹鳟(Oncorhynchus mykiss)优良品系选育第二世代群体作为试验群体,分别采用只含有加性效应和包括加性和显性效应的单性状动物模型估计了体质量、头长、体长、体宽、体厚等5个主要生长性状的加性遗传力和显性方差组分比率。只含有加性效应的模型结果显示,上述5个性状的遗传力在0.16—0.48之间,多为中等或较高遗传力;同时包括加性和显性效应的模型分析结果显示,上述5个性状的显性方差组分比率在0.24—0.67之间,均处于中等或较高水平。其中体长显性方差组分比率最低,为0.24,头长显性方差组分比率最高,为0.67。此外,与简单加性模型相比,同时包括加性和显性效应的模型估计的5个性状加性遗传力均有下降,在0.14—0.42之间,但是模型改变并没有影响到各性状加性遗传力大小数值的排序关系。本研究还发现,将显性效应纳入模型后,加性方差和随机残差都出现显著下降,提示只含有加性效应的混合模型中所期望的显性效应等非加性效应都可以简单地归入随机残差并不确切,如果将显性效应纳入育种规划,可以获得更大的遗传进展。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)不同品系生长与耐高盐性状配合力及杂种优势分析

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是优质经济虾类,为培育出具有更多不同优良经济性状的优质亲本,亟需开展杂交育种工作。以凡纳滨对虾5个不同品系进行不完全双列杂交产生的F1代资料为分析对象,利用统计学和混合线性模型对生长及耐高盐性状进行配合力和杂种优势分析。结果显示,对于生长性状,5个品系中检测到的一般配合力(GCA)效应值较低,实验环境下生长性状主要受特殊配合力的影响,Z♂×Z♀、P♂×XH♀2个组合生长性状的非加性效应明显,特殊配合力(SCA)效应值分别为0.69和0.30;对于耐高盐性状,品系P、S的GCA效应值最高,分别为0.83和0.53,P♂×XH♀、S♂×S♀2个组合耐高盐性状SCA效应值最高,分别为2.67和3.37;生长和耐高盐性状配合力方差组分结果显示,3个性状的特殊配合力方差占表型方差比例均高于一般配合力;5个杂交组合中体质量和高盐耐受性状的平均杂种优势范围分别为–19.23%~18.07%和–10.50%~20.97%。P♂×XH♀组合在生长和耐高盐性状方面杂种优势明显,可以考虑加强该组合在选育及生产方面的应用。     

蛤仔回交家系建立及早期生长发育比较

2009年9月,作者以蛤仔(Ruditapes philippinarum)杂交家系 HD(♀H×♂D)及其亲本家系 H、D 为材料,采取单对交配策略建立了 B1F1(♀HD×♂H)、B2F1(♀D×♂HD)、B3F1(♀HD×♂D)和 B4F1(♀H×♂HD)4个回交家系,并对各家系蛤仔早期生长发育进行比较.结果表明:家系间蛤仔的卵径、受精率、孵化率和初孵 D 形幼虫壳长差异不显著(P>0.05);浮游幼虫期, B1F1和 B3F1家系幼虫生长速度显著快于B2F1和 B4F1(P<0.05),9日龄时 B2F1和 B4F1幼虫存活率显著低于 B1F1和 B3F1(P<0.05);变态期, B2F1和B4F1家系幼虫表现出明显的变态时间延长、变态规格小型化和变态率低等近交衰退现象;稚贝期, B1F1和 B3F1家系稚贝生长优势开始显现,而 B2F1和 B4F1家系稚贝生长和存活劣势依旧明显.综上可见以杂交 F1(♀)为母本的 B1F1和 B3F1家系早期生长和存活性状显著优于以杂交 F1(♂)为父本的 B2F1和 B4F1家系,因此在蛤仔回交育种中以杂交 F1(♀)为母本更有利于选择.     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)不同生长阶段体质量的遗传变化

采用条件数量性状加性-显性遗传模型(AD),分析凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)仔虾(S1)、幼虾(S2)、成虾(S3)、亲虾(S4)阶段体质量性状的动态遗传效应。结果显示:仔虾阶段和幼虾阶段体质量非条件加性方差几乎为0,成虾阶段和亲虾阶段分别8.856和24.114,条件遗传方差分别为0.075676±0.0101、0.270944±0.0342、14.013±0.4847、25.68467±1.3631且均达到极显著水平(P0.01),非条件加性方差占表型方差的比例分别为8.062%、0.9765%、11.308%和24.636%,条件加性方差所占比例为8.132%、1.203%、36.122%和29.581%;仔虾、幼虾、成虾阶段控制凡纳滨对虾体质量性状的累加基因效应中显性效应分别占88.666%、98.664%、85.050%,亲虾阶段控制凡纳滨对虾体质量性状的累加基因效应中加性效应占遗传方差总量的60.438%;0|S1和S2|S1期间控制体质量表现的基因效应是以净显性效应为主,分别为其遗传方差总量88.666%和98.156%;S2|S3和S3|S4期间以净加性效应为主,分别为其遗传方差总量的70.386%和88.565%。结果表明,随着凡纳滨对虾生长发育进行控制体质量性状的加性效应表达呈增加趋势;在凡纳滨对虾养成阶段体质量性状主要以显性效应为主,暗示选择性杂交能有效改良其体质量性状。     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannmei)生长和耐低溶氧性状的遗传参数估计和遗传获得评估

选择来自75个家系的6000尾凡纳滨对虾个体进行为期96h的耐低溶氧试验,测定其生长性状和耐低溶氧性状。利用线性动物模型估计了凡纳滨对虾收获时期生长和耐低溶氧性状的方差组分和遗传参数。结果显示,凡纳滨对虾收获体长和收获体质量的遗传力分别为0.35±0.11和0.48±0.15,表现为中高遗传力水平,且统计检验显著(P0.05)。收获体长和收获体质量间的表型相关和遗传相关分别为0.89和0.95,表现为高度线性正相关(P0.05)。凡纳滨对虾耐低溶氧性状的遗传力为0.07±0.03,表现为低遗传力水平。生长性状(收获体长和收获体质量)和耐低溶氧性状间的表型相关和遗传相关分别为0.14—0.18和0.11—0.13,表现为低度线性正相关,但统计检验不显著(P0.05)。耐低溶氧性状的选择反应和遗传获得的估计值较低,分别为0.02±0.02和4.87%。体长的选择反应和遗传获得分别为0.65±0.18和7.22%;体质量的选择反应和遗传获得分别为1.13±0.31和11.07%,表明第一代对生长性状的选育达到了良好的效果。     

Estimates of genetic and phenotypic parameters for weight and length in Paralichthys olivaceus (Temminck et Schlegel)

The complete diallel cross design was employed to estimate the genetic parameters of the growth of Japanese flounder (Paralichthys olivaceus). A total of 60 full-sib families were cultivated and two growth-related traits, body weight (BW) and body length (BL), were examined at average 2, 3 and 8 months of age respectively, with 1 800 individuals measured in each age group (30 per family). Based on the additive-dominance-maternal-effect genetic analysis model, the restricted maximum likelihood approach was used to estimate various (co)variance components. The results showed that narrow-sense heritability estimates of BW and BL were respectively:0.29±0.01 and 0.22±0.02 at 2 months of age, 0.32±0.02 and 0.30±0.04 at 3 months of age, 0.48±0.04 and 0.40±0.05 at 8 months of age; broad-sense heritability estimates were respectively:0.44±0.02 and 0.54±0.04 at 2 months of age, 0.35±0.01 and 0.36±0.03 at 3 months of age, 0.49±0.03 and 0.45±0.04. All heritabilities were statistically significant (P <0.05). Additive genetic correlations between BW and BL at 2, 3 and 8 months of age were consistently positive and highly significant (P <0.01):0.93±0.02, 0.95±0.03 and 0.92±0.03 respectively. Maternal effect was significant (P <0.05) only at 2 months of age, and was not detected at 3 and 8 months of age. According to the heritability estimates, the mass selection strategy should be efficient for the breeding of Japanese flounder.     

施氏獭蛤早期生长性状遗传参数和育种值估计

以2代选育群体为亲本、采用巢式设计构建21个施氏獭蛤(Lutraria sieboldii)全同胞家系,利用混合线性模型对30日龄和80日龄施氏獭蛤生长性状进行遗传参数和育种值估计。结果显示:施氏獭蛤早期发育过程中壳长生长速度较壳高快,性状间遗传相关系数范围为0.96～0.98,表型相关系数范围为0.77～0.96,均呈正相关,80日龄施氏獭蛤壳长、壳高与体质量间表型相关系数较高;30日龄的壳长和壳高性状遗传力分别为0.31±0.02和0.25±0.01,80日龄的壳长、壳高、壳宽和体质量性状的遗传力分别为:0.35±0.27、0.27±0.20、0.06±0.04和0.25±0.19,壳宽性状遗传力为低遗传力,其余性状遗传力均属中等遗传力;不同性状个体育种值的前10家系相同率为70%～90%,基于育种值选择比基于表型值选择效率提高13%～30%(10%留种率)。研究表明:施氏獭蛤早期对体质量性状进行选择时可参考壳长、壳高性状,早期利用壳长、壳高和体质量性状进行选择时遗传进度高,利用个体育种值进行选择具有更高的优势。研究结果将为施氏獭蛤生长性状选择育种提供了参考依据。     

黄海南部野生银鲳和鮸鱼的耳石元素微化学研究

利用电子显微探针元素分析技术(EPMA)对黄海南部野生银鲳和鮸鱼的耳石进行了锶和钙沉积特征的初步分析。定量线分析结果表明,两种鱼类耳石的Sr/Ca之间存在显著的种间差异。银鲳耳石Sr/Ca比,在耳石核心及相邻处为低值区(5.86±0.92);3段Sr/Ca高值区分别为近核心部(7.88±1.28)、第1龄处(9.44±1.82)及耳石边缘(7.91±1.38);揭示银鲳孵化和早期发育应需要盐度适中的生境,当龄鱼在后期的生长中需洄游经过两段高盐生境(其中之一在第1龄时)。鮸鱼耳石Sr/Ca比波动表现为耳石核心处(7.72±0.97)高于其余部分,反映了鮸鱼孵化及初期发育阶段可能生活在高盐度生境,而当龄鱼随后阶段的生长和发育过程则会洄游至盐度有所降低的生境中进行。     

大菱鲆低温生长遗传参数及相关的估计

The objectives of this present research were to assess the heritability of growth traits under low temperature conditions in turbot(Scophthalmus maximus L.), and to analyze the correlation between body weight(BW) and body length(BL). There were 536 individuals from 25 full- and half-sib families involved in this study. During the entire 90-day period, which was initiated at 233 dph(day old) and ended at 323 dph, the individuals' BW and BL were weighed consecutively six times every 18 days. The heritability of BW and BL and the correlation between these two traits were estimated based on an individual animal model with the derivative-free restricted maximum likelihood(DFREML) method. These results showed that the specific growth rates(SGR) of 25 families was from 0.75±0.11 to 1.05±0.14 under water temperature of 10.5–12°C. In addition, the heritability of BW and BL estimated under low-temperature were 0.32±0.04 and 0.47±0.06, respectively. The BW had a medium heritability(0.2–0.4), and the BL had a high heritability(0.45), which suggested that selection for increased weight and length was feasible. Moreover, there was potential for mass selection on growth. The genetic and phenotypic correlations between BW and BL were 0.95±0.01 and 0.91±0.01(P 0.01), respectively. A significant correlation between BW and BL showed that BL could be instead of BW for indirect selection, which could be effectively implemented in the breeding program.     

基于Gibbs抽样的贝叶斯方法估计大菱鲆生长和耐高温性状的遗传参数

为了开展大菱鲆耐高温选育工作，对其进行耐高温性状及其相关生长性状的遗传评估是非常必要的。以来源于英国、法国、丹麦和挪威4个国家的不同群体构建大菱鲆选育家系，利用F₁的20个和F₂的22个耐高温选育家系进行耐高温实验，统计耐高温评估指标（UTT）和相应的实验鱼体重（每个家系选取40-50尾实验鱼）。基于Gibbs抽样的贝叶斯方法，采用包含母性效应和不包含母性效应的两种动物模型，对大菱鲆耐高温（UTT）和生长性状的遗传力以及这两个性状间的遗传相关和表型相关进行分析。结果表明，基于不包含母性效应的动物模型估计的体重和耐高温性状的遗传力以及这两个性状之间的表型相关和遗传相关分别为0.239±0.141,0.111±0.080,0.075±0.026和-0.019±0.011。基于包含母性效应的动物模型估计的这4个值分别为0.203±0.115,0.055±0.026,0.047±0.034和-0.024±0.028,体重和耐高温性状的母性效应分别为0.050±0.017和0.013±0.004。母性效应对这两个性状的遗传评估有一定的影响。本文的研究结论为制订合理的大菱鲆耐高温育种规划提供了理论依据。     

因子交配设计中文蛤亲本数目对遗传参数估计的影响

The precise and accurate knowledge of genetic parameters is a prerequisite for making efficient selection strategies in breeding programs.A number of estimators of heritability about important economic traits in many marine mollusks are available in the literature,however very few research have evaluated about the accuracy of genetic parameters estimated with different family structures.Thus,in the present study,the effect of parent sample size for estimating the precision of genetic parameters of four growth traits in clam M.meretrix by factorial designs were analyzed through restricted maximum likelihood(REML) and Bayesian.The results showed that the average estimated heritabilities of growth traits obtained from REML were 0.23–0.32 for 9 and 16 full-sib families and 0.19–0.22 for 25 full-sib families.When using Bayesian inference,the average estimated heritabilities were0.11–0.12 for 9 and 16 full-sib families and 0.13–0.16 for 25 full-sib families.Compared with REML,Bayesian got lower heritabilities,but still remained at a medium level.When the number of parents increased from 6 to 10,the estimated heritabilities were more closed to 0.20 in REML and 0.12 in Bayesian inference.Genetic correlations among traits were positive and high and had no significant difference between different sizes of designs.The accuracies of estimated breeding values from the 9 and 16 families were less precise than those from 25 families.Our results provide a basic genetic evaluation for growth traits and should be useful for the design and operation of a practical selective breeding program in the clam M.meretrix.     

苏北浅滩海底地下水排放及其对海域营养盐通量的贡献

海底地下水排放(SGD)是近海海域的一个重要的营养盐来源。本研究借助多种天然镭同位素对春季苏北浅滩海域的SGD及其携带入海的营养盐通量进行量化评估。研究发现:苏北浅滩海域的~(224)Ra、~(223)Ra和~(226)Ra等镭同位素的浓度水平较高,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;根据~(224)Ra/~(226)Ra的"表观年龄模型"估算的水龄的分布情况推断,春季该海域表层水体主体流向为东北向,流速约为0.1m/s,这与前人物理海洋数值模拟结果一致;最终利用226Ra质量平衡模型发现海域的SGD通量为(46±29)cm/d,由其携带入海的溶解态无机氮、磷、硅营养盐(DIN、 DIP、 DSi)等的通量分别为(2.6±3.1)×1~09、(3.0±2.5)×10~6和(5.5±4.2)×10~8mol/d。     

半滑舌鳎3个形态性状与体质量的相关及通径分析

为了深入认识半滑舌鳎形态性状与体质量之间的关系,本研究使用831尾12月龄左右半滑舌鳎个体的体质量[BM(g)]和形态性状,包括全长[TL(cm)]、体高[BH(cm)]、体厚[BW(cm)],通过模型拟合筛选获得能够反映雌、雄性个体各个形态性状与体质量关系的最佳模型。建立了以形态性状为自变量、体质量作为因变量的回归方程,并计算了直接、间接通径系数和决定系数。模型拟合结果显示,雌、雄个体全长、体高和体厚与体质量的最优拟合模型都为幂函数曲线模型,雌性个体3个形态性状与体质量的最优模型分别为:y⌒=0.004x3.090、y⌒=0.382x2.983、y⌒=61.912x2.461;雄性个体的3个最优模型公式依次为:y⌒=0.005x3.003、y⌒=0.300x3.147、y⌒=57.681x2.156。通径分析结果显示,雌性个体中体高对体质量的直接影响最大,通径系数为0.535,而雄性个体全长对体质量的直接作用最大,通径系数为0.407。雌、雄个体的3个形态性状对体质量都有极显著的直接作用,其最优多元回归方程:雌性为BM=-88.530+1.297 TL+15.862 BH+39.021 BW;雄性为BM=-71.579+2.587TL+7.351 BH+35.595 BW。