大型海藻的遗传育种及应用

随着栽培要求的不断增长,大型海藻的遗传育种逐渐成为海水养殖的重要内容.本文对大型海藻遗传育种的基本概念及品种的作用和研究简史进行了整理.就大型海藻的主要育种途径及工作,如:育种目标、种质资源、选择、引种、自交、选育、突变、杂交和杂种优势,纯系育种与细胞融合、转基因和分子标记辅助育种等进行了综述,并讨论了大型海藻遗传育种中存在的问题及解决方案.     

江蓠属海藻龙须菜的基础研究与大规模栽培

江蓠属的龙须菜是1种重要的产琼胶海藻。从2000年在广东汕头南澳岛栽培成功以来,迅速在福建、浙江、山东和辽宁沿海得到发展,成为继海带、紫菜和裙带菜之后又一个新兴的海藻栽培产业群。本文综述了龙须菜遗传学研究成果及龙须菜栽培产业建立和发展的关键因素,包括龙须菜南移栽培,981龙须菜良种培育的技术要点。     

龙须菜RSAP分析及其SCAR标记的转化

初步探讨限制性位点扩增多态性(Restriction site amplified polymorphism,RSAP)分子标记技术在龙须菜遗传多样性检测和种质鉴定上的应用。利用所优化的适合于龙须菜RSAP分析的PCR反应体系,对青岛湛山湾野生群体和栽培品系981、07-2进行遗传多样性分析和比较。试验采用15对引物组合在3个群体14个龙须菜个体中共扩增出669个位点,其中多态位点数为146个,多态性比例22%,平均每对引物产生10条多态性条带,片段大小在100~1 000 bp之间。湛山湾野生群体的Na(1.007 5)、Ne(1.007 1)、H(0.003 6)、I(0.005 1)与栽培品系981的Na(1.003 0)、Ne(1.002 1)、H(0.001 2)、I(0.001 8),以及栽培品系07-2的Na(1.009 0)、Ne(1.006 3)、H(0.003 7)、I(0.005 4)相比较可知3个群体的遗传多样性是有差异的。种群间的遗传多样性分析表明,在所有检测的样品中,遗传多样性多来自不同群体间的多样性。群体遗传结构分析表明,2个栽培品系981、07-2间遗传距离不大,但栽培品系与湛山湾野生群体间的遗传距离相对较大,而UPGMA聚类分析也明显的将湛山湾野生群体与栽培品系981、07-2区分开来,表明野生群体与栽培品系间已产生一定的遗传隔离。通过分析湛山湾野生群体及栽培品系981、07-2的RSAP指纹图谱,从中筛选栽培品系981的特异条带,并将其转化为稳定性好、特异性高的序列特征化扩增区(Sequence characterized amplified regions,SCAR)分子标记。     

环境因素对胶州湾栽培龙须菜的影响及生长预测模型构建

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是重要的养殖海藻,研究海区栽培状态下龙须菜生长与生态因子变化的响应规律具有重要科学意义,并可以为龙须菜栽培实践和管理提供科学依据。通过对海区实时监测,关注了龙须菜良种(981和鲁龙1号)的生长速率和海区营养盐、水温、光照等因素变化。其中温度、光照、海水溶解碳、氨态氮、磷和pH有显著的变化(p0.05),其余因素变化比较平稳。相关性分析表明,光周期与龙须菜生长具有极显著的相关性(p0.01),硝态氮与龙须菜生长有显著相关性(p0.05)。通过逐步回归的方法构建回归方程:Y_(SGR)=5.794X_(光周期)-76.932(R~2=0.511),来表述龙须菜生长速率与环境因素的关系。     

青岛不同野生群体的单倍体和二倍体龙须菜的AFLP遗传多样性分析与比较

以青岛湛山湾的单倍体和二倍体龙须菜以及青岛台湾路的单倍体和二倍体龙须菜为实验材料,采用AFLP技术,分析了不同地理群体内单倍体和二倍体种群以及不同世代种群间的遗传变异参数.湛山湾单倍体种群的Na(1.169 9)、Ne(1.095 0)、H(0.058 2)、I(0.088 4)与二倍体种群的Na(1.333 3)、Ne(1.227 0)、H(0.129 7)、I(0.190 8),以及台湾路单倍体种群的Na(1.137 3)、Ne(1.089 9)、H(0.050 4)、I(0.074 6)与二倍体种群的Na(1.209 2)、Ne(1.138 6)、H(0.082 5)、I(0.121 9)相比较,可以看出不同世代倍性的龙须菜的遗传多样性是有差别的,同一地理群体的二倍体在遗传变异上高于单倍体;而且湛山湾-台湾路单倍体种群间的Ht(0.058 1)、Gst(0.066 9)、Nm(6.968 3)和二倍体种群间Ht(0.179 9)、Gst(0.327 1)、Nm(1.028 5)的数值也有很大差别,单倍体和二倍体是处于不同分化层次的2个种群,根据Wright对Nm的研究可知,单倍体种群是中度分化的种群,二倍体种群是高度分化的种群.通过分析可知,龙须菜的遗传多样性水平较低,这为育种策略的选择提供了依据.     

红藻育种研究进展

据统计,1993年大型海藻产值约3.7×10~9美元,其中紫菜(Porphyra)就有1.8×10~9美元,接近一半,江篱、石花菜等经济红藻也占有相当大的产值比例。栽培种最初都来源于野生种群,栽培中由于种质     

分子标记技术及其在育种中的应用

九十年代后发展起来的分子标记技术因其所具有的 高效性和可靠性而得到广泛应用,也为动植物育种工作提供了新的研究手段。它可用于标记 辅助选择、品种鉴定、亲本选择等。分子标记辅助育种可以加速育种工作的发展,缩短育种 进程。目前,分子标记辅助育种在农作物如水稻、小麦、玉米,猪、牛、羊、鸡等家畜家禽 育种中已得到比较广泛的应用,积累了大量经验。综述近年来国内外分子标记辅助育种的研 究进展,并对海洋动物分子标记辅助育种工作的开展进行了初步探讨。     

RAPD标记在遗传育种中的应用

本文综述了ＲＡＰＤ技术在遗传育种中的应用，同时对ＲＡＰＤ技术在海洋生物遗传育种中的前景作了一些探讨。     

合浦珠母贝遗传育种研究进展

随着生物技术在水产领域中的应用不断扩大,贝类遗传育种也日益受到人们的重视.自从六十年代合浦珠母贝(PinctadamartensiiDunker)人工育苗成功以来,人们对其遗传育种进行了多方面的研究,并取得了一定进展.现将其各个方面的现状作一简介.     

厦门将建“海洋生物遗传育种中心”

我国水产养殖业发展迅速,水产品总产量居世界首位,同时也面临着严峻挑战。由于水产良种开发技术滞后,缺乏高产、优质、抗逆能力强的优良品种,种质退化现象严重,病害日趋加剧,粗放式无序开发导致养殖水域生态环境不断恶化,严重制约我国海水养殖业稳定、健康、持续发展。为全面贯     

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)选育品系及其野生型的ISSR指纹分析

采用ISSR标记对龙须菜一个野生型群体和选育品系两个不同年代的栽培群体，进行了亲缘关系分析，构建了龙须菜选育品系的指纹图谱。通过实验从22个ISSR引物中筛选出16条引物，可以产生清晰稳定及可重复的带，共扩增出118个位点；野生型和选育品系两个群体的遗传相似率分别为0．7301、0．7189，选育品系的两养殖种群间的遗传相似率为0．9375；遗传距离聚类分析证明，龙须菜选育品系与其青岛野生型亲缘关系很近。7条引物产生的12条特异片段可用于龙须菜选育品系的种质鉴定，每条引物都能将龙须菜选育品系和其野生型分开；根据引物S848扩增的位点构建了指纹图谱，可用于区分龙须菜选育种群及野生种群。     

日本海洋栽培渔业的现状和展望

日本的海洋栽培渔业是从1963年开始的,以日本水产厅为主导进行海洋种苗的放流、增养殖渔业。在近20年中,由于水产养殖业科学技术的大发展,已经开始大量生产各种鱼类的种苗,使海洋栽培渔业得到迅速的发展。这期间,不仅海洋生物科学家的科学研究有很大进步,而且在养殖种苗的稳定供给方面也已达到了空前的规模。 栽培渔业是将人工生产的种苗放入自然界中,在自然环境下培养鱼类,从而达到再造资     

DNA分子标记技术在海带遗传育种研究中的应用

本文系统地介绍了部分常用的DNA分子标记技术,并结合我国海带养殖情况阐述了遗传标记技术在海带及大型海藻遗传育种中的应用。     

光强和盐度对龙须菜生长及光合特性的影响

持续降雨会引起光照强度和海水表层盐度的变化。近年来,受梅雨影响,福建省龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)栽培产量波动明显。为揭示其原因,本实验设置3个盐度梯度(低盐：16,中盐：24,高盐：32)和两个光强水平[低光：30μmol/(m²·s),高光：120μmol/(m²·s)],共6个不同处理组合,研究其对龙须菜生长和光合特性的影响。结果发现：(1)盐度、光照强度和二者交互作用对龙须菜的相对生长速率和净光合速率均具有显著影响(P<0.05),适当降低盐度、增加光照有利于提高藻体相对生长速率和净光合速率,同时盐度适当降低条件下藻体呼吸速率被显著抑制;(2)光照强度和盐度对龙须菜有效光合量子产率、最大相对电子传递速率、光能利用效率均具有显著影响(P<0.05),在光照增加条件下有效光合量子产率和最大相对电子传递速率随盐度增加呈先增加后降低的趋势,光照强度和盐度的交互作用仅对光能利用效率影响不显著(P>0.05);(3)盐度对龙须菜的光合色素含量具有显著影响(P<0.05),在同一光强条件...     

龙须菜微卫星DNA的初步研究

为从龙须菜中分离含微卫星DNA的片段采用了2种方法,总共筛选了1 100个克隆。其中应用地高辛标记探针,通过菌落原位杂交方法,筛选得到13个克隆,测序结果显示仅有1个克隆含有微卫星DNA;PCR方法筛选出28个克隆,测序显示有23个克隆含有微卫星DNA。在总共测序的24个克隆中共有77个微卫星序列,每个克隆中含有的微卫星DNA在1～7个不等。核心序列重复次数在10次(含10次)以上的微卫星有38个,重复次数在10～38不等,重复次数在7～9次之间的微卫星有39个。在获得的微卫星序列中GA重复占97%,CA重复仅占3%。完全型微卫星55个,占71.4%;不完全型微卫星21个,占27.3%;复合型微卫星1个,仅占1.3%。龙须菜微卫星DNA的含量较低。     

龙须菜在鱼藻混养系统中的生态功能

近年来，随着海水养殖产业的迅速发展，养殖规模的不断扩大，养殖区的自身污染问题也日益显露，以人工投饵和网箱养殖方式为主的浅海鱼类养殖，残饵和鱼体的代谢产物往往导致水体的富营养化和底质的有机污染，既影响周围环境，又不利于鱼类的生长和健康，长远意义上还会制约整个鱼类养殖业的持续发展。怎样减轻海水养殖造成的自身污染和对生态环境的破坏，已成为人们日益关注的问题，国内外学者已提出多种解决这一问题的途径，其中一条重要途径是通过优化养殖结构，实施综合养殖，发展生态养殖技术(杨圣云等，1996；杨红生，2000；阎希柱等，2000)。目前国际上，主要的综合养殖方式包括鱼藻混养、鱼贝混养、鱼类与底栖沉积食性动物混养等。近年来的研究又发现，在富含营养盐的鱼类养殖水体中养殖大型海藻，不仅能显著降低养殖废水中的溶解营养盐，而且能提高海藻的产量(Troell，1999)，鱼藻的相互作用重新激起了人们的兴趣，但大型海藻与鱼类混养的基础理论和关键技术还刚刚起步，养殖容量和养殖配比等方面尚亟待研究。 江蓠属龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是一种大型红藻，具有适温范围较广(12-23℃)、生长快、适应环境能力强和经济价值高等优点，是改善生态环境、提高经济效益的理想品种。本项研究利用室内海水养殖系统，将龙须菜和我国北方海域的代表性养殖鱼类——黑鲪(Sebastodes fuscescens)进行混养，设计不同的养殖密度，测定若干水环境和生物因子指标，旨在查明江蓠在鱼类养殖系统中的生态效应，初步寻求合理的养殖配比，为今后大规模运用大型海藻改善养殖区环境提供科学依据。     

龙须菜对赤潮藻的生长抑制效应及其与环境因子的关系

利用共培养系统,研究了不同氮、磷营养盐浓度和光照强度下龙须菜Gracilaria lemanei for-mi:对赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo和海洋原甲藻Prorocentrum micans生长的影响及龙须菜水提取物对2种赤潮藻生长的抑制效应,分析了龙须菜的抑藻机理.结果表明,在氮、磷浓度分别为...     

龙须菜5.8S rRNA和ITS区的克隆与系统学分析

研究青岛产龙须菜居群内的遗传多样性和系统学分类,通过对龙须菜居群内不同个体的5.8S rRNA-ITS区(包括ITS1-5.8S rRNA-ITS2)进行PCR扩增和序列分析,得到扩增DNA片段长度均为1 066 bp,包含完整的ITS1(250 bp)、5.8S(159 bp)和ITS2(657 bp);利用GenBank数据库对Cracilaria(江蓠属)和Gracilariopsis属共20个物种的rRNA-ITS相应序列进行了比较和系统进化分析.结果表明,龙须莱和江蓠科19个物种中rRNA的5.8S区的长度和序列非常保守,而ITS区的长度和序列则变异较大,20种江蓠科物种的遗传距离在0.013～0.596之间,龙须菜在5.8S rRNA-ITS区特性上相比江蓠属物种与Gracilariopsis属物种更为相似;采用UPGMA法构建了这20种江蓠科物种的系统发育树;分析结果表明青岛产龙须菜的居群内不存在遗传差异,且应属于Gracilariopsis属,并且在江蓠科中较早分化,而龙须菜处于Gracilariopsis属中比较古老的位置.     

深海沉积物中龙须菜降解菌群的筛选与鉴定及多样性分析

以龙须菜为唯一的营养源对深海沉积物进行富集和筛选,获得一个可降解龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)、紫菜(Porphyra umbilicalis)和海带(Laminaria japonica)产生还原性寡糖的菌群.通过16S rRNA序列及16S rRNA-RFLP分析对该菌群中的细菌多样性进行了研究.结果表明,降解菌群中的细菌组成主要为弧菌属(Vibrio,8株)、火色杆菌属(Flammeovirga,7株)和希瓦氏菌属(Shewanella,5株),其中希瓦氏菌属和火色杆菌属的细菌在菌群中的丰度较高.采用龙须菜为唯一营养源的筛选培养基对菌群中的细菌进行分离,获得4株具有琼胶酶活力的细菌,包括2株火色杆菌属和2株希瓦氏菌属细菌.培养和未培养的结果均表明火色杆菌和希瓦氏菌这2个属为所研究的深海沉积物主要的龙须菜降解菌.对原始降解菌群和所分离的关键菌株进行了龙须菜酶解产糖能力的比较,结果发现菌群中的弧菌属菌株虽然自身没有酶解龙须菜的能力,但可能可以协助关键菌株,提高菌群对龙须菜的降解效率.因此本研究中所获得的菌群和菌株有望在琼胶寡糖的绿色生产中得到广泛应用.     

大菱鲆（Scophthalmus maximus）不同生长阶段体重的遗传参数和育种值估计

采用非求导约束最大似然法（DFREML）进行了大菱鲆不同生长阶段体重的遗传参数和育种值研究,每一生长阶段分别对4种不同动物模型估计遗传参数的差异进了比较。不同模型中对全同胞家系效应和日龄协变量作了不同的考虑：模型A,不考虑全同胞家系效应和日龄协变量;模型AD,仅考虑日龄协变量;模型AF,仅考虑全同胞家系效应;模型AFD,同时考虑全同胞家系效应和日龄协变量。结果表明,6月龄利用模型AF,3月龄、9月龄、12月龄、15月龄利用模型AFD对遗传参数和育种值进行估计较为适合。利用育种值选择和表型值选择两种方法分别进行了家系选择和个体选择的效率比较,结果表明,在每一生长阶段依据育种值选择的效率均高于表型值选择的效率。利用不同生长阶段的家系育种值以及亲本育种值分别进行了家系选择比较和亲本选择比较,结果表明,在不同生长阶段,按家系、父本和母本的育种值分别排序,前50％的相同率和育种值的相关系数均为9-12月龄较6—9月龄的提高幅度比其它相邻阶段显著增加,推测家系提前筛选的时间以及父本和母本选择的时期均不低于9月龄。