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大菱鲆几个性状与生长性能的关系*

2014-03-14薛学坤张德胜

关键词:大菱鲆白化体长

于 飞,陆 波,薛学坤,张德胜,王 军

(1.连云港市渔业技术指导站,江苏连云港 222001;2.连云港市海洋与渔业局,江苏连云港 222001)

0 引言

大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)属于鲽形目鲆科菱鲆属,英文名turbot,俗称“多宝鱼”,是原产于欧洲的特有种,也是当前欧洲的重要海水名贵养殖鱼种之一,具有生长迅速、耐低温、肉质好等特点,主要分布在北海、黑海和地中海沿岸[1]。自从1992年黄海水产研究所首次引入我国以来,特别是创建了“温室大棚+深井海水”的开放式工厂化养殖模式之后[2],大菱鲆成为我国北方沿海工厂化养殖业的主导品种之一。由于大菱鲆属外来鱼种,长期依赖于欧洲国家提供种源,亲鱼来源单一,并且育种过程中采用的亲鱼通常未经严格选育,加之累代养殖和近亲交配造成的种质退化现象比较严重,所以已经出现孵化率和出苗率降低、生长速度减慢、抗逆性变差等性状退化现象[3-5]。因此有必要对大菱鲆进行遗传改良,以选育出具有生长快、抗逆性强等性状的新品种(系),为大菱鲆养殖业健康、可持续发展提供重要保证。

生长参数是水产动物选择育种中的一项重要指标,涉及的性状主要包括体长、体质量、生长率以及蟹、贝类的壳高、壳宽等一些重要的经济性状。其中鱼类的生长通常是指鱼体长和体质量的增加,每种鱼乃至其种群、品系都有其特定的生长模式。鱼类的生长受内源和外源两类因子及其相互作用的影响,研究鱼类不同条件下的生长参数和规律,是评价鱼类生长性能进行遗传评估的重要指标[6]。但在实际的育种工作中,需要制定综合指数或有代表性的几个性状的选择标准进行选育。

本实验对所构建的66个全同胞家系的大菱鲆子一代进行生长性状间的相关分析与系统聚类分析,旨在揭示大菱鲆几个性状间的相似程度,期望为今后种质改良和新品种培育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

对收集的大菱鲆亲鱼进行不平衡式巢式交配,构建了66个全同胞家系。

1.2 人工授精及孵化

采取湿法受精的方式进行交叉组合人工授精。授精后,采用比重法将沉浮卵分开,将浮卵(受精卵)计数后移入微流水和微充气的孵化网箱内进行孵化,每个家系进行单独孵化。受精卵在13.5~15℃水温条件下经3~5d的时间完成孵化。

1.3 苗种培育“标准化”

依据一般生产操作,将实验苗种的培育“标准化”,以降低环境条件的差异。具体标准化的参数和程序包括:培养密度、培养条件、换水量和饵料投喂等,其中培养密度在不同时期进行调整。开始时,每家系取3万尾初孵仔鱼,置于3m3圆形水缸进行培育。初孵仔鱼25日龄时进行培养密度的调整,每缸随机留取1 200尾培养至80日龄。培育水温为18℃、盐度为30、pH为8、溶解氧为5.0mg/L。采用循环水培育模式,每昼夜换水量为6~8个流水量,随鱼体增大而增加换水量。每日投饵4次,投喂等量的卤虫无节幼体和配合饵料。

1.4 测定指标

在初孵仔鱼第80天,每个家系随机取样50尾个体测定其体长及体质量。鱼体长度测定采用精度1mm的直尺度量,体质量采用天平称量。

1.5 统计方法

采用SPSS11.5进行数据统计分析。统计体长和体质量的平均数、标准差及变异系数,并结合统计的白化率、畸形率、存活率进行相关分析和系统聚类分析。利用单因素方差对家系内的白化和畸形个体统计分析,进一步对差异显著性状进行多重比较。

2 结果

2.1 各性状的表型参数

66个家系的5个性状表型参数如表1所示。由表1可见,白化率和畸形率的变异系数最高,其中,畸形率变异系数达173.50%,说明选择的余地比较大,可以选育出低白化率和低畸形率的优良品种。体质量变异系数较体长和全长的高。

表1 大菱鲆各性状表型参数Table 1 Characteristics of hybrids from different combinations

2.2 性状间的相关分析

对66个家系的5个性状进行相关分析,相关系数和显著性如表2所示。由表2可见,体长与体质量两两间正相关达极显著水平(P<0.01),畸形率与存活率呈负相关极显著(P<0.01),白化率与其他性状两两间均无显著相关。

表2 大菱鲆各生长性状间的相关Table 2 Coefficient of phenotypic correlation between growth characteristics in cross combinations

2.3 聚类分析

对大菱鲆的5个性状进行系统聚类,距离指标采用欧式平方距离,聚类结果如图1所示。从图1可以看出,5个性状一共聚类为2类。体长、体质量、畸形率先聚在一起,再与白化率聚为一类,存活率单独为一类。

图1 大菱鲆5个性状的系统聚类分析Fig.1 Cluster analysis of 5traits in the turbot

2.4 家系内白化、畸形个体与正常个体间生长差异

为进一步分析白化和畸形对个体生长性状的影响,分别对白化率较高的家系3和畸形率较高的家系2内的白化个体、畸形个体和正常个体进行方差分析(结果见表3、表4)。结果表明,白化率较高的家系3内的白化个体、畸形个体和正常个体间在体长和体质量方面无显著差异(P>0.05),说明白化对生长无影响。畸形率较高的家系2内个体间的白化个体、畸形个体和正常个体间在体长和体质量方面无显著差异(P>0.05),说明畸形对生长无影响。

表3 体长与体质量在家系3内的方差分析Table 3 ANOVA for body length and body weight among families 3

表4 体长与体质量在家系2内的方差分析Table 4 ANOVA for body length and body weight among families 2

3 讨论

3.1 性状指标测量统计时间的确定

本实验中测量统计各性状是在初孵仔鱼第80天,这主要考虑了大菱鲆自身生长特性和所选研究性状指标的关系。大菱鲆是一种比目鱼,存在变态发育现象。在初孵仔鱼变态发育过程中,存在鳔器官异常、白化、畸形等现象,到初孵仔鱼第80天,苗种已完成变态,具备成鱼的形态和生活特征,此时有利于相关性状的统计分析。

3.2 鱼类白化的原因及防治

白化病是由于动物的眼睛和皮肤中的黑色素细胞缺乏或黑色素的生成发生障碍所导致的一种体色异常病。白化只是含的色素比较少,而不是完全缺乏色素,因此会有白化、粉红色或肉红色鱼之分。涉及的鱼类包括鳜科鱼类、丽鱼科鱼类、鲤科鱼类、鲱科鱼类、比目鱼类等等[7]。黄冰等[8]认为白化病的主要原因是与酪氨酸酶基因的突变有关,是受隐形基因控制的性状,不同种类或同一种类不同个体之间,鱼类白化病的致病机制可能有很大的差别,防治白化病的措施也应该是不同的。Estevez等[9]对大菱鲆的研究发现,EPA和DHA的含量增加能加快仔鱼的生长和色素沉着,饲料中添加高剂量维生素A也可降低大菱鲆的白化率。王伟等[10]认为,牙鲆白化是由于基因突变等内部因素和营养、水温等外部因素共同导致的,目前世界上对其病因尚未完全弄清。防治上,主要从强化饵料、环境控制和细胞工程学上下功夫。王吉桥等[11]认为比目鱼体色异常的形成受“环境、感觉器官、中枢神经、皮肤细胞”轴的调控,对策是从亲鱼营养抓起,或是加强亲鱼的必需脂肪酸营养,或是选择野生亲鱼。马爱军等[12]发现维生素与矿物质的比例及组合对大菱鲆白化苗种色素的恢复有着直接的影响,白化大菱鲆幼鱼可以通过调整配合饲料配方,使体色恢复为正常体色。

3.3 鱼类畸形和存活的影响因素

人工养殖鱼苗的畸形和存活受多种因素影响,包括受精卵的质量、鱼苗的不同生长发育阶段、饵料的数量和质量、管理操作、各种水环境因子(如水温、盐度、光照、pH、溶解氧、氨氮和重金属)等。吴文化等[13]认为受精卵的质量差等原因是导致俄罗斯鲟鱼苗畸形和成活率低的主要原因。林向阳等[14]发现盐度的变化会导致双棘黄姑鱼的胚胎发育出现畸形,同时过高或过低的盐度也会影响到仔鱼的存活率。柳学周等[15]研究发现盐度和温度对半滑舌鳎胚胎发育畸形率有影响,而光照节律和光照强度对初孵仔鱼畸形率影响不大。吴鼎勋等[16]研究发现汞、铜、锌和铬4种重金属对鮸状黄姑鱼胚胎的孵化率、存活率和仔鱼的畸形率都有影响。

本实验中以眼不同侧、鳃盖缺失、歪尾等为畸形性状,这些性状对大菱鲆生长的影响不显著。而一些致死的畸形性状却无法统计,如大菱鲆仔鱼在7~15日龄鳔形成过程中,如果开鳔不良则会导致早期仔鱼大批死亡,这也是导致鱼苗存活率低的原因之一。

3.4 根据各性状自身特点确定选育指标

在选育工作中,通常要充分考虑性状自身特点,如可以利用的变异程度、遗传力、选择实施难度等,然后选择可能取得最大进展的性状作为突破口。在本研究中,选择体质量作为指标,因为其遗传力相对较高,变异程度也较大,性状测定也方便。

3.5 依据性状间的相关性确定生长选育指标

性状间的相关性对大菱鲆的选育具有重要意义。根据生长性状间的显著相关,可以同时提高相关的各个性状,达到选育的目的。但在多个需要同时提高的性状中,相关系数对于选育指标选择所能提供的信息并不是直接的,需要逐一分析,确定要选定的性状。

3.6 用聚类分析确定选育指标

聚类分析是直接比较各事物间的性质,将性质相近的归为一类,将性质差别较大的归入不同的类。在研究和生产中,对不同类事物予以合乎规律的差异化对待,才能取得最好的效果。本实验聚类结果显示,存活率单独为一类,与体长和体质量的一类差别比较大,所以需要在选育中予以独立考虑。本研究认为,选择指标应该至少包括体长、体质量和存活率3个指标。

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