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金鳟日本品系不同家系提纯复壮后生长性能的比较

2017-11-21徐革锋白庆利王炳谦

淡水渔业 2017年6期
关键词:体长家系品系

孙 鹏,户 国,谷 伟,徐革锋,白庆利,王炳谦

(中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,哈尔滨 150070)

金鳟日本品系不同家系提纯复壮后生长性能的比较

孙 鹏,户 国,谷 伟,徐革锋,白庆利,王炳谦

(中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,哈尔滨 150070)

本实验通过人工授精技术和苗种标准化培育方法建立16组金鳟(Oncorhyncusmykiss)日本品系全同胞家系。运用方差分析、多重比较等方法分析不同家系不同时期的生长性能。结果显示:不同时期各组家系间平均体长、体重存在显著性差异,其中在5月龄阶段,J7家系增重最快,绝对增重率比全部家系的均值高38.83%,比增重最慢的家系J25高98.66%,表现出明显的生长优势;9月龄阶段,J7家系增重最快,绝对增重率比全部家系均值高25.93%,比增重最慢的家系J27高85.37%;12月龄时,J7家系增重最快,绝对增重率比全部家系均值高27.68%,比增重最慢的家系J25高58.27%,但不同月龄阶段各组家系的绝对增重率及体重值排序并不一致;金鳟日本品系个体体重性状的变异系数高于体长性状的变异系数,1月龄、5月龄、9月龄、12月龄体重的变异系数分别为34.34%、30.60%、27.91%、27.06%,体长的变异系数分别为10.34%、10.31%、9.91%、9.40%。在整个生长测量过程中,J7、J11、J15三个家系,无论是体长还是体重都表现出较优的生长速度和增长量,生长优势明显,可以判断J7、J11、J15家系为优秀家系。研究结果为进一步的选育提供了良好的材料。

日本金鳟(Oncorhyncusmykiss);家系;生长性能

日本金鳟(Oncorhyncusmykiss),隶属于鲑形目(Salmonifomes)鲑科(Salmonidae)鲑亚科(Salmonidae)大马哈鱼属(Oncorhynchs),是由野生型虹鳟(O.mykissWalbaum)基因突变造成色素细胞内缺乏黑色素的白化体[1-2],为我国主养的经济性冷水鱼之一。但该品系长期进行近交繁殖,出现近交衰退现象,使得群体遗传性较低,生长速度、繁殖能力等生产性能比经遗传选育的野生型虹鳟生长速度差得多[3],严重制约金鳟日本品系健康养殖业的可持续发展。因此,对金鳟日本品系进行遗传改良,开展金鳟日本品系家系的建立和选育工作,培育生长速度快的优质纯系金鳟,具有重要的现实和经济意义。

家系选育是遗传育种的方法之一,通过家系的建立、繁育、比较,淘汰不良的家系,选择符合要求的家系,逐代提高品种的遗传纯合性,选育出具有稳定优良性状的新品种或新品系。国内外学者已经对很多水产经济动物进行较大规模的家系构建及生长性能研究,并取得较好的选育成果,在虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)[4]、凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)[5]、虹鳟(O.mykiss)[6]、牙鲆(Paralichthysolivaceus)[7-8]、尼罗罗非鱼(OreochromisNiloticus)[9]、黄颡鱼(Peleobagrusfulvidraco)[10]、俄罗斯鲟(Acipensergueldenstaedtii)[11]、大西洋鲑(Salmosalar)[12]、鲤(Cyprinuscarpio)[13]和大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.)[14]等物种上,均开展了相关研究。但关于金鳟日本品系不同家系生长性能的比较尚未见报道。本研究通过建立金鳟日本品系家系,对提纯复壮后不同家系生长性能进行比较,分析各组家系间生长性能的差异,筛选具有明显生长优势的家系,为金鳟日本品系的进一步选育提供优良材料和理论依据。

1 材料与方法

1.1 亲本来源

本实验在中国水产科学研究院黑龙江水产研究所渤海冷水性鱼类试验站进行。亲鱼为金鳟日本品系F2代家系,表型为:体色黄色、眼球色粉红色,基因型分别为:YYrr、Yyrr。

1.2 家系建立及孵化

选择个体健壮、体型完整、色泽正常、性腺发育成熟、状态良好的个体作为亲本,按照一雄一雌的原则,在产卵期,采用人工采卵授精的方法定向交配,共组建全同胞家系16组。

在避光情况下孵化,将充分吸水膨胀后的受精卵以家系为单位放入单独孵化桶内进行孵化,孵化用水为泉水或井水,溶氧保持在6 mg/L以上,水温为9~11 ℃。

1.3 苗种培育

饲养稚鱼约2 g后,将各组家系置于独立选育缸中饲养,为减少环境条件的差异,对各组家系个体采用环境条件标准化和数量标准化的方式进行培育。

1.3.1 环境条件标准化

从仔鱼上浮到标记混养前一段时间,尽量使每组家系的培育条件保持一致。主要包括养殖空间大小、水温、光照、饵料等条件。根据不同发育阶段,各组家系放置在同一车间养殖管理。

1.3.2 数量条件标准化

在金鳟放置选育缸中饲养后,为消除放养密度的影响,在1月龄、3月龄、7月龄阶段,进行了3次标准化处理,每个全同胞家系分别随机选取1 000、500、200尾个体培育。

1.4 性状测定

从放置选育缸开始,每个月末对不同家系随机抽取30尾个体进行生长测量,主要测量指标为体长、体重,并统计每个家系的存活尾数。

1.5 数据的处理与分析

共培育成活率无显著差异的家系16组,进行数据分析。运用Excel和SPSS13.0软件对数据进行处理,对不同生长阶段的金鳟日本品系各个家系的体长和体重的差异进行单因素方差分析(ANOVA)及Duncan多重比较分析,差异的显著性设置为P<0.05,计算不同生长时期的变异系数和绝对增重率(AGR)。

绝对增重率计算公式:AGR(g/d)=(We-Wb)/t

其中Wb和We分别为初始体重和终末体重,t为养殖天数。

变异系数计算公式:CV=S/X×100%(X为平均数,S为标准差)。

2 结果与分析

2.1 金鳟日本品系生长性状的表型参数

测量金鳟日本品系不同生长阶段的体长和体重两个生长指标的数据如表1所示。从表1可以看出,同月龄下体重变异系数均高于体长变异系数,1、5、9、12月龄体长的变异系数分别为10.34%、10.31%、9.91%、9.40%;体重变异系数分别为34.34%、30.60%、27.91%、27.06%。在不同的生长阶段,金鳟日本品系的个体体重均差异较大,1月龄体重最大值是最小值的8.02倍,5月龄体重最大值是最小值的5.34倍,9月龄体重最大值是最小值的6.11倍,12月龄体重最大值是最小值的5.59倍。

表1 金鳟日本品系不同月龄的生长性状的表型参数Tab.1 Growth-related traits phenotypic of O.mykiss in different months

2.2 不同生长阶段各组家系的绝对增重率比较

金鳟日本品系不同生长阶段各组家系的生长速度分析如图1,结果表明,1-5月龄阶段,家系J7、J16、J12、J10的绝对增重率较高(0.17~0.20 g/d),家系J27、J25较低(<0.10 g/d),绝对增重率最高家系比最低家系高98.66%;5-9月龄阶段,家系J11、J15、J17的绝对增重率较高(0.17~0.20 g/d),家系J27绝对体重增重率最低(<0.10 g/d),绝对增重率最高家系比最低家系高104.21%;9-12月龄阶段,家系J15、J7、J11的绝对增重率较高(0.34~0.38 g/d),家系J14、J8绝对增重率较低(<0.20 g/d),绝对增重率最高家系比最低家系高148.43%。

2.3 不同生长时期各组家系生长性能的比较

比较不同生长阶段各组家系的体长,如图2,在1-12月(除3、4月),体长最长的家系分别为:J1、J1、J7、J7、J12、J7、J7、J7、J15、J7。比较不同生长阶段各组家系的体重,如图3,在1-12月(除3、4月),体重最高的家系分别为:J9、J1、J7、J7、J7、J7、J7、J15、J15、J7。

图1 16组家系不同生长阶段绝对增重率的比较Fig.1 Absolute growth rate of 16 families,body weight at different growth stages

图2 16组家系不同生长阶段体长的比较Fig.2 Comparisons of body length among 16 families of O.mykiss at different growth stages

12月龄时,金鳟日本品系平均体长为(16.68±1.57) cm,平均体重为(61.83±16.73) g。体重超过均值的家系有7个,其中增重最快的家系为J7,体重为(78.70±12.42) g,绝对增重率为0.231 g/d,比所有家系均值高27.68%,比增重最慢的家系J25高58.27%;体长超过均值的家系有8个,增长最快的家系也为J7,体长为(18.34±1.47) cm,比所有家系体长均值高9.9%;体长、体重增长最慢的家系均为J25,体长为(15.40±1.27) cm、体重为(49.89±10.27) g。

图3 16组家系不同生长阶段体重的比较
Fig.3 Comparisons of body weight among 16 families ofO.mykissat different growth stages at different growth stages

进一步对各组家系进行多重比较分析,结果表明(表2、表3)1月龄:家系J9、J25平均体长较大,与其他各组家系均达到差异显著水平,家系J14、J19、J27平均体长较小;家系J1、J4、J5、J7、J8平均体重较大,与其他大多数家系差异显著,家系J14、J19、J27平均体重较小;5月龄:家系J7、J10、J12、J16平均体长较大,与其他各组家系均达到差异显著水平,J25、J27两个家系平均体长较小;家系J7、J16平均体重较高,与其他大多数家系达到差异显著水平,家系J25、J27平均体重较低;9月龄:家系J7平均体长最大,与其他大部分家系差异显著,家系J25、J27平均体长较小;家系J7平均体重最高,与其他大多数家系达到差异显著水平,家系J27平均体重最低;12月龄:J7、J11、J15三个家系平均体长较大,与其他大部分家系达到差异显著水平,J25、J27平均体长较小;J7、J11、T12三个家系平均体重较高,与其他大多数家系达到差异显著水平,家系J25、J27平均体重较低。结果表明,家系在不同生长阶段体长、体重的排序都存在着不一致性,使用单一的方法来表达鱼体的生长速度有时会产生不一致的结果,因此,需要集中方法同时使用和综合分析才能得出比较准确的结论。根据不同生长阶段家系间体长、体重的大小及绝对增重率作为各组家系生长性能的评价依据,将家系J7、J11、J15确定为快速生长家系。

表2 金鳟日本品系不同生长阶段家系体重平均数的Duncan多重比较Tab.2 Duncan multiple range test for comparisons of multi-average of body weight in different stages

注:数值右肩不同字母表示不同家系之间差异显著(P<0.05)。表3同

表3 金鳟日本品系不同生长阶段家系体长平均数的Duncan多重比较Tab.3 Duncan multiple range test for comparisons of multi-average of body length in different stages

2.4 各组家系不同生长阶段变异系数的比较

16组家系不同生长阶段体重变异系数的比较结果表明(见表4),1月龄:体重变异系数为0.264~0.134,16组家系群体体重的变异系数为0.343,每组家系的体质量变异数均在总体变异系数以下其远低于群体的变异系数,说明家系的均匀度显著优于群体;5月龄:体重变异系数为0.329~0.157,16组家系群体体重的变异系数为0.306,只有J16家系略高于总体的变异系数,其他家系的体质量变异数均在0.298以下;9月龄:体重变异系数为0.373~0.153,只有J20、J5家系高于总体变异系数0.279,其他家系的体重变异系数均在总体变异数以下;12月龄:体重变异系数为0.307~0.158,其中J14、J9、J5、J20、J4家系的体重变异系数均高于总体变异数0.271。由此可见,不同时期各组家系的变异系数排序并不一致,月龄越大,各组家系的变异系数越大,说明随着时间的增加,各组家系的均匀度越来越低,具有较大的选择育种潜力。

表4 16组家系不同生长阶段体重变异系数的比较Tab.4 Coefficient of variation of body weight 16 families at different growth stages

3 讨论

3.1 金鳟日本品系家系的构建

家系的构建是开展家系选育工作的基础,构建技术是否完善在一定程度上影响家系选育工作开展的可持续性,本研究中,在对金鳟日本品系群体间和群体内家系在早期的构建和培育过程中,家系未标记混养前,各组家系分池培育,为消除环境条件的差异,对这一生长阶段的家系个体采用标准化(包括环境条件标准化和数量标准化)的方式进行培育。然后进入标记混养阶段。因此,金鳟日本品系不同生长时期各组家系生长性能的差异及大多数家系排序的不一致性,主要原因是由于家系自身的遗传基因决定的,受环境因素的影响较小。

3.2 金鳟日本品系不同家系生长性能的比较

目前,很多研究表明,通过家系选育来进行生长性能的选育是较有效的方法。挪威大西洋鲑(Salmonsalar)[15]是利用家系选育成功的典范,通过大规模家系选育技术培育出优质的大西洋鲑品系,选育6代之后,其主要的经济性状已经达到野生种的2倍,养殖周期从选育前的4年缩短到现在的18个月。张吕平等[16]通过对17个凡纳滨对虾全同胞家系生长性能进行比较,获得7个快速生长的家系;户国等[6]对虹鳟快速生长家系进行了初步筛选,获得8个体质量和体长性能优良的家系;陈松林等[17]通过对18个半滑舌鳎家系的生长比较,筛选出2个快速生长的家系,其体重增长率比生长最慢的家系分别高113%和102%,表现出了明显的生长优势;丁严冬等[18]通过对34个河川沙塘鳢全同胞生长性能的比较,最终筛选出生长性能较好的5个家系,同时得到最适合做父本和母本的群体。

本研究通过建立金鳟日本品系的家系,对各组家系生长性状进行测定和比较,结果表明不同金鳟日本品系的各组家系生长速度差异显著,在5月龄,J7家系增重最快,比所有家系均值高38.83%,比增重最慢的家系J27高98.66%,表现出明显的生长优势;9月龄,J7家系增重最快,比所有家系均值高25.93%,比增重最慢的家系J27高85.37%;12月龄阶段时,J7家系增重最快,绝对增重率为0.231 g/d,比所有家系均值高27.68%,比增重最慢的家系J25高58.27%,J7家系体重为(78.70±12.42) g,比所有家系体重均值高27.28%,比体重最小的家系J25高57.73%。在整个生长测量过程中,J7、J11、J15三个家系,无论是体长还是体重都表现较优的生长速度和增长量,生长优势明显,可以判断J7、J11、J15家系为生长速度较快的优秀家系。

在本研究中,不同月龄下各家系的体重值排序并不一致,一方面,由于金鳟日本品系亲本的自身遗传因素决定,且生长性状完全表达存在一个时间进程,因此同一家系的生长性能在不同生长时期表现不同,生长性状最适合的时期还有待进一步研究;另一方面,生物的所有性状均受到基因与外界环境的影响,而在本研究中虽然尽量保证养殖空间大小、水温、光照、饵料等外界条件基本一致,但在家系个体较小阶段,无法进行标记,每个家系仍然分开养殖在同样的容器内,难以避免外界环境引起的误差,因此仍需要解决小个体金鳟日本品系的家系混养问题,进一步提高金鳟日本品系生长性状遗传选择的准确性。

3.3 金鳟日本品系不同家系变异系数的比较

理论上,生长的一致性在一定程度上体现了群体内基因的同质性。体重变异系数可反映某种鱼类群体生长规格的一致性程度,在遗传上则表明了该群体遗传变异程度的大小,即体重变异系数大则表明该群体遗传变异高[19]。本研究中,金鳟日本品系体重的变异系数高于体长的变异系数,这与陈庆荣[20]对大黄鱼的研究结果相近。在不同生长阶段的16组家系体重的变异系数排序并不一致,且随着饲养时间的增加,超出群体变异系数的家系逐渐增多,但大部分家系体重的变异系数仍然小于群体的变异系数,可见家系选育获得金鳟日本品系比群体均匀度要高很多,说明家系内的个体基因的纯度较高,研究结果显示,优秀家系(J7、J11、J15)的生长速度比群体的均值高31.95%,可见金鳟日本品系家系选育的遗传进展较快,且选育获得的均匀度较高。

综上所述,本研究以人工授精技术和苗种标准化培育技术为方法建立了16组金鳟日本品系全同胞家系,并比较分析了不同家系在不同时期的生长性能,筛选出生长性能优秀的金鳟日本品系家系3个,为进一步的选育提供了良好的材料。

[1] Bridges W R,Von L.Inheritance of albinism in rainbowtrout [J].J Hered,1972,63:152-153.

[2] Ibrahim O,Ali D,Nadir B,et al.Comparative performance approximate biochemical composition and consumer preference of albino normally pigmented varieties of rainbow trout (Oncrhynchusmykiss) [J].Turkish J Fish Aquat Sci,2001,(1):23-28.

[3]王丙乾,贾钟贺,徐连伟,等.日本金鳟(Oncorhyncusmykiss)和道氏虹鳟及其杂交后代生产性能的比较研究[J].水产学杂志,2005,18(1):38-42.

[4]孙 欣,梁 峻,赵学伟.虾夷扇贝獐子岛红品系家系建立及生长发育的比较[J].水产科学,2016,35(5):510-515

[5]胡志国,刘建勇,袁瑞鹏,等.凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)选择育种G0代的生长性能比较与选择效果预估[J].海洋与湖沼,2015,46(3):556-562.

[6]户 国,谷 伟,王 鹏,等.电子标记辅助虹鳟家系建立及快速生长家系筛选[J].中国水产科学,2012,19(1):77-83.

[7]詹 伟,楼 宝,徐冬冬,等.牙鲆家系的建立及早期生长比较[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),2011,30(3):200-204.

[8]田永胜,陈松林,徐田军,等.牙鲆不同家系生长性能比较及优良亲本选择[J].水产学报,2009,33(6):901-911.

[9]唐章生,林 勇,黎 筠,等.吉富罗非鱼不同家系的生长性状差异[J].广西师范大学学报(自然科学版),2011,2(3):74-79.

[10]刘明明,陈校辉,钟立强,等.黄颡鱼不同家系生长性能的比较[J].南京师大学报(自然科学版),2013,36(1):91-93.

[11]罗 坤,夏永涛,王 斌,等.俄罗斯鲟(Acipensergueldenstaedtii)家系构建及不同家系间生长性能比较[J].海洋与湖沼,2015,46(2):463-469.

[12] Unni G,Stig L,Rolf N,et al.MHC polymorphism and disease resistance in Atlantic salmon (Salmosalar);facing pathogens with single expressed major histocompatibility class I and class II loci [J].Immunogenetics,2003,55(4):210-219.

[13] Vandeputte M.Selective breeding of quantitative traits in the common carp (Cyprinuscarpio):a review [J].Aquat Living Resour,2003,16(5):399-407.

[14]马爱军,王新安,薛宝贵,等.大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.)选育家系的构建和培育技术研究[J].海洋与湖沼,2010,41(3):301-306.

[15]尹绍武,黄 海,雷从改,等.海水经济鱼类遗传育种研究进展[J].水产科学,2007,26(7):416-419.

[16]张吕平,吴立峰,沈 琪,等.凡纳滨对虾全同胞家系的建立及生长比较[J].水产学报,2009,33(6):932-939.

[17]陈松林,杜 民,杨景峰.半滑舌鳎家系建立及其生长和抗病性能测定[J].水产学报,2010,34(12):1789-1794.

[18]丁严冬,王佩佩,张国松,等.河川沙塘鳢不同家系生长性能的比较及优良亲本选择[J].淡水渔业,2016,46(5):8-13.

[19]陈 林,李思发,间伟业,等.吉奥罗非鱼(新吉富罗非鱼♀×奥利亚罗非鱼♂)生长性能的评估[J].上海海洋大学学报,2008,17(3):257-262.

[20]陈庆荣.大黄鱼选育子一代生长性能分析[J].水产学杂志,2017,30(2):8-11.

ComparisonsofgrowthtraitsindifferentfamiliesofOncorhynchusmykissafterpurificationandrejuvenation

SUN Peng,HU Guo,GU Wei,XU Ge-feng,BAI Qing-li,WANG Bing-qian

(InstituteofHeilongjiangRiverFisheriesResearch,ChineseAcademyofFisherySciences,Harbin150070,China)

Sixteen full-sibs families ofOncorhynchusmykisswere constructed using artificial insemination technology in standard procedure for larval-rearing,and the growth performances among the families at different periods were compared by variance analysis and multiple comparison.The results showed that there were significant differences in growth trait among different families at different periods.In body weight,family J7 gained the rapidest weight at month 5,the absolute growth rate was 38.83% higher than the mean values of all families,and 98.66% higher than that of the lowest (J25),which displayed an obvious growth advantage;family J7 was ranked first at month 9 for 25.93% higher than the mean value and 85.37% higher than that of the lowest (J27);family J7 was also ranked first at month 12 for 27.68% higher than the mean value,and 58.27% higher than that of the lowest (J25),however,the rank of the weight gain during different months were varied.The coefficient of variation in body weight at 1,5,9,12 was 34.34%,30.60%,27.91%,and 27.06%,respectively,higher than that of the body length which was 10.34%,10.31%,9.91% and 9.40%,respectively.Overall,families J7,J11 and J15 displayed better performance in both growth rate and gain of body weight and length.Therefore,the three families were considered as excellent families with superior growth advantage.These results provided1 good materials for further selective breeding of fast-growth line ofO.mykissin the future.

Oncorhyncusmykiss;family;growth traits

2017-06-05;

2017-08-23

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(HSY201508)

孙 鹏(1988- ),女,硕士,助理研究员,从事鲑鳟鱼遗传育种研究。E-mail:sunpeng@hrfri.ac.cn

王炳谦。E-mail:wbqfish@163.com

S917.4

A

1000-6907-(2017)06-0014-07

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