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菲律宾蛤仔选育群体幼虫和稚贝生长性状的选择响应

2019-10-30祁剑飞巫旗生郑雅友曾志南江泽贵贾圆圆

渔业研究 2019年5期
关键词:遗传力日龄幼虫

祁剑飞,巫旗生,宁 岳,郭 香,郑雅友,曾志南,江泽贵,贾圆圆

(福建省水产研究所,福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室,福建省海洋生物资源开发利用协同创新中心,福建 厦门 361013)

菲律宾蛤仔(Ruditapsphilippinarum)是一种适应性强、生长快的海洋经济贝类,其产量在所有贝类物种中位居第二[1]。中国的菲律宾蛤仔养殖规模最大,2017年全国蛤类产量达417.79×104t,占全国海水养殖产量的20.88%[2],其中菲律宾蛤仔产量超过300×104t,是我国单品产量最高的养殖贝类,占世界总产量的90%以上[3]。我国也是菲律宾蛤仔人工育苗规模最大、数量最多的国家。在福建省,面积仅87 hm2的垦区就可培育2 mm的稚贝达604.9亿粒[4]。大规模的育苗生产活动需要大规模的亲贝供应,以垦区育苗为例,每hm2育苗水域约需要1.5 t的亲贝。但业者在选择菲律宾蛤仔亲贝时仅考虑性腺成熟度,而忽略其他性状,使用1龄性腺饱满的亲贝育苗已是普遍现象。从育种学的角度看,这些亲贝大多是未经系统选育或改良的人工养殖群体,经济性状日趋退化,因此亟待培育菲律宾蛤仔新品种[5]。

群体选育,只需根据个体表型值进行选择,具有投入少、操作简单易行、当目标性状遗传力较高时易于获得较大的遗传反应等优点[6],在众多选择育种方法中得到广泛应用。该方法在悉尼岩牡蛎(Saccostreacommercialis)[7-8]、长牡蛎(Saccostreagigas)[9-11]、欧洲牡蛎(Ostreaedulis)[12]、海湾扇贝(Argopectenirradians)[13]、虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)[14]、硬壳蛤(Mercenariamercenaria)[15]和马氏珠母贝(Pinctadamartensiir)[16]等贝类选育中均有报道。而在菲律宾蛤仔选育中的应用仅见闫喜武等[17]和Zhao等[18]对中国北方群体的研究。

本实验以广东选育群体[19]F2为对象,分析幼虫和稚贝时期的选择反应、遗传获得和现实遗传力,旨在为进一步的选育工作提供资料。

1 材料与方法

1.1 亲贝来源

亲贝于2018年11月采自厦门市杏林湾(24.54°N、118.06°E)底播养殖性腺成熟的广东选育群体F1,从中获取亲贝基础群体3 000粒,用游标卡尺(精确到0.01 mm)测量其壳长。采用截头法以10%的选择压力选取壳长最大的300个个体作为F2亲体。F1中随机选取300个个体作为对照组亲体。

1.2 幼虫培育

两组亲贝室内阴干约8 h后,放入盛有沙滤海水的水泥池(8 m×3 m×1 m)中催产,约4 h后观测到亲贝产卵。24 h后用150目筛绢网捞取D型幼虫转入容量为50 L塑料桶中培育,培育密度为5个·mL-1,每组设3个平行。水泥池中幼虫作为继代培养。幼虫阶段不换水。每日投饵2次,饵料均为小球藻(Chlorellavulgaris),投饵量视幼虫摄食情况而定。幼虫培育期间,水温为18~23℃,pH为7.90~8.26,盐度为30。在培育期间,每3天测量幼虫密度1次,如有变化再进行调整,以确保各桶内密度保持一致。

1.3 稚贝培育

幼虫培育约15 d进入壳顶后期,出现沉底附着现象,塑料桶中投入微量消毒的池塘底泥诱导附着变态。桶内稚贝培育期间,日投饵2~3次,依摄食情况酌情确定,每日换水50%。30 d后稚贝壳长生长至约1 mm,转入上升流装置中继续培养,每组设3个平行。稚贝培育管直径7 cm,水流0.25 L·min-1,培养密度500个/cm2,抽取池塘海水作为饵料,水温16~20℃,pH为7.94~8.14,盐度为31。

1.4 指标测量

浮游期,每3天取样测量,稚贝期每15天测量一次。壳长小于1 mm的幼虫和稚贝采用显微镜测量,壳长大于1 mm的稚贝用直尺测量,所有测量数据均用数码相机拍摄记录,然后用软件 DIGIMIZER 3.2.1.0 (http://www.Digimizer.com)测量。每个样品随机测量30个个体。

1.5 遗传参数估计

式中,i为选择强度,YP代表被选亲本个体的表型平均值,Y为选择前整个群体性状的平均值,被选择群体的标准差;xS和xC分别代表选择组和对照组的平均壳长,σc为对照组壳长标准差。使用SPSS 17.0分析选择组与对照组的表型差异(单因素方差分析法),显著性水平P<0.05。

2 结果

2.1 亲本信息

亲贝基础群体共3 000粒,平均壳长为(2.67±0.24)cm,壳长频率分布见图1。以10%的选择压力挑选壳长最大的300个个体作为繁育亲体,平均壳长(3.06±0.23)cm,由此计算选择强度i为1.591。

2.2 壳长比较

在浮游幼虫期,选育组壳长均值大于对照组,12日龄时选择组与对照组平均壳长差异显著(P<0.05),3、6、9日龄两者壳长差异不显著;在稚贝期,选育组壳长均值也大于对照组,45、60和75日龄差异显著(P<0.05),90和105日龄差异不显著(表1)。

表1 菲律宾蛤仔选育组和对照组不同日龄的平均壳长

注:同行数据上标字母不同表示有显著差异(P<0.05)。

Note:Different letters in the same row indicated significant difference(P<0.05).

2.3 遗传参数

浮游幼虫期,菲律宾蛤仔选育群体壳长的遗传获得均值为(2.902±2.114)%,选择反应为(0.516±0.297),现实遗传力为(0.324±0.187)。稚贝期,遗传获得均值为(9.463±8.418)%,选择反应为(0.300±0.262),现实遗传力为(0.188±0.164)。

表2 菲律宾蛤仔选育组不同日龄壳长的遗传获得、选择反应和现实遗传力

3 讨论

群体选择由于只需根据表型性状进行选择,操作简单,且常可获得较好效果,是实际育种工作中常用的一种方法。通常群体遗传变异越大,选择越有效[17]。现有研究表明我国沿海菲律宾蛤仔野生群体的遗传多样性比较丰富[20],即使是经过多年人工选育的群体,其遗传多样性仍然比较高[21]。在实际苗种生产中,我国菲律宾蛤仔育苗多以池塘、垦区育苗为主,且单次使用亲贝量成百上千吨,因此虽然经历了30多年的池塘、垦区育苗,商品蛤仔群体的基因型仍较为丰富,与野生型群体几乎没有差异[17]。综上,菲律宾野生群体、人工选育群体和商品群体均具有较高的遗传多样性,本实验基础群体为菲律宾蛤仔广东野生群体选育第一代,可以认为该群体遗传变异较高,适合群体选育方法的应用。

关于菲律宾蛤仔群体选择遗传参数估计的文献不多。闫喜武等[17]的研究表明莆田群体、大连群体和东京群体幼虫期平均选择反应和现实遗传力分别是(0.804±0.084)和(0.458±0.051),稚贝期平均选择反应和现实遗传力分别是(0.705±0.039)和(0.402±0.025);Zhao等[18]研究表明菲律宾蛤仔歧化选择中上选组360 d的遗传获得、选择反应和现实遗传力分别是3.55、0.268、0.165。本研究中幼虫期平均遗传获得、选择反应和现实遗传力分别是(2.902±2.114)、(0.516±0.297)、(0.324±0.187),稚贝期平均遗传获得、选择反应和现实遗传力分别是(9.463±8.418)、(0.300±0.262)和(0.188±0.16)。可见,本研究结果中选择反应和现实遗传力均小于闫喜武等[17]的结果而与Zhao等[18]相似。本研究中菲律宾蛤仔选育组和对照组壳长差异变化很大,只在12~75日龄差异显著(表2),这导致各生长阶段遗传参数变化很大,例如遗传反应范围0.011~0.887、现实遗传力范围0.007~0.558,该结果与闫喜武[3]研究菲律宾蛤仔歧化选择的结果相似,其上选组浮游期选择反应和现实遗传力分别为负值,表明选择无效,300 d的选择反应和现实遗传力分别是1.17、0.43,8日龄选择反应为2.00,10日龄降为0.22。这种生长速率变化差异导致遗传参数的浮动或许是基因型与环境互作的结果[22],也可能是养殖群体、生长阶段以及亲本数量不同引起[23]。

群体选择在贝类育种的应用取得了许多成功的先例,在长牡蛎连续三代的群体选育研究中,3个地理群体(中国、日本和韩国)选择组的壳高每代平均增长10%左右[10,24-25]。不同扇贝选育过程中,每代生长性状可获得8%~10%的改良[13-14,26]。He等[27]对珠母贝(Pinctadafucata)的壳高进行选育,壳高和活体质量均得到显著提高。本研究中菲律宾蛤仔幼虫和稚贝期遗传参数虽然在不同日龄变化很大,但平均来看选择效果明显,对选择效果的总体评估有待于对养成阶段的选择效应分析。

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