團頭魴浦江1號選育技術的製作方法
2023-06-02 11:56:21
專利名稱：團頭魴浦江1號選育技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及魚類良種的選育技術，具體地涉及團頭魴浦江1號選育技術。
背景技術：
20多年來，我國魚類選育種研究取得了較好成績，表現在以下幾方面1.雜交育種通過雜交育種技術，從100多組雜交組合中先後篩選出了以下雜種優勢明顯的雜交組合如豐鯉(興國紅鯉♀×散鱗鏡鯉 )，荷元鯉(荷包紅鯉♀×元江鯉 )，三雜交鯉(荷元鯉♀×鏡鯉 )，嶽鯉(荷色紅鯉♀×湘江野鯉 )，芙蓉鯉(散鱗鏡鯉♀×興國紅鯉 )，福壽魚(莫三比克羅非魚♀×尼羅羅非魚 )，奧尼魚(尼羅羅非魚♀×奧利亞羅非魚 )等。
2.群體選育群體選育，也稱混合選育，是一種傳統的選育方法。一般需經過連續六個世代以上的優選才能成功。我國先後育成的有荷包紅鯉、興國紅鯉、彭澤鯽等。這些魚類的選育歷時均不超過10年，技術單一，僅限於表型。
3.染色體組工程育種我國用染色體組工程育種技術獲得了全雌鯉、異育銀鯽、湘雲鯉，湘雲鯽等，其中全雌鯉是雌核發育技術與性轉技術相結合而得；湘雲鯉和湘雲鯽則是利用鯉鯽遠緣雜交獲得了異源四倍體，再通過四倍體與二倍體的鯉魚或鯽魚交配獲得倍間三倍體的鯉或鯽而成。
4.綜合育種綜合育種技術是指先進行雜交選育，再結合人工誘導雌核發育等技術，使優良性狀於以穩定。我國培育的有建鯉、穎鯉、松浦銀鯽、高寒鯉等。
5.基因工程育種中國水產科學研究院黑龍江水產研究把大麻哈魚生長激素基因轉入鯉魚。中國科學院水生生物研究所把草魚和鯉魚的生長基因轉入鯉、鯽魚。現均在安全性中試階段。
在我國選育的魚類品種裡，迄今經全國水產原良種審定委員會審(認)定通過的還不多，僅有荷包紅鯉、興國紅鯉、建鯉、松浦鯉、德國鏡鯉選育系、荷包紅鯉抗寒品系、彭澤鯽、松浦銀鯽、及團頭魴浦江1號。這些品種主要涉及鯉和鯽。無論從涉及的種類看，還是種數看，都遠遠不能適應需要。良種仍然是我國水產養殖業的最大薄弱環節。
國際上對魚類迄今已育成的有20多個品種。採用了群體選育技術選育出的有美國的道納遜虹鱒，挪威的大西洋鮭等。採用了在雜交選育技術選育出的有GIFT羅非魚等。然而，由於魚類性成熟一般要3～4年，加上選育4代需要12～16年，如要達到遺傳穩定需6～7代，則需要18～28年，所以選育周期長。
團頭魴原產於長江中遊的一些大、中型湖泊中，1955年被發現，並逐漸成為我國主要養殖對象之一。團頭魴是頗受各地人民青睞的淡水魚，尤其因毛澤東的「才飲長江水，又食武昌魚」的詩詞而聞名中外。在上海地區的淡水養殖產量中，團頭魴約佔15％。而在全國，其產量在2000年達51萬噸，居淡水養殖魚類的第六位。自該魚被馴養以來，各地團頭魴養殖群體後出現了較為嚴重的退化現象，表現為生長速度減慢，性成熟提早，體形變長變薄等。
因此，養殖生產迫切需要良種。而良種的選育迫切需要開發選育效果好而穩定、選育周期較短的技術；跟蹤監測育成良種遺傳變異的技術，建立分子遺傳標誌的技術。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的魚類選育方法，它是群體選育與生物技術的集成技術。
在本發明的第一方面，提供了一種選育魚類良種方法，其特徵在於，它包括步驟(a)養殖待選育的魚；(b)在魚生長期間，從魚群中選取個體大、體長體重比好的魚，其中選擇率小於萬分之五；(c)對步驟(b)中選出的魚進行養殖，使其繁殖產生下一代魚；(d)重複步驟(b)和(c)3-10次。
在一優選例中，在步驟(b)中選擇率為0.00001-0.0005。
在另一優選例中，在步驟(b)中選擇率為等於0.0004。
在另一優選例中，在步驟(c)中選取生長速度快10％以上的魚。
在另一優選例中，在步驟(d)之後，還包括步驟(e)通過雌核發育法使選出的魚性狀穩定和/或純化。
在另一優選例中，選育的魚的群體遺傳變異程度按多態座位比例小於7.5％，平均雜合度小於0.05；選育的魚在群體中的個體間平均遺傳相似度大於90％。
在另一優選例中，所述的魚選自下組團頭魴、尼羅羅非魚、中華鱉。
在另一優選例中，還包括在步驟(c)之後，用分子遺傳標誌對選出的魚進行鑑定。
在另一優選例中，還包括在步驟(e)之後，用分子遺傳標誌對穩定和/或純化的魚進行鑑定。
在另一優選例中，在步驟(d)中重複步驟(b)和(c)4-6次。在另一優選例中，還包括在步驟(d)中強化培育，縮短選育周期技術。
圖1是在本發明一種優選例中所選育的一種團頭魴的照片。
圖2是在本發明另一種優選例中所選育的團頭魴雌核發育當年魚照片。
圖3-5顯示了對選育的魚進行分子遺傳標誌鑑定的照片。其中圖3顯示了團頭魴浦江1號(1-8)及其淤泥湖原種(9-15)的分子遺傳標記；圖4顯示了團頭魴浦江1號(9-16)及其雌核發育魚(1-8)的分子遺傳標記；圖5顯示了團頭魴浦江1號(9-16)及其雌核發育魚(1-8)的分子遺傳標記。
具體實施例方式
本發明的技術路線是群體選育與生物技術高度集成。關鍵有三一是針對團頭魴遺傳多樣性較低的特點，通過超高強度的選擇，對魚進行持續不斷的選育，逐代選出生長快，個體大和及體長/體重比較為理想的魚，至第6代，獲得生長速度比原種明顯提高(30％)、體型優良的良種。二是用細胞遺傳和分子遺傳技術，定量分析選育良種的遺傳變異程度，通過雌核發育使之遺傳穩定和純化，建立選育良種的特有的分子遺傳標記。三是通過強化培育，縮短魚類選育周期3年。
本發明的選育魚類良種的方法包括高強度群體持續選育技術；遺傳變異監測和分子遺傳標誌生物技術；強化培養育；縮短選育周期技術等方面(a)選擇奠基群體。從天然群體中，選擇一種較好的群體(例如生長較快，體型較好)做為選育的奠基群體；建立選育系和對照系；(b)群體選育與生物技術高度集成。首先依照數量遺傳學原理，對選育系按照嚴格的程序進行操作；到第6代(F6)，即生長速度有明顯提高，體型較理想，且遺傳性狀較穩定時，使用分子遺傳技術建立其遺傳標記，並通過雌核發育技術使其穩定和純化。
(c)群體選育技術。建立2個平行的選育系。其繁育群體有效大小各約100組。從魚苗到性成熟期間，在4～5cm夏花(20～30日齡)，12～15cm魚種(120日齡)，500g成魚(2齡)及750～1000g親本(3齡)階段，分別按5％、10％、12％及50％的選留率，從魚群中選取個體大、體型好(體長/體高比為2.0～2.2)的魚，總選擇率為萬分之三。按上述步驟反覆進行。逐代選育並使用隨機區組設計法對選系和對照系作跟蹤測試與評估。直至選育系生長速度較對照系有明顯提高(30％)、體型較為優良，而且遺傳穩定時。如此持續6代選育。
(d)生物技術。使用細胞遺傳和分子遺傳技術測定選育良種的遺傳變異。建立良種的分子遺傳標記。通過雌核發育技術獲得純化的良種。
(e)強化培育，縮短選育周期技術。魚類性成熟一般需3～4年。使用傳統的選育方法選育6代就要18～24年。選育周期過長，是影響魚類選育進展的重要原因。本發明人在研究過程中發現，通過強化培育，團頭魴2年也能成熟和人工催產繁殖，因而能縮短選育周期。團頭魴6代選育原計劃18年，現縮短到15年。
在本發明的一個實例中，針對團頭魴自然分布區狹小、遺傳變異性弱、遺傳力低等特點，根據數量遺傳理論，實行萬分之三的高強度選擇，堅持長期選育15年，獲得了生長速度比原種提高30％，年均選育效應5.9％的效果。在此基礎上，進一步使用染色體操作技術，獲得了浦江1號的雌核發育魚，使遺傳性狀進一步穩定，得以純化。
在本發明的一個具體例子中，整個選育過程有2個主要階段群體選育階段是通過15年、6代、每代萬分之三的高強度的群體選擇，獲得生長速度明顯提高(30％)、體型優良的後代；生物技術育種階段是從F5代開始，通過雌核發育手段予以穩定和純化，使魚群的純度(群體內個體間遺傳相似度)進一步提高到94％以上。
此外，本發明人還使用隨機擴增多態DNA(randomly amplified polymorphicDNA，簡稱為RAPD)技術發現和建立了良種特有的分子遺傳標記，在此基礎上建立了快速準確的鑑別方法。
用本發明方法選育出的魚具有生長快、體型好、純度高以及符合綠色食品要求(以投餵新鮮草料為主，配合飼料為輔，病害少，用藥少)等特點。例如，在用本發明方法對團頭魴進行的選育中，獲得的一種良種，即團頭魴浦江1號具有以下優點(1)生長快團頭魴浦江1號在一般池塘養魚條件下，當年階段，平均日增重0.5g，經100天(7～10月份)飼養，可達50～60g。二齡階段，平均日增重3.0g，經200天(5～10月份)飼養，可達500～600g。
(2)純度高團頭魴浦江1號群體遺傳變異程度為多態座位比例5.88％，平均雜合度0.0258(同工酶測定結果)；群體內個體間平均遺傳相似度93.5％(DNA RAPD測定結果)。
浦江1號雌核發育魚的群體內遺傳距離又比其親本(F6)的群體內遺傳距離減少46％，即進一步純化。
(3)附合綠色食品要求團頭魴浦江1號以草為主食，病害少，用藥少。附合安全、衛生環境、無汙染的綠色食品要求。
本發明的創新點在於(1)國內外尚未見到把群體選育與生物技術高度集成，即在選育獲得明顯效果的基礎上，進一步藉助現代生物技術予以穩定、純化的類似技術。(1) (2)以數量遺傳學理論為指導，萬分之三的高強度選擇在國內外尚無先例。(3) 應用細胞遺傳和分子遺傳技術，定量分析選育良種的遺傳變異程度，建立選育良種的特有的分子遺傳標記，通過雌核發育技術使之進一步穩定與純化，這一集成技術在國內外魚類選育中尚無報導。
(4)通過強化培育，可有效地縮短魚類選育周期。
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
實施例1待選魚奠基群體的獲得1985和1986年，連續兩批從湖北省淤泥湖(3萬畝)引進團頭魴原種親魚。1985底年引進雌魚15尾，雄魚15尾(成活數)，1986年底又引進雌魚46尾，雄魚112尾(成活數)。用這兩批魚次年繁殖後代的一半為選育系。採用傳統的群體選育方法，分別建立了兩個選育系。另一半混合為對照系。1992年又從該湖引進當年魚種2000尾，加入對照系，以防其基因庫在人工養殖環境裡的可能性丟失。
實施例2團頭魴的選育在實施例1中獲得的選育系中，逐代選留健壯而體型好的較大個體，每代從魚苗到親魚的總選留率約為萬分之三。1998年和1999年獲第六代(F6)。浦江1號是生長優勢明顯、遺傳性狀穩定的選育的第六代(F6)。
試驗主要在上海水產大學南匯魚類種質試驗站進行。專供團頭魴選育用的魚池5隻，共16畝，水泥地24隻(每隻28m2)。在選育的同時，逐代進行生長性能的對比試驗。試驗方法是採用完全隨機區組設計，在數池(塘)中進行選育系和對照系的同塘(池)比較。剪鰭標記。計算一齡、二齡及三齡階段的增重率和成活率。每個比較試驗在第二年重複一次。對比試驗從1986年起，持續至2001年。
實施例3對選育系魚的鑑定(1)生長速度在江蘇、浙江一帶池塘養魚環境中(團頭魴、鰱、鱅、鯽等混養，畝產500～750kg，使用青料和顆粒料)，浦江1號團頭魴當年階段，平均日增重0.5g，經100天(7～10月份)飼養，體重可達50～60g。二齡階段，平均日增重3.0g，經200天(5～10月份)飼養，體重可達500～600g。三齡階段，平均日增重2.7g，經200天(5～10月份)飼養，體重達1000g以上。
在鬲湖網圍養魚環境中(單養團頭魴)，年底-年初投放50g魚種，國慶節前就達到500g以上，具有綠色食品和季節的優勢(其他團頭魴要晚1～1.5個月才達同樣規格)。
(2)體長/體高比保持在2.1～2.2，肉厚(圖1)。體表珍珠色澤亮麗。
(3)遺傳特性A.核型公式2N＝48，26m+18sm+4st，NF＝92。同原種一致。
B.群體遺傳變異程度據同工酶測定結果，計算得多態座位比例為5.88％，平均雜合度為0.0258。1990年測定的結果是梁子湖、淤泥湖及南湖(武漢)的團頭魴多態座位比例為20％，平均雜合度為0.0808～0.0851；而江蘇邗江的團頭魴相應為13.3％、0.0549。表明浦江1號已有較大純化。
C.群體內個體間平均遺傳相似度據RAPD測定結果為93.5％。野生群體尚無可比資料。
實施例4中間試驗為檢測選育效果，在上海市嘉定區望新水產良種場和籌建中的國家級江蘇省常州市鬲湖團頭魴良種場進行中間試驗。
(1)上海市嘉定區望新水產良種場從1994年起，每年引進本發明的選育良種親本500尾左右，到1998年已全部更新了該場的團頭魴親魚。浦江1號的催產率和出苗率比原先使用的團頭魴的催產率和出苗率提高了20％以上。
(2)江蘇省常州市鬲湖團頭魴良種場1998年，該場被列為國家級水產良種場建設項目。該場選用浦江1號團頭魴為該場的當家品種。1998年開始引進。1999年起開始大量繁殖苗種，供應鄰近地區湖泊圍養和池塘養魚的需要。由於該良種比原先所用團頭魴生長速度提高20％以上，上市提前一個月，售價比節後高20％以上。
實施例5純系的建立按常規的染色體組操作方法，用實施例2中獲得的團頭魴來建立純系。1999年和2000年分別從團頭魴F5和F6產生了雌核發育魚150尾和1500尾(圖2)。2001年又獲得了雌核發育魚的仔代，其遺傳性狀進一步穩定。
實施例6浦江1號團頭魴的分子遺傳標記使用RAPD技術，合成了許多不同的引物，進行DNA擴增。發現引物S43(GTCGCCGTGA)、S8(GTCCACACCGG)、以及S18(CCACAGCAGT)特別適合用作擴增浦江1號團頭魴及其雌核發育魚的引物。
其中，使用引物S43對團頭魴浦江1號(1-8)及其淤泥湖原種(9-15)的擴增結果見圖3，分子遺傳標記帶位於1140bp、990bp、和850bp處。
使用引物S8對團頭魴浦江1號(9-16)及其雌核發育魚(1-8)的擴增結果見圖4，分子遺傳標記帶位於1100bp處。
使用引物S18對團頭魴浦江1號(9-16)及其雌核發育魚(1-8)的擴增結果見圖4，分子遺傳標記帶位於860bp處。
在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求
1.一種選育魚類良種的方法，其特徵在於，它包括步驟(a)養殖待選育的魚；(b)在魚生長期間，從魚群中選取個體大、體長體重比好的魚，其中選擇率小於萬分之五；(c)對步驟(b)中選出的魚進行養殖，使其繁殖產生下一代魚；(d)重複步驟(b)和(c)3-10次。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟(b)中選擇率為0.00001-0.0005。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，在步驟(b)中選擇率為等於0.0004。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟(c)中選取生長速度快10％以上的魚。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟(d)之後，還包括步驟(e)通過雌核發育法使選出的魚性狀穩定和/或純化。
6.如權利要求1或5所述的方法，其特徵在於，選育的魚的群體遺傳變異程度按多態座位比例小於7.5％，平均雜合度小於0.05；選育的魚在群體中的個體間平均遺傳相似度大於90％。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述的魚選自下組團頭魴、尼羅羅非魚、中華鱉。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括在步驟(c)之後，用分子遺傳標誌對選出的魚進行鑑定。
9.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括在步驟(e)之後，用分子遺傳標誌對穩定和/或純化的魚進行鑑定。
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟(d)中重複步驟(b)和(c)4-6次。
全文摘要
本發明提供了一種選育魚類良種方法，它包括步驟(a)養殖待選育的魚；(b)在魚生長期間，從魚群中選取個體大、體長體重比好的魚，其中選擇率小於萬分之五；(c)對步驟(b)中選出的魚進行養殖，使其繁殖產生下一代魚；(d)重複步驟(b)和(c)3－10次。本發明方法可有效地選育各種魚類。用本發明方法選育的團頭魴浦江1號不僅生長快、體型好、純度高、而且附合綠色食品要求。
文檔編號A01K61/00GK1449656SQ0211128
公開日2003年10月22日 申請日期2002年4月8日 優先權日2002年4月8日
發明者李思發, 蔡完其 申請人:李思發