CN105815246B - 一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法 - Google Patents

一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于海洋经济贝类的杂交育种技术领域，尤其是一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法。一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以墨西哥湾扇贝为母本、华贵栉孔扇贝为父本，对墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝进行选择和暂养；(2)采用阴干升温的方法，对挑选后的墨西哥湾扇贝和华贵栉孔扇贝进行人工催产；(3)收集墨西哥湾扇贝的卵子和华贵栉孔扇贝的精子，然后对墨西哥湾扇贝进行人工授精，以获得杂交子代。采用本发明的杂交制种方法获得的扇贝杂交子代均具有较高的受精率(75.39％)和孵化率(71.53％)，杂交幼虫发育正常，且杂交的浮游幼虫具有明显的生长优势。

Description

一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法
技术领域
本发明属于海洋经济贝类的杂交育种技术领域，尤其是一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法。
背景技术
墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus Say)，又名海湾扇贝南部亚种，隶属软体动物门、瓣鳃纲、翼行亚纲、珍珠贝目、扇贝科、海湾扇贝属，为美国大西洋沿岸自然分布品种，于1991年由中国科学院海洋研究所张福绥院士从美国佛罗里达州引进移植我国的贝类养殖新品种。1995年中科院海洋所首次在广西防城设立试点，将该品种引进后在广西、广东、福建、海南等省进行推广养殖，并在广西北海涠洲岛、粤西北部湾地区推广取得成功。该品种与国内的北方种栉孔扇贝和南方种华贵栉孔扇贝相比，具有生长快、周期短(6个月)、鲜肉柱率高达20％(海湾扇贝只有11％，栉孔扇贝和华贵栉孔扇贝只有12-15％)、鲜贝产量高达6000-9000斤/亩，适合南方养殖及大宗加工出口等特点。
华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis)，又名高贵海扇蛤，隶属软体动物门、瓣鳃纲、翼型亚纲、珍珠贝目、扇贝科、栉孔扇贝属。自然分布于我国广东、广西、海南等热带海域以及日本、越南、印度尼西亚等地，是我国重要的养殖经济贝类。20世纪70年代末，该品种在我国福建漳州开始养殖，80年代中后期成为福建东南沿海规模化养殖的优良品种，以后逐渐推广到广东惠州澳头、深圳南澳、湛江、广西涠洲岛等地。目前，华贵栉孔扇贝在广西北海、广东湛江粤西海域已形成一定的养殖规模，成为北部湾地区贝类养殖的支柱产业。
在生产实践中，杂交是动植物进行遗传改良的重要手段,其作用主要是直接利用杂种优势产生有优于亲本性状的优良杂交子代或者为育种制备中间材料。杂种优势是指两个遗传背景不同的亲本杂交产生的杂种F1在生长势、生活力、生殖力、抗逆性、产量和品质上比亲本的一方或双亲优越的现象。杂种优势是普遍存在的一种重要生物学现象，对改良生物的生产性能具有重要作用。杂交育种并不产生新基因，而是将现有生物资源的基因和性状进行重新组合，将分散于不同群体的基因组合在一起，建立符合人们意愿的基因型和表型。杂交的遗传学价值在于:(1)能急剧地动摇遗传的保守性，使杂种的遗传性富于游动性，具有更多的可塑性，有向人类培育的各个方面发展的可能性；(2)能迅速而显著地提高杂种生活力而获得杂种优势；(3)杂交能丰富遗传结构，提供更加广泛的遗传基础，通过杂交将两个以上遗传基础不同的品种或种以上的个体的基因自由组合，产生亲本所从未出现过的超越亲代的优良性状，继而人们可选择优良的个体经培育而成新品种。
墨西哥湾扇贝为雌雄同体，是海湾扇贝属(Argopecten)扇贝；华贵栉孔扇贝为雌雄异体，是栉孔扇贝属(Mimachlamys)扇贝，但两种扇贝的染色体条数均相同。华贵栉孔扇贝个体较大，成贝养殖周期较长，一般为18个月，鲜肉柱率为12-15％；墨西哥湾扇贝个体相对较小，生长速度较快，养殖周期短，一般为6个月，鲜肉柱率高达20％。因此，根据两种扇贝各自具有的生物学优势和不足(表1)，利用两种扇贝的互补优势性状，我们希望通过杂交育种将墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)各自的优势性状基因进行聚合，使杂交子代能产生优于双亲本的优良性状，对于开展墨西哥湾扇贝遗传改良的研究，以优质的新品系替代退化的旧品种，使扇贝产业健康持续发展，具有重大的理论意义和现实意义。
表1华贵栉孔扇贝和墨西哥湾扇贝的主要生物学特征比较
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对近些年墨西哥湾扇贝养殖中出现的种质退化问题以及现有技术的不足，本发明提供一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法，该方法能使杂交组获得较高的受精率和孵化率，杂交幼虫发育正常，且杂交的浮游幼虫具有较明显的生长优势。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法，包括以下步骤：
(1)以墨西哥湾扇贝为母本、华贵栉孔扇贝为父本，对墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝进行亲本选择和暂养；
(2)采用阴干升温的方法，对性腺发育成熟的墨西哥湾扇贝和华贵栉孔扇贝进行人工催产；
(3)收集墨西哥湾扇贝的卵子和华贵栉孔扇贝的精子，然后对墨西哥湾扇贝进行人工授精，以获得杂交后代。
作为优选，所述的亲本选择与暂养的具体操作为：选择墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝在水温27-28℃、盐度24-25的海水暂养池中暂养5天后，选择活力强、个体健壮并且已达到完全性成熟的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝作为亲本。
作为优选，所述的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝的雌雄数量比为3:1。
作为优选，所述的阴干升温的具体操作为：即在晴天将墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝从水温27-28℃的暂养池中取出，放置于水泥平台进行阴干30min后，将墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝分别放入水温为29-30℃的盛有新鲜海水的待产容器中。
作为优选，所述的人工催产的具体操作为：先对墨西哥湾扇贝进行人工催产，待墨西哥湾扇贝放入待产容器中两壳开始剧烈开闭时，再对华贵栉孔扇贝雄贝进行催产，使华贵栉孔扇贝排放精子和墨西哥湾扇贝排放卵子基本同步。
作为优选，所述的墨西哥湾扇贝卵子的收集方法，具体操作为：将经过阴干升温处理的墨西哥湾扇贝放入水温29-30℃、盐度24-25的待产容器中，当有墨西哥湾扇贝开始排放精子时，迅速将其取出，用过滤海水冲洗3遍后，放入另一相同温度和盐度的新待产容器中，直到墨西哥湾扇贝开始排放卵子，并且每次排放完卵子后再将墨西哥湾扇贝移入新的盛有相同温度和盐度的新鲜海水待产容器中，直到排卵结束；对待产容器中已收集到的墨西哥湾扇贝卵子，用干净的玻璃棒每隔10min轻轻搅动其水体，以避免卵子因长时间沉于水底而造成死卵。
作为优选，所述的华贵栉孔扇贝精子的收集方法，具体操作为：观察放入待产容器中的华贵栉孔扇贝雄贝，华贵栉孔扇贝雄贝排精2次后，待产容器中的水体呈乳白色时，将华贵栉孔扇贝雄贝取出移到新的待产容器中，直到不再排放精子为止。把待产容器中的华贵栉孔扇贝精子倒入新的盛有相同温度和盐度的新鲜海水待产容器中，通过血球计数板控制精子密度在103/μL左右，以稀释精子的密度。
作为优选，收集有华贵栉孔扇贝精子的待产容器应避光保存。
作为优选，所述的人工授精方法，具体操作为：将收集到的墨西哥湾扇贝卵子和华贵栉孔扇贝精子同时放入水温28±0.5℃、盐度24-25的孵化池中使其进行受精，以获得杂交子代。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的杂交制种方法获得的扇贝杂交子代均具有较高的受精率和孵化率，杂交子代幼虫发育正常，且杂交的浮游幼虫具有明显的生长优势。
(2)本发明的杂交制种方法中所使用的华贵栉孔扇贝个体较大，生长较慢，成贝养殖周期较长，一般为18个月；而墨西哥湾扇贝个体较小，生长速度较快，养殖周期短，一般为6个月。两种扇贝各自具有互补的优势性状和不足。
(3)本发明的杂交制种方法可为墨西哥湾扇贝遗传改良及在近年来墨西哥湾扇贝养殖过程中出现的种质退化问题提供一种有效的解决途径。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：
一种墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)的杂交制种方法，包括以下步骤：挑选出性腺丰满、个体健壮、活力强、贝壳完整的华贵栉孔扇贝(雄)和墨西哥湾扇贝亲贝。逐个进行清洗，用铁刀除去贝壳表面附着的牡蛎、藤壶、石灰虫等附着物，清除贝壳表面淤泥，再用清洁的过滤海水冲洗贝壳表面。亲贝的暂养培育以不超过50个/m2的密度均匀地投放在培育池底(雌、雄贝分池培养)，缓慢加入过滤海水至培育池水位40cm处，微充气，当天不投饵，以防止亲贝排放精子和卵子。次日降低水位，挑出死贝，缓慢加过滤海水至80cm处，每天早、晚两次向养殖池中投喂金藻和扁藻，以晚上为主，投喂量视具体情况而定，以养殖水体为浅黄绿色为最佳，微流水充气培养；
暂养5天之后，观察墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)亲贝性腺的成熟度，若其成熟度高，性腺饱满且颜色深，卵粒呈清晰明显的颗粒状，则可进行人工催产。
选择晴天上午，先对墨西哥湾扇贝进行催产，将墨西哥湾扇贝从水温27-28℃暂养池中取出，放置于水泥平台进行阴干30min之后，将墨西哥湾扇贝放入水温为29-30℃的新鲜海水待产容器中。观察墨西哥湾扇贝在待产容器中两壳开始剧烈开闭时，再对华贵栉孔扇贝(雄)进行阴干30min，之后将华贵栉孔扇贝(雄)放入另一个水温为29-30℃的新鲜海水待产容器中。仔细观察，当有墨西哥湾扇贝开始排放精子时，迅速将其取出，用过滤海水冲洗三遍后放入具有相同温度和盐度的新鲜海水待产容器中，直到墨西哥湾扇贝开始排放卵子，并且每次排放完卵子后再将墨西哥湾扇贝放入盛有相同温度和盐度的新鲜海水待产容器中，直到排卵结束。对已收集到的卵子，用干净的玻璃棒每隔10min轻轻搅动其水体，以避免卵子因长时间沉于水底而造成死卵。为保证收集到的墨西哥湾扇贝卵子未被同种精子污染，烧杯中保留有一部分卵子继续观察，若其未被受精则说明收集到的墨西哥湾扇贝卵子未被同种精子污染，可用于杂交。与此同时，观察放入待产容器中的华贵栉孔扇贝雄贝，从华贵栉孔扇贝雄贝开始排精达到2次后，待产容器中的水体呈乳白色时，将华贵栉孔扇贝雄贝取出移到新的待产容器中，直到不再排放精子为止；把待产容器中的华贵栉孔扇贝精子倒入新的盛有相同温度和盐度的新鲜海水待产容器中，通过血球计数板控制精子密度在103/μL左右，以稀释精子的密度。装有精子的待产容器应注意避光保存，以免降低精子的活力。
收集墨西哥湾扇贝卵子和华贵栉孔扇贝精子。待卵子静止沉降到待产容器底部后，轻轻倒出上层海水，然后将获得的卵子和精子一起倒入塑料孵化桶中，微充气，镜检观察一般1个卵子周围有2-3个精子为宜；
墨西哥湾扇贝卵子与华贵栉孔扇贝精子授精之后，受精卵可移至相同温度和盐度的培养池中继续培养，以获得杂交子代。
实施例2：
2015年11月初，分别在广东省湛江市遂溪县草潭镇银浪苗种场和广东省湛江市雷州市流沙港扇贝养殖区购买墨西哥湾扇贝和华贵栉孔扇贝亲贝，按照上述实施例1中的杂交制种方法对亲贝进行挑选、清洗和暂养。暂养5天之后，按照上述实施方法挑选杂交用扇贝，并按上述过程对墨西哥湾扇贝(雌)与华贵栉孔扇贝(雄)进行杂交，在光学显微镜下观察其杂交子代的胚胎发育过程(见表2)，然后分别在受精后25min和24h统计平均受精率和平均孵化率(见表3)。待受精卵发育到2日龄D形幼虫后,每日定时取样三个组合的浮游幼虫，取样至11日龄，并在光学显微镜下测量其壳长和壳高。第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11日龄共10次浮游幼虫的测量结果见表4。
表2墨西哥湾扇贝(雌)和华贵栉孔扇贝(雄)杂交子代的胚胎发育过程
(水温28±0.5℃、盐度24-25)
注：杂交组MH(墨西哥湾扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂)；自交组MM(墨西哥湾扇贝♀×墨西哥湾扇贝♂)；自交组HH(华贵栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂)
由表2可以看出，在水温28±0.5℃养殖水体中杂交组和自交组均可以得到发育正常的子代。从胚胎发育情况看，MH杂交组发育到D形幼虫所需要的时间均小于MM自交组和HH自交组(MH为18h，MM为21h，HH为22h)。
表3墨西哥湾扇贝(雌)和华贵栉孔扇贝(雄)杂交子代的平均受精率和孵化率
(水温28±0.5℃、盐度24-25)
注：杂交组MH(墨西哥湾扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂)；自交组MM(墨西哥湾扇贝♀×墨西哥湾扇贝♂)；自交组HH(华贵栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂)
由表3可以看出，杂交组MH的平均受精率比两个自交组(MM和HH)的平均受精率低16.7％，杂交组MH的平均孵化率比两个自交组的平均孵化率低19.1％。
表4墨西哥湾扇贝(雌)和华贵栉孔扇贝(雄)杂交子代浮游幼虫的生长数据(单位：μm)
(水温28±0.5℃、盐度24-25)
注：杂交组MH(墨西哥湾扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂)；自交组MM(墨西哥湾扇贝♀×墨西哥湾扇贝♂)；自交组HH(华贵栉孔扇贝♀×华贵栉孔扇贝♂)
由表4可知，杂交组MH的浮游幼虫的壳长和壳高均高于自交组MM和HH，表明MH杂交子代幼虫与两个自交组相比具有较明显的杂交优势。
综上所述，采用本发明的杂交育种方法获得的扇贝杂交子代均具有较高的受精率和孵化率，杂交幼虫发育正常，且杂交的浮游幼虫具有明显的生长优势。该方法可为墨西哥湾扇贝遗传改良及在近年来墨西哥湾扇贝养殖过程中出现的种质退化问题提供一种有效的解决途径。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝的杂交制种方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以墨西哥湾扇贝为母本、华贵栉孔扇贝为父本，对墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝进行亲本选择和暂养；
(2)采用阴干升温的方法，对性腺发育成熟的墨西哥湾扇贝和华贵栉孔扇贝进行人工催产；
(3)收集墨西哥湾扇贝的卵子和华贵栉孔扇贝的精子，然后对墨西哥湾扇贝进行人工授精，以获得杂交子代；
步骤(1)中所述的亲本选择与暂养的具体操作为：挑选墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝在水温27-28℃、盐度24-25的海水暂养池中暂养5天后，选择活力强、个体健壮并且已达到完全性成熟的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝作为亲本；
所述的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝的雌雄数量比为3:1；
步骤(2)中所述的阴干升温的具体操作为：即在晴天将墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝从水温27-28℃的暂养池中取出，放置于水泥平台进行阴干30min后，将墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝分别放入水温为29-30℃的盛有新鲜海水的待产容器中；
步骤(2)中所述的人工催产的具体操作为：先对墨西哥湾扇贝进行人工催产，待墨西哥湾扇贝放入待产容器中两壳开始剧烈开闭时，再对华贵栉孔扇贝雄贝进行催产，使华贵栉孔扇贝排放精子和墨西哥湾扇贝排放卵子的时间同步；
步骤(3)中所述的墨西哥湾扇贝卵子的收集方法，具体操作为：将经过阴干升温处理的墨西哥湾扇贝放入水温29-30℃、盐度24-25的待产容器中，当有墨西哥湾扇贝开始排放精子时，迅速将其取出，用过滤海水冲洗3遍后，放入另一相同温度和盐度的新待产容器中，直到墨西哥湾扇贝开始排放卵子，并且每次排放完卵子后再将墨西哥湾扇贝移入盛有相同温度和盐度的新鲜海水的待产容器中，直到排卵结束；对待产容器中已收集到的墨西哥湾扇贝卵子，用干净的玻璃棒每隔10min轻轻搅动其水体，以避免卵子因长时间沉于水底而造成死卵。
2.根据权利要求1所述的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝的杂交制种方法，其特征在于，所述的华贵栉孔扇贝精子的收集方法，具体操作为：观察放入待产容器中的华贵栉孔扇贝雄贝，华贵栉孔扇贝雄贝排精2次后，待产容器中的水体呈乳白色时，将华贵栉孔扇贝雄贝取出移到新的待产容器中，直到不再排放精子为止；把待产容器中的华贵栉孔扇贝精子倒入新的盛有相同温度和盐度的新鲜海水待产容器中，通过血球计数板控制精子密度在103/μL左右，以稀释精子的密度。
3.根据权利要求2所述的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝的杂交制种方法，其特征在于，收集有华贵栉孔扇贝精子的待产容器应避光保存。
4.根据权利要求1所述的墨西哥湾扇贝与华贵栉孔扇贝的杂交制种方法，其特征在于，所述的人工授精方法，具体操作为：将收集到的墨西哥湾扇贝卵子和华贵栉孔扇贝精子同时放入水温28±0.5℃、盐度24-25的孵化池中使其进行受精，以获得杂交子代。
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