銀鯽品種培育和苗種生產的方法

2023-10-11 04:42:24

專利名稱：銀鯽品種培育和苗種生產的方法
技術領域：
本發明涉及淡水水產養殖領域，更具體涉及一種快速進行銀鯽品種培育和苗種生產的方法。
背景技術：
在脊椎動物中行單性生殖方式的物種非常罕見，魚類中有少數物種以雌核發育方式繁殖(桂建芳，1989)。分布於我國的銀鯽因其具有雌核發育單性生殖方式，已在魚類遺傳育種方面取得了重大突破，由此培育的異育銀鯽已在全國推廣養殖，促進了水產業的發展(蔣一珪等，1983；桂建芳，1997)。
雌核發育銀鯽最初發現於黑龍江方正縣的雙鳳水庫，鑑定為三倍體種群(單仕新、蔣一珪，1988)。該物種的卵子可以通過異源的精子激動雌核發育(俞豪祥，1982；蔣一珪等，1983)。與其它雌核發育物種相比，銀鯽更為有趣，在其自然種群中存在少量的雄性個體(5-20％)(蔣一珪等，1983；桂建芳，1997)，而其它雌核發育物種都是由雌性個體組成(Vrijenhoek 1994)。繁育實驗結果表明銀鯽的卵子用其同源的銀鯽精子授精能產生正常子代，而且在其子代中存在一定的雄性個體(蔣一珪等，1983；桂建芳，1997)。
雌核發育銀鯽存在豐富的遺傳多樣性，種群內具有多個品系(朱藍菲，1990)，其中以品系D為母本的人工繁殖的高體型異育銀鯽在全國推廣養殖，促進了鯽魚養殖業的發展。不同的品系不僅在體型、生長速度、繁殖特性、染色體以及其它生物學特徵上都存在差異(朱藍菲等，1987；1993；Zhou et al.，2002)，而且在轉鐵蛋白、同工酶、線粒體DNA限制性長度多態性分析、RAPD(隨機擴增多態性DNA)和SCAR(序列特異擴增區域)等分子遺傳標記上也存在顯著差異(樊連春等，2000；Zhou et al.，2000；2001；Yanget al.，2001)。這些證據表明銀鯽的不同品系具有不同的遺傳背景，品系間的遺傳差異顯著。近年來，在銀鯽養殖的苗種生產實踐中，常常出現品種混雜和苗種死亡率高的現象，這種現象可能與銀鯽獨特的生殖方式有關。
參考文獻樊連春，賴宇鵬，朱藍菲，梁紹昌，桂建芳。雌核發育銀鯽兩個不同品系線粒體DNA比較研究。海洋與湖沼，2000，31(4)370-377。
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桂建芳。銀鯽天然雌核發育機理研究的回顧與展望。中國科學基金，1997，11(1)11-16蔣一珪，梁紹昌，陳本德等。異源精子在銀鯽雌核發育子代中的生物學效應。水生生物學報，1983，8(1)1-13。
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Zhou L，Gui JF.Karyotypic diversity in polyploid gibel carp，Carassius auratus gibelioBloch.Genetica，2002，115(2)223-232發明內容本發明的目的在於提供一種快速進行銀鯽品種培育和苗種生產的方法，它利用銀鯽獨特的生殖方式，突破了傳統育種的繁瑣，簡便易行，可防止品種混雜現象，提高苗種的存活率。
本發明是在運用分子遺傳標記證實銀鯽具有兩種生殖方式的基礎上提出的。利用銀鯽品系的多樣性和種群內存在的雄性個體，運用已鑑定的RAPD標記，結合用不同精子(如銀鯽不同雌核發育系的雄魚精子和來源於其它魚類如鯉魚的異源精子)所進行的繁育試驗、細胞學觀察、RAPD分析、特異DNA片段的克隆和測序等研究，證實銀鯽卵子具有雌核發育生殖和兩性融合生殖兩種不同的生殖方式。即當銀鯽的卵子與異源的精子(如紅鯉)授精後，進入卵內的精核不解凝，僅起刺激胚胎發育作用。在這種情況下，父本的基因組對子代沒有貢獻，或僅摻入微量的DNA物質。這種生殖方式導致產生了遺傳一致的後代，不產生雄性個體。這是一種典型的雌核生殖。當銀鯽的卵子與其同源的精子授精後，進入卵內的精核解凝，形成雄性原核，並與雌性原核融合。在這種情況下，產生遺傳分化的兩性子代，這是一種兩性生殖方式。進一步的研究發現，銀鯽的遺傳多樣性和兩性生殖方式為銀鯽種群提供了豐富的遺傳變異，雄性個體的存在為種群創造了更多的遺傳多樣性。
針對銀鯽品種混雜和苗種死亡率高等問題，在闡明銀鯽兩種生殖方式的基礎上，進行了多年的人工繁育試驗、對各個繁育組合的胚胎發育存活率、性比和表型分化進行了統計分析，結果表明銀鯽卵子在用異源或同源的精子授精後，表現出不同的發育命運。銀鯽卵子無論是與異源的紅鯉精子還是與同源的銀鯽精子授精後，胚胎都能產生正常的後代。但是，在以異精雌核發育方式繁衍的組合中，其胚胎發育正常，魚苗的孵化率和存活率都高，畸苗少，下塘養殖後很少死亡。而在用銀鯽不同品系的雌雄個體以兩性生殖方式繁衍的試驗組合中，其胚胎的孵化率及開口攝食時魚苗的存活率明顯低於以異精雌核發育方式繁衍的結果。兩性生殖產生的畸苗遊動不正常，在水中不斷打轉，直至扭曲為彎月形，在下塘前相繼死亡。因此，異精雌核發育子代的存活率顯著高於兩性生殖子代的存活率。
就體型而言，用異源的紅鯉精子授精所產生的雌核發育後代具有與其母本一致的表型，而與同源的銀鯽精子授精後所產生的子代性狀發生分化，除產生與母本或父本一致的表型外，還可產生新的表型。
異精雌核發育的子代與兩性生殖子代中的性比也有顯著差異。所有異精雌核發育子代都為可育的雌性個體，而兩性生殖子代中大約有11-14％可育的雄性個體，即在第二年春季時，體表粗糙、鰓蓋和胸鰭上有「追星」，輕擠腹部有精液溢出，解剖觀察發現具有發育成熟的精巢；兩性生殖子代中還存在15-23％的不育個體，即腹部非常扁平，輕擠腹部無卵子也無精液溢出，解剖發現不具成熟的卵巢或精巢，僅有一細線狀的性腺，周圍包裹著大量的脂肪組織。
將同一兩性生殖繁育組合的後代在同一池中養殖一年的魚按性別分別稱重。結果表明，各個繁育組合中大多數較小個體為雄性或為不育個體，雄性的生長速度明顯低於雌性個體的生長速度，從而大大影響每公頃的平均產量，導致產量降低。
依據上述發現和觀點，確立了銀鯽品種培育的技術路線和方法。簡單地說，利用銀鯽種群的品系多樣性和其具備的兩性生殖能力，選擇優良的兩個品系，通過一次兩性生殖的方式獲得大量遺傳重組的後代，並從中選擇出有生長潛力的個體；而異精雌核生殖的方式可以突破雜種不育的障礙，也可克服兩性生殖後代分離的缺陷，由此再通過一次異精雌核生殖將包括生長在內的優良性狀穩定遺傳下去。因此，僅需兩代的遺傳育種，就有可能建立穩定的優良品系。
銀鯽兩性生殖子代的孵化率和出苗率明顯低於異精雌核發育子代的孵化率和出苗率，而且魚苗下塘後，兩性生殖子代的死亡率也比異精雌核發育子代要高，這是因為兩個不同的克隆經兩性融合生殖後，由於染色體數不同等遺傳差異引起的不平衡。導致了一些個體死亡，解答出銀鯽養殖中為什麼出現品種混雜和苗種死亡率高的原因。因此，在銀鯽優良品種的苗種生產中，應該嚴格採取異精雌核發育的生殖方式，才能保證優良性狀的穩定遺傳。而銀鯽的兩性生殖方式必須在魚類遺傳育種研究工作者的嚴格控制下合理地利用，才能有望從中獲得具有優良性狀的重組個體，否則會導致品種混雜和退化。
本發明的優點在闡明銀鯽兩種生殖方式的遺傳基礎上，解答出銀鯽養殖中為什麼出現品種混雜和苗種死亡率高的原因，確立了銀鯽品種培育和苗種生產的技術路線和方法，以快速培育銀鯽品種，提高了苗種存活率，防止了品種混雜和退化。
具體實施例方式
銀鯽品種培育和苗種生產的方法，其具體步驟是1、利用銀鯽的兩性生殖方式獲得遺傳重組的後代。即首先採用已鑑定的轉鐵蛋白、RAPD和SCAR等分子遺傳標記來鑑定銀鯽的不同品系，選擇分別來自於兩個不同銀鯽品系(具有生長快或其它優良性狀)的雌雄個體作為品種培育的親本。親魚的選擇、培育、人工催情、人工受精、受精卵孵化和苗種培育參照桂建芳所述進行(桂建芳，1999)。通常，催情產卵通過人工注射鯉魚丙酮乾燥的腦垂體(PG)、人絨毛膜促性腺激素(HCG)和促排卵素(LRH)的混合液(桂建芳，1999)。母本的有效劑量為1mg/kg的PG，300～500國際單位的HCG，1.0～2.0ug/kg的LRH。父本劑量一般為母本劑量的二分之一。將成熟排卵的銀鯽雌親魚和成熟的銀鯽雄魚捕起，將雌魚卵子擠入擦乾的器皿中，同時擠入雄魚的精液，用幹羽毛輕輕均勻攪拌1～2分鐘，加入少量生理鹽水後再輕輕攪拌，然後倒入泥漿水脫粘或用羽毛撒在瓷盤或紗網上，放入孵化設施中孵化。將孵化的魚苗進行發塘養殖至當年年底並將每個個體稱重。通過這樣一次兩性生殖的方式可以獲得大量遺傳重組的後代，並有望從中選擇出有生長潛力等優良性狀的個體。年底稱重後選擇生長快的雌性個體作為第二次繁育的親魚進行培育。
2、利用銀鯽的雌核發育生殖方式，進行銀鯽優良品種的篩選和苗種生產。即將上述選擇出的生長快和品質優的銀鯽雌性個體和紅鯉的雄性個體進行催情，將雌性個體產下的成熟卵子與紅鯉產下的精子授精，所獲得的子代進行發塘養殖並進行生長對比試驗。由於異精雌核生殖方式可以突破雜種不育的障礙，也可克服兩性生殖後代分離的缺陷，因此通過這樣一次異精雌核生殖可將包括生長在內的優良性狀穩定遺傳下去。經過生長對比試驗後，就能選擇出具有生產潛力的優良新品種。選出的優良品種必須嚴格按異精雌核發育生殖方式進行規模化的苗種生產，以避免品種混雜和退化，保證優良性狀穩定遺傳。
權利要求
1.一種銀鯽品種培育和苗種生產的方法，它包括下列步驟A、利用銀鯽的兩性生殖方式獲得遺傳重組的後代，首先採用已鑑定的轉鐵蛋白、RAPD和SCAR分子遺傳標記來鑑定銀鯽的不同品系，選擇分別來自於兩個不同銀鯽品系的雌雄個體作為品種培育的親本；其次是親魚的選擇、培育、人工催情、人工受精、受精卵孵化和苗種培育，催情產卵通過人工注射鯉魚丙酮乾燥的腦垂體、人絨毛膜促性腺激素和促排卵素的混合液；第三是母本的有效劑量為1mg/kg的PG，300～500國際單位的HCG，1.0～2.0ug/kg的LRH；第四是父本劑量為母本劑量的二分之一；第五是將成熟排卵的銀鯽雌親魚和成熟的銀鯽雄魚捕起，將雌魚卵子擠入擦乾的器皿中，同時擠入雄魚的精液，用幹羽毛均勻攪拌1～2分鐘，加入生理鹽水後再攪拌，然後倒入泥漿水脫粘或用羽毛撒在瓷盤或紗網上，放入孵化設施中孵化；第六是將孵化的魚苗進行發塘養殖至當年年底，獲得遺傳重組的後代；B、利用銀鯽的雌核發育生殖方式，進行銀鯽品種的篩選和苗種生產，將A步驟中擇出的銀鯽雌性個體和紅鯉的雄性個體進行催情，將雌性個體產下的成熟卵子與紅鯉產下的精子授精，所獲得的子代進行發塘養殖。
全文摘要
本發明公開了一種銀鯽品種培育和和苗種生產的方法，其特徵是分別利用銀鯽的兩性生殖方式獲得遺傳重組的後代，選擇不同銀鯽品系的雌雄作為品種培育的親本，催情產卵，將雌魚卵子接入器皿中，加入鹽水攪拌，發塘培育，然後進行銀鯽品種的篩選和苗種生產，擇出銀鯽雌性個體和紅鯉的雌性個體進行催情，將成熟卵子與紅鯉產下的精子授精，發塘培育。本發明簡便易行，防止了品種混雜和退化，提高了苗種存活率。
文檔編號A01K61/00GK1454467SQ03128109
公開日2003年11月12日 申請日期2003年6月6日 優先權日2003年6月6日
發明者桂建芳, 周莉 申請人:中國科學院水生生物研究所