黄鳝快速生长家系建立及生长比较
2023-07-31连子童夏雪平田海峰胡乔木
连子童,夏雪平,李 忠,田海峰,胡乔木
(中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉 430223)
黄鳝(Monopterusalbus)俗称田鱼、长鱼、鳝鱼等,属合鳃目(Synbranchiformes)合鳃鱼科(Synbranchidae)黄鳝属(Monopterus)。黄鳝主要分布于东南亚及东亚地区[1],在我国分布范围较广,主要分布于长江、黄河、珠江及黑龙江水系,尤其以长江中下游流域分布最密集[2]。黄鳝肉质鲜嫩,营养价值高,自古以来就是食疗滋补佳品,且具有一定的药用功效。近年来黄鳝人工养殖技术和人工繁育技术得到突破性进展,稳定优质的种苗输出使黄鳝成为长江流域重要的养殖特优水产品之一。因此开展黄鳝优良品系的选育将是推动黄鳝产业进一步发展的重要环节。
选择育种又称系统育种,是鱼类育种工作中的一个最基本的手段,该育种方法是将目标品种性状作为育种指标,利用原始材料或品种群体,实行有目的、有计划地反复选择淘汰,从而分离优良性状,迅速固定和发展有益的变异[3]。选择育种是培育新优品种的一种有效途径,已经在多种生物的选育中取得成功,其中家系育种是鱼类选择育种中应用较广的一种有效途径。家系育种是指在相同或相近的环境条件下建立若干个家系,以整个家系为单位进行比较与观察,家系选育实际是对基因型的选择[4],通过对优势基因型的富集,选育出的目标性状相关基因具有较高的纯合度[5]。
家系选育作为传统育种技术具有育种年限短、选育效果优良、亲缘系谱清晰并可为分子育种奠定基础等优点[6],目前通过家系选育技术培育出的优良品系已有很多报道。自20世纪70年代挪威通过家系选育法成功选育出大西洋鲑(Atlanticsalmon)[7-9]优良家系开始,目前,家系选育技术在国内外具有广泛的应用。MARK等[10]通过对虹鳟(Oncorhynchusmykiss)全同胞家系不同时期相关生长性能指标进行分析,加性遗传方差分析结果证明通过家系选育技术可对相关性状进行选育;此外,尼罗罗非鱼(Oreochronmisniloticus)吉富品系[11]、大西洋鳕(Gadusmorua)[12]、北极红点鲑(Salvelinmusalpinus)[13]全同胞或半同胞家系的建立同样应用了家系选育的技术。国内通过家系选育技术培育优良品系同样发展迅速,大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[14-15]、大黄鱼(Pseudosciaenacrocea)[16-17]、牙鲆(Paralichthysolivaceus)[18-19]、半滑舌鳎(Cynoglossussemilaevis)[20]等鱼类家系选育已取得初步成果。
目前随着黄鳝消费市场逐渐扩大,培养具有优良生长发育特性、良好经济性状的种苗将极大地规范和扩大黄鳝养殖生产、促进产业规模扩大。本研究以野生黄鳝作为亲本,进行人工授精,构建11个家系,进而分析比较不同家系间生长性能的差异,以期为黄鳝新品系的选育提供基础数据,为建立黄鳝优良家系选育提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 亲本材料
野生黄鳝亲本收集于湖北省仙桃市张沟镇周边,在网箱中暂养,选择生长发育良好、健康状态较佳、性腺成熟度高的雌雄个体作为亲本。雌性亲本约2年龄,体质量100~250 g,体长35~50 cm;雄性亲本4~5年龄,体质量200~350 g,体长45~70.0 cm,用于构建家系。
1.2 家系构建
以生长快速为优势性能构建家系,将雌性亲本进行人工催产,采用人工挤卵的方式获得卵子,采集雄鱼精液进行人工干法授精,每尾雄鱼授精8~10尾雌鱼,将受精卵均匀分布于网筛中进行孵化。24 h后挑除未受精的死卵,对每组家系进行单独孵化,孵化筐中水流速以水动卵不动为准。
1.3 标准化苗种培育
为减小黄鳝孵化过程中环境因素对其生长的影响,保证种苗孵育过程标准化,保证均一投喂量、养殖密度、充氧量以及水温。在种苗孵化过程中,水温保持在(20±0.5)℃,水体氧气含量为5.0 mg/L以上,pH为7.0~8.0,每隔2 d使用土霉素对鱼卵进行水霉病防治,土霉素用量为0.1 mg/mL。
黄鳝种苗卵黄消失2 d后投喂红线虫作为开口饵料,早晚各投喂一次,投喂量以10 min内吃完为准。鳝体生长至3~4 cm按照家系构成投入网箱饲养,网目规格为80目左右,长2 m左右、宽1.5 m左右,四角用木桩固定,上缘高出水面70 cm左右,箱体入水60 cm左右,间距1m左右,行距在1-2 m,每组网箱幼鳝数量约300尾。幼鳝下箱后第2天进行投饵,以水蚯蚓、小鱼和鱼糜等为主,摄食稳定后开始投喂人工饵料,每日投喂一次,日投喂量约占黄鳝体重5%~10%。每天坚持早、晚两次巡池,观察池中水质的变化情况,注意黄鳝有无病害和活动情况。
1.4 测量与数据分析
待黄鳝生长至10、90和260日龄时,每组家系随机抽取30尾测定全长和体重,得到的数据输入SPSS 27.0.1进行数据统计分析,计算平均值及标准误,实验结果用平均值±标准误表示。采用多重比较分析各个家系之间生长差异,P<0.05表示差异显著,用不同字母进行标注。
计算日增重率与日增长率,公式如下:
日增重率(DWG)=W/T
日增长率(DLG)=L/T
式中T为鱼苗出膜天数(d)、W为T时对应的平均体质量(g),L为T时对应的平均体长(cm)。
计算相对增重率及相对增长率,公式如下:
相对增重率(RWGR)=(W2-W1)/(T2-T1)
相对增长率(RLGR)=(L2-L1)/(T2-T1)
式中T1、T2分别为两次测量时鱼苗的实际生长天数(d),W1与W2分别为T1与T2时对应的平均体质量(g),L1与L2分别为T1与T2时对应的平均体长(cm)。
2 结果与分析
2.1 黄鳝全长和体质量统计分析
统计260日龄时黄鳝全长和体质量,对每组家系随机抽取30尾子代个体测定全长和体重共340尾(某些家系测量数量多于30尾)进行统计分析。通过统计分析结果可以得出黄鳝全长范围较大为7.0~30.0 cm,最大值为最小值的4.28倍(图1A,表1);体质量范围较大为2.0~31.5 g,最大值为最小值的15.75倍(图1B,表1)。
图1 黄鳝全长与体重频数直方图 Fig.1 Histplot of length and weight of M.albusA:全长,B:体重
表1 黄鳝全长和体重统计结果Tab.1 Statistical results of body length and body weight of M.albus (n=345)
2.2 黄鳝不同家系鱼苗生长性能比较
实验过程中分别对10、90和260日龄黄鳝进行了三次生长性能测量,各家系间存在较大差异。由表2可知,首次测量各家系鱼苗,平均全长在6.19~9.31 cm之间,平均体质量0.35~0.81 g。260日龄时,各家系鱼苗平均全长16.08~20.52 cm,平均体重6.18~10.61 g。260日龄测量数据显示,9、10、21和22号家系平均体重分别达10.05、10.61、10.23和9.97 g,显著高于其它家系;2、24和27号家系平均体质量均小于7.00 g,显著低于其它家系。以11组家系平均体质量为生长性能参考,其中9、10、21和22号家系为快速生长家系;2、24和27号家系为慢速生长家系;6、12、14和15号家系为中速生长家系。
表2 黄鳝各家系不同生长阶段平均全长和平均体质量Tab.2 Average length and average weight of various families of M.albus at different growth stages
260日龄黄鳝日增重率与日增长率分析结果显示,黄鳝11个家系中慢速生长家系平均日增重为0.03以下;中速生长家系其平均日增重为0.034~0.037;快速生长家系9号、10号、21号和22号的平均日增重为0.038 g以上(表3)。
表3 260日龄黄鳝家系日增重率与日增长率分析Tab.3 Daily weight gain rate and daily body length increase of 260-day-old M.albus
为了进一步确定黄鳝快速生长家系,分别对比了11个黄鳝家系的相对增重率与相对体长增长率。9、10、21和22号家系黄鳝相对增重率达0.036 g/d以上、相对体长增长率达0.040 cm/d,显著高于其它家系(表4)。
表4 黄鳝各家系相对增重率和相对增长率Tab.4 Relative weight gain rate and growth rate of relative body length of fry of different strains of M.albus
2.3 黄鳝全长与体重的相互关系
利用SPSS Curve Estimation,根据测量得到的360个数据拟合260日龄黄鳝全长与体重的相互关系曲线,通过数据分析结果可得260日龄内黄鳝全长与体重幂函数关系式为W=7.764 7L0.391 6,该曲线相关系数R2=0.792 1(图2)。
图2 黄鳝全长与体重的相互关系曲线Fig.2 Correlation curve between length and body weight of M.albus散点表示某黄鳝个体数值,曲线表示相互关系曲线
3 讨论
黄鳝是我国重要的亚热带淡水经济特种鱼类,其味道鲜美,富含多种营养物质,如DHA、EPA等不饱和脂肪酸,具有很高的营养价值[21]。近年来黄鳝养殖技术日渐成熟,养殖规模进一步扩大,但黄鳝优良家系筛选还处于空白阶段。本研究中对黄鳝进行全长和体质量统计分析发现相同家系内个体以及不同家系鱼苗平均全长和平均体质量均存在较大差异,因此通过家系选育可以筛选出生长速度快的黄鳝家系。比较相对生长率是较为常用的一种筛选快速生长家系的手段。在本研究中利用相对增重率和相对增长率筛选出快速生长家系9号、10号、21号和22号。对比选育家系各发育阶段的生长差异,除快速生长家系外,12、15号家系在早期(10~90日龄)生长速度较慢,到后期(90~260日龄)则快速生长,体质量增长表现出了明显的优势,但综合分析未被筛选为快速生长家系。该情况说明此家系在后期生长发育情况良好,可作为备选家系。利用SPSS Curve Estimation分析出黄鳝全长与体重幂函数关系式为W=7.764 7L0.391 6,函数中指数主要是反映鱼类生长速度,其指数不等于3为异速生长,等于3为等速生长[22]。在该关系式中指数为0.391 6,说明在该黄鳝总群体中存在着异速生长,产生该结果的主要原因是由于黄鳝总群体中存在生长速度差异,及存在快速生长家系与慢速生长家系。
解决黄鳝生长较慢的问题,填补目前无黄鳝高产家系的空白,对于黄鳝规模化养殖以及提高养殖产量和经济效益具有极大的应用价值。结合目前的生产状况与产业现状看,可以通过建立快速生长家系解决目前黄鳝生产过程中出现的问题。家系选育是传统选择育种方法中重要的方法之一,是指以家系为单位进行的选择育种,通过增加选育群体内目标基因频率达到提高和稳定主要经济性状的目的。通过家系育种培育出具有目标表现性状优良的品系在水产学研究中广泛存在。在关于斑点叉尾鮰(IctalurusPunctatus)的育种研究中,秦钦等[23]通过不同品系父本、母本杂交获得斑点叉尾鮰家系68组,通过单因素方差分析和多重比较分析筛选出快速生长04和97父本家系与03母本家系。刘朋朋等[24]在黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)育种中得出,巢湖群体适合用作母本而滆湖群体适合用作父本。除对于快速生长家系的筛选,通过家系培育对于其他优良性状的筛选同样很多,李仰真[20]通过家系杂交对抗病参数进行相关比较,进行抗病品系的选育。综上黄鳝不同家系之间存在生长情况差别较大的情况,可以通过家系选育的方式筛选出生长速度快的家系。
尽管该实验结果测量了10日龄至260日龄生长时期的黄鳝家系生长数据,如需得到更加准确的全长与体重的函数生长曲线,还需要延长数据监测时间。此外,黄鳝优良品系选育工作还需要获取子代杂交数据,以得到更完善的结果。