梨形环棱螺60日龄6个生长性状遗传参数估计

颜元杰，金 武，闻海波，马学艳，薛 婷，孙成飞，何义进，邴旭文,

(1.南京农业大学无锡渔业学院，江苏无锡 214081；2.中国水产科学研究院珠江水产研究所，农业部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室，广州 510380；3.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心，中美淡水贝类种质资源保护及利用国际联合实验室，江苏无锡 214081)

梨形环棱螺(Bellamyapurificata)俗称螺蛳、豆田螺、石螺，是环棱螺属个体最大的种[1]。该种全国分布广、产量大，用途多，是青鱼(Mylopharyngodonpiceus)[2]、宽体金线蛭(WhitmaniapigraWhitman)[3]、中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)[4]和甲鱼(Trionyxsinensis)[5]等水产经济动物及部分水禽的重要饵料之一，同时也是广大居民“菜篮子”的重要组成部分，日益受到了广泛关注[6]，苏南地区甚至形成了梨形环棱螺的一些地方品牌，如：江阴的双泾螺蛳。因其个体大、品质优、价格高而成为地方的特色水产品。作为淡水水域生态系统中重要的一环，梨形环棱螺既是消费者，以滤食水体浮游生物为食，又充当分解者，舔舐环境中的有机碎屑[7]。它在控制水域环境有机物沉积、维持湿地功能等方面具有重要作用[8]。

遗传参数主要包括遗传力、遗传相关、重复力等。遗传力和遗传相关的值对个体育种值估计、育种规划决策都起着十分重要的作用，它们的准确与否直接关系到整个育种工作的效率[9]。国内外贝类生长性状遗传参数的估计主要集中在三角帆蚌(Hyriopsiscumingii)[10-11]、长牡蛎(Crassostreagigas)[12]、虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)[13]、硬壳蛤(Mercenariamercenaria)[14]、九孔鲍(Haliotisdiversicolorsupertext)[15]等物种，这些贝生长性状的遗传参数多为高遗传力水平(h2>0.3)[10-15]，但螺类相关研究仍较少。

本实验以梨形环棱螺为研究对象，在其达到60日龄时，对单个个体进行标记，然后进行同一池塘混养，最大限度地减少因环境因子造成的误差，从而提高遗传参数估计的准确度。本研究采用构建全同胞家系，记录梨形环棱螺60日龄时生长性状数据，通过估算基础群体的遗传参数，为梨形环棱螺进一步选择育种提供基础依据，也为其它贝类选择育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 亲本选择和暂养

实验亲本于2016年9月底从阳澄湖、太湖、江阴双泾采集。采集后，暂养于中美淡水贝类种质资源保护及利用国际联合实验室基地。根据右触角是否向内弯曲鉴别雌雄。性别鉴定后进行贝类物理标签标记。为避免性别鉴定后，雌螺在暂养过程中交配，每枚雌螺用螺笼单独隔离饲养。每只雌螺的后代与母本养在同一螺笼中，直到达到标记规格。每10只螺笼为一组，暂养于同一个水泥池中，水泥池保持微孔增氧。暂养期间，每3天投饲螺旋藻锭片2片。水温25～29 ℃。

1.2 实验抽样与个体标记

每次投喂螺旋藻锭片的同时，检查雌螺产卵情况。共有93枚雌螺顺利产仔螺。每只螺笼后代个数标准化为30枚。2016年11月底，梨形环棱螺达到标记规格(60日龄)进行标记，并测量生长性状数据。

1.3 数据处理与分析

在数据分析之前对原始数据进行预处理，剔除在数据录入过程中出现的错误。因母本贝类标签标号重复，剔除93个家系中的重复数据和数据录入造成的错误值，最终采用69个全同胞家系的数据进行分析。用PROC UNIVARIATE 对6个性状进行正态检验(Shapiro-Wilk检验)。用PROC GLM 筛选出统计显著(P<0.01)的固定效应用于混合模型分析。

数据预处理以及初步统计分析在SAS(V8.2，SAS Institute，Cary，NC，USA)中完成，方差协方差组分计算由ASReml 1.0完成。根据所获得的数据，建立单性状无重复观测值的动物模型，构建模型如下：

Yijk=u+Bi+Nj+ak+eijk

2 结果与分析

2.1 描述性统计结果

描述性统计分析结果如表1所示，所有性状的偏度和峰度系数均接近0，原始数据符合正态分布，可以直接用于后续分析。在所有的性状中，体质量性状的变异系数最大，因此可以将体质量性状作为目标性状进行遗传改良。梨形环棱螺3个地理种群的6个性状之间存在显著差异。梨形环棱螺江阴群体的6个性状值显著高于其他两个群体(表2)。

表1 梨形环棱螺60日龄生长性状的描述性统计结果Tab.1 Descriptive statistics of six traits of B.purificata in 60 days old

表2 三个种群梨形环棱螺6个性状的描述性统计Tab.2 Descriptive statistics of six traits of B.purificata in three populations

注：*同列不同字母表示差异显著，P<0.05

2.2 方差组分分析结果

方差组分估计结果如表3所示。6个性状的遗传力均高于0.3，为高遗传力水平。体质量在所有的性状中遗传力最高。5个形态学性状中体螺层高的遗传力最高，其次是壳口高，壳高的遗传力最低。遗传力结果表明梨形环棱螺6个性状均有较高的加性遗传方差，对这6个性状进行选择能获得理想的遗传改良效果。

2.3 表型相关和遗传相关分析

表型相关和遗传相关的分析结果如表4所示。体螺层高和壳高的表型相关为表型相关中最高。体螺层高和壳高的遗传相关在所有的遗传相关中最高。体质量与壳口宽的表型相关最低，体质量和壳口高的遗传相关最低。

表3 梨形环棱螺生长性状的方差组分估计Tab.3 Variance components estimation of the growth traits of B.purificata

表4 梨形环棱螺生长性状的表型相关(上三角)和遗传相关(下三角)Tab.4 Phenotypic correlation(above the diagonal) and genetic correlation(under the diagonal)of growth traits in the larva stage of B.purificata

3 讨论

随着家系选育方法在贝类育种中广泛应用，贝类目标性状的遗传学参数陆续见诸报道。国内外在长牡蛎[12]、虾夷扇贝[13,16]、九孔鲍[15]、硬壳蛤[14]、泥蚶(Tegillarcagranosa)[17]、文蛤(Meretrixmeretrix)[18]、三角帆蚌[11]、马氏珠母贝(Pinctadamartensi)[19]等贝类中进行了相关性状的遗传参数研究，目标性状多为生长性状。研究发现，多数贝类生长性状的遗传力均为中高遗传力水平，表明对这些贝类开展选择育种工作将会取得较好的效果。在本研究中，梨形环棱螺的体质量性状与5个形态学性状具有显著相关性，这与牡蛎[12,20]的结果一致，后续开展选择育种工作时，仅需对体质量性状进行选育就可能达到改良其他性状的目的。

由于梨形环棱螺生物习性限制，按照雌雄比2∶1的比例构建半同胞家系会导致雄性亲本死亡率偏高，因此采用构建全同胞家系的方法估算目标性状遗传力。此外，由于只有一代数据，利用动物模型进行方差组分估计时不能对母性效应进行准确剖分，可能将部分母性效应划为加性效应，从而导致遗传力偏高。因此，在后续的研究中，需要通过合理试验设计，进一步提高遗传力的准确度。由于梨形环棱螺在淡水贝类中属于小型卵胎生贝类，雌螺体内怀卵量最多50～60粒，且雄螺与雌螺交配次数不能过多[21]。因此在梨形环棱螺遗传改良方案中采用全同胞家系估算遗传参数，尽管有高估遗传参数的风险，但在散大蜗牛(Helixaspersa)[22]、绿唇鲍(Haliotislaevigata)[23]、贻贝(Mytilusedulis)[24]等贝类的遗传改良实践表明：即使是采用全同胞家系对贝类进行遗传改良也能取得理想的遗传改良效果。因此，采用构建全同胞家系的方法对梨形环棱螺进行遗传改良，预期也能获得理想的效果。