CN106234267B - 一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，其特征是首先选择海湾扇贝与紫扇贝的杂交一代家系或群体中生长速度快、耐低温能力强的个体，作为种贝；再利用杂交一代中耐低温能力强的个体与海湾扇贝卵子回交建立回交家系或群体；然后经至少三次耐低温育种核心群的选育即可。由于本发明采用生长速度快，杂交优势显著的杂交一代为父本，再与海湾扇贝(母本)回交将海湾扇贝的抗冷基因聚合到杂海回交一代中，并以杂海回交一代中内低温能力强的个体作为育种核心群，经连续3代的耐低温选育，其耐低温能力拓展到0℃，生长速度比海湾扇贝提高15％，即得适合山东海域越冬的耐低温新品。显然本发明操作简便广泛应用于杂交扇贝耐低温品系的选育。

Description

一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法
技术领域
本发明属于贝类水产养殖的育种技术，尤其是涉及一种杂海回交扇贝耐低温品系的培育方法。
背景技术
海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)原产于美国大西洋沿岸，于1982年引入我国。由于该扇贝生长快，养殖周期短，温度耐受范围广(-1-31℃)，成为我国北方养殖区的主要养殖品种(张福绥,2000)，产量在2005年一度达到80多万吨。然而由于其本身的商品规格较小(约为5-6厘米)，寿命短(约13个月)(Dall.,1909；Minchin.,2003)，且引进后长期只养不育，导致了种质退化，致使商品贝规格越来越小(张国范等,2003)，育苗养殖过程中死亡率较高，例如2007年海湾扇贝死亡率高达约70％，已严重制约了我省海湾扇贝养殖业的发展。针对这一现象，国内贝类育种学家通过引种复壮对海湾扇贝进行了种质改良，取得了一些效果但未能从根本上解决种质退化问题。因此，扇贝养殖业急需培养出一种个体大、生长快、适应性强的扇贝新品种，来支持我国扇贝养殖业的健康可持续发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，以弥补现有技术的不足。
本发明基于以下构思：研究发现，原产于南太平洋的紫扇贝(Argopectenpurpuratus)是一种速生型中型扇贝，与海湾扇贝都属于Argopecten属，染色体数相同，且都是雌雄同体，但二者在个体大小、生长和温度适应性等方面性状互补，通过海湾扇贝与紫扇贝的种间杂交，发现杂交子一代虽然可以产生较大的杂种优势，但要大面积推广仍存在着两个较大的困难：首先，由于引进的紫扇贝的温度适应范围很窄，在青岛及以南海域不能度夏，在青岛及以北海域也不能越冬，因而要获得大量用于培育杂交子一代的紫扇贝种贝十分困难。其次，由于海湾扇贝和紫扇贝都是雌雄同体的扇贝，同时排放精子和卵子，卵子容易受到同种精子的污染，难以大量获得未受精卵用于种间杂交，从而导致所获得的商品苗种中真正的杂交后代的比例大大降低，使产量的提高幅度大大受限。
研究还发现，杂交子一代(F1)与海湾扇贝卵子的回交一代(杂海回交扇贝BC1)同样表现出显著的杂种优势，与同期的海湾扇贝相比，在壳高、壳长、壳宽和体重方面分别提高28.2-46.3％、29.5-45.7％、16.4-32.3％和74.0-134.9％。温度耐受性实验证明杂海回交BC1的低温耐受性(2.9℃)比紫扇贝(12-26℃)改善明显，在大部分年份能在青岛海域越冬，但杂海回交扇贝的低温耐受性仍低于海湾扇贝(-1℃)，在冬季温度较低的年份(如2009年)也出现死亡现象。
因此，本发明针对当前杂交扇贝耐低温能力差的问题，从耐低温能力强的海湾扇贝与紫扇贝杂交F1中选出耐低温能力强的个体做父本，通过与海湾扇贝卵子回交，将海湾扇贝的耐冷基因导入到杂交扇贝中，以增强其耐低温的能力；尤其考虑到青岛海域在极端天气时会出现0℃左右的水温，因此，本发明依据养殖海域环境条件和杂交扇贝对水温环境的适应能力，进行低温(0℃)胁迫选育，达到筛选抗低温能力强的个体作为种贝，再经连续低温胁迫培育至三代以上，即获得稳定遗传且低温耐受能力强适合在山东海域越冬的耐低温新品种，满足市场需求。
本发明的技术方案：
1、一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，其特征在于选择来自海湾扇贝与紫扇贝的杂交子一代家系或群体中的优良个体作为父本，先与海湾扇贝(母本)回交建立回交家系或群体，然后选择表现优良的回交家系或回交群体中耐低温能力达到0℃的个体作为种贝，经低温胁迫再连续培育至少三代，即获得稳定遗传且低温耐受能力强的耐低温新品种。
2.一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，其特征在于它包括以下操作步骤：
1)种贝的选择和促熟：从海湾扇贝与紫扇贝杂交一代中选择大个体扇贝，同时选择大个体的海湾扇贝种贝，在1月初纳入育苗室水体内，蓄养密度为100个/m3，选择从10℃开始培育种贝，每天分6次投喂浓度为200-300万细胞/毫升的三角褐指藻和扁藻等单胞藻类，每次投喂15升/m3，每天换水三分之一，每6天倒一次池，连续充气。在10℃培育10天性腺出现膨大后开始升温，每天提高0.5℃，待升到17℃时性腺接近成熟，逐渐增加饵料的投喂量直到海湾扇贝与紫扇贝的杂交一代扇贝和海湾扇贝达到性成熟；
2)杂海回交扇贝基础群体的培育：挑选至少50个上述海湾扇贝与紫扇贝杂交一代性腺发育成熟、个体较大且性腺仅有雄区发育的扇贝，阴干刺激30分钟，立刻置于23℃海水的产卵池中，使其排精。再另外选择20个以上性腺发育成熟的海湾扇贝，置于预先加入23℃海水的塑料桶中产卵排精，然后用500目的筛绢过滤，收集不含海湾扇贝精液的卵子，并取少量上述紫扇贝与海湾扇贝杂交一代的精液加入海湾扇贝的卵子中，搅拌使精卵混合均匀，显微镜下观察使每个卵子周围有5-6个精子，再将受精卵置于黑暗环境下孵化，按照常规方法将受精卵培育至成贝即杂海回交扇贝BC1，作为基础群体；
3)第一次耐低温育种核心群体的选育：以生长速度快、壳色紫红、体形特征明显且活力强为标准，将上述础群体按选择强度5％挑选性腺发育成熟的杂海回交扇贝，阴干刺激后分别收集杂交卵子和精子，按照精卵比例5：1授精；将受精卵置于黑暗环境下孵化，然后按照常规方法将受精卵培养至10月龄时，再选取健康成贝进行低温度连续胁迫96h，胁迫温度控制在0℃，筛选出存活个体组成第一次耐低温育种核心群体；
4)第二次耐低温育种核心群体的选育：将上述第一次耐低温核心群体继续养殖至性成熟；按选择强度5％筛选出体重在50g以上，壳高在6cm以上，性腺发育成熟的杂交扇贝个体作为种贝，阴干刺激后分别收集其卵子和精子，按照精卵比例5：1授精，继续养殖至10月龄时，再选取健康成贝在0℃进行连续96h的低温度胁迫，即筛选出存活个体作为第二次耐低温育种核心群体继续进行养殖；
5)如此进行连续3代胁迫选育，筛选出第三次耐低温育种核心群体作为种贝，繁殖出的苗种即可作为杂海回交扇贝耐低温品系。
本发明的优点和积极效果：
1)本发明采用生长速度快，杂交优势显著的海湾扇贝与紫扇贝的杂交一代为父本，再通过与海湾扇贝(母本)回交将海湾扇贝的抗冷基因聚合到杂海回交一代中，并以杂海回交一代中内低温能力强的个体作为育种核心群，经历连续3代的耐低温选育，培育出能顺利在山东养殖海域越冬的耐低温新品系，新品系的耐低温能力拓展到0℃，生长速度比海湾扇贝提高15％。
2)本发明操作简单方便，广泛适用于杂交扇贝耐低温品系的选育。
具体实施方式
本发明的操作方法或具体操作步骤如下：
1)种贝的选择和促熟：从海湾扇贝精子和紫扇贝卵子受精家系或群体中选择大个体杂交子一代扇贝，同时选择大个体的海湾扇贝种贝，在1月初纳入育苗室水体内，蓄养密度为100个/m3，选择从10℃开始培育种贝。每天分6次投喂浓度为200-300万细胞/毫升的三角褐指藻和扁藻等单胞藻类，每次投喂15升/m3，每天换水三分之一，每6天倒一次池，用空气压缩机连续充气。在10℃培育10天性腺开始膨大后开始升温，每天提高0.5℃，待升到17℃时性腺接近成熟，逐渐增加饵料的投喂量直到扇贝达到性成熟。
2)杂海回交扇贝基础群体的培育：挑选50个以上性腺发育成熟、个体较大且性腺仅有雄区发育的子一代扇贝，阴干刺激40分钟，将这些扇贝置于预先加入23℃海水的水泥池中，使其产卵。再选择30个以上性腺发育成熟的海湾扇贝，置于预先加入23℃海水的塑料桶中，产卵排精后用500目的筛绢过滤，收集不含海湾扇贝精液的卵子，然后向海湾扇贝卵子中加入少量的杂交子一代精子，搅拌使精卵混合均匀，显微镜下观察使每个卵子周围有5-6个精子，将受精卵置于黑暗环境下孵化，按照常规方法将受精卵培育至成贝，作为基础群体。
3)第一次耐低温育种核心群体的选育：以生长速度快、壳色紫红、体形特征明显且活力强等为标准，按选择强度5％，挑选性腺发育成熟的杂海回交扇贝，阴干刺激后分别收集杂交卵子和精子，按照精卵比例5：1授精；将受精卵置于黑暗环境下孵化，然后按照常规方法将受精卵培养至10月龄时，挑选出健康成贝进行低温度胁迫，胁迫温度控制在0℃，连续胁迫96h，筛选出存活个体组成第一次耐低温育种核心群体。
4)第二次耐低温育种核心群体的选育：将所述第一次耐低温核心群体继续养殖至性成熟；按选择强度5％筛选出体重在50g以上，壳高在6cm以上，性腺发育成熟的杂交扇贝个体作为种贝，阴干刺激后分别收集其卵子和精子，按照精卵比例5：1授精，继续养殖。生长至10月龄时，选取健康成贝继续进行低温度胁迫，胁迫温度控制在半0℃，连续胁迫96h，筛选出存活个体作为第二次耐低温育种核心群体继续进行养殖；
5)经连续3代胁迫选育，筛选出的第三次耐低温育种核心群体作为种贝繁殖出的苗种即可作为杂交扇贝耐低温品系；
实施例1
1)2010年3月底取成熟紫扇贝，经温度刺激后获得紫扇贝卵子，用海湾扇贝的精子授精后获得紫扇贝(卵)和海湾扇贝(精)杂交子一代苗，获得成贝。
2)2011年春天将从上述杂交子一代扇贝促熟后从中选择个体大且仅雄区发育的扇贝，经阴干和温度刺激后获得精子，与海湾扇贝的卵子授精，培养出了杂交子一代(精子)与海湾扇贝(卵子)回交的杂海回交(BC1)基础群体。
3)至2012年1月底，BC1生长至10月龄时，选取健康成贝继续进行低温度胁迫，胁迫温度控制在半0℃，连续胁迫96h，筛选出存活个体作为第一次耐低温育种核心群体继续进行养殖。
4)将所述第一次耐低温核心群体继续养殖至性成熟；按选择强度5％筛选出体重在50g以上，壳高在6cm以上，性腺发育成熟的杂交扇贝个体作为种贝，阴干刺激后分别收集其卵子和精子，按照精卵比例5：1授精，继续养殖至2013年1月份，成贝达10月龄时，选取健康成贝继续进行低温度胁迫，胁迫温度控制在半0℃，连续胁迫96h，筛选出存活个体作为第二次耐低温育种核心群体继续进行养殖；
5)经连续3代低温胁迫选育至2014年，筛选出的第三次耐低温育种核心群体，作为种贝繁殖出的苗种即可作为杂交扇贝耐低温品系；至2014年底，和海湾扇贝相比耐低温品系体重不仅产量提高了38.4％，耐低温能力也拓宽到了0-29.6℃。
显然，本发明利用海湾扇贝与秘鲁紫扇贝(Argopecten purpuratus)的种间杂交和回交培育出一种规格大，寿命长达2-3年，适合山东海域底播越冬养殖的耐低温扇贝新品系，该品系不仅生长速度快，温度适应性广，且适合笼养，因此可以迅速在原来海湾扇贝的养殖海区推广，有可能替代现有的海湾扇贝成为我国北方主要的养殖品种。其次，由于该品系多年生品种，可以延长养殖期以培养较大个体的商品贝，适合于酒店等高档消费，因此市场前景更为广阔，可以预期该品系的推广将填补青岛以南海域没有大型扇贝的空白，促进我国扇贝产品的出口。

Claims (4)

1.一种杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，包括种贝的选择、促熟及杂交一代构建，通过选择来自海湾扇贝与紫扇贝的杂交子一代家系或群体中生长速度快、耐低温能力强的个体，作为种贝，其特征在于：1）杂海回交扇贝基础群体的培育，通过利用上述杂交一代中耐低温能力强的个体与海湾扇贝卵子回交建立回交家系或群体；2）第一次耐低温育种核心群体的选育，按照5%的选择强度从上述杂海回交扇贝中选出耐低温能力强的雌雄同体个体作为核心群体；3）第二次耐低温育种核心群体的选育，再按照5%的选择强度从上述群体中选出亲贝，并通过对其自交后代的低温胁迫实验选出耐低温能力强的雌雄同体个体作为核心群体；4）如此经连续3 代进行胁迫选育，筛选出第三次耐低温育种核心群体作为种贝而繁殖出的苗种即可作为杂交扇贝耐低温品系；上述第一次耐低温育种核心群体的选育是以生长速度快、壳色紫红、体形特征明显且活力强为标准，将上述础群体按选择强度5％挑选性腺发育成熟的杂海回交扇贝，阴干刺激后分别收集杂交卵子和精子，按照精卵比例5：1授精；将受精卵置于黑暗环境下孵化，然后按照常规方法将受精卵培养至10月龄时，再选取健康成贝进行低温度连续胁迫96h，胁迫温度控制在0℃，筛选出存活个体组成第一次耐低温育种核心群体。
2.如权利要求1所述的杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，其特征在于上述杂海回交扇贝基础群体的培育：挑选至少50个上述杂交一代性腺发育成熟、个体较大且性腺仅有雄区发育的扇贝，阴干刺激30分钟，立刻置于23℃海水的产卵池中，使其排精； 再另外选择20个以上性腺发育成熟的海湾扇贝，置于预先加入23℃海水的塑料桶中产卵排精，然后用500目的筛绢过滤，收集不含海湾扇贝精液的卵子，并取少量杂交一代的精子加入该卵子中，搅拌使精卵混合均匀，显微镜下观察使每个卵子周围有5-6个精子，再将受精卵置于黑暗环境下孵化，按照常规方法将受精卵培育至成贝即杂海回交扇贝作为基础群体。
3.如权利要求1所述的杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，其特征在于上述第二次耐低温育种核心群体的选育：将上述第一次耐低温核心群体继续养殖至性成熟；按选择强度5％筛选出体重在50g 以上，壳高在6cm 以上，性腺发育成熟的杂交扇贝个体作为亲贝，阴干刺激后分别收集其卵子和精子，按照精卵比例5：1授精，继续养殖至10月龄时，再选取健康成贝在0℃进行连续96h的低温度胁迫，即筛选出存活个体作为第二次耐低温育种核心群体继续进行养殖；如此进行连续3 代胁迫选育，筛选出第三次耐低温育种核心群体作为种贝，繁殖出的苗种即可作为杂海回交扇贝耐低温品系。
4.如权利要求1所述的杂海回交扇贝耐低温品系的选育方法，其特征在于具体步骤：从海湾扇贝精子和紫扇贝卵子的杂交群体中选择大个体杂交子一代扇贝，同时选择大个体的海湾扇贝亲贝，在1月初纳入育苗室水体内，蓄养密度为100个/ m3，选择从10℃开始培育亲贝，每天分6次投喂浓度为200-300万细胞/毫升的三角褐指藻和扁藻等单胞藻类，每次投喂15升/m3，每天换水三分之一，每6天倒一次池，用空气压缩机连续充气；并在10℃培育10天性腺出现膨大后开始升温，每天提高0.5℃，待升到17℃时性腺接近成熟，逐渐增加饵料的投喂量直至杂交一代扇贝达到性成熟。
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