CN107372219B - 一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，涉及虹鳟鱼的选择育种方法。是要解决现有虹鳟的选育方法获得的虹鳟鱼品种仍存在脂肪含量低，选育周期长的问题。方法：一、选择40个全同胞家系，测量所有个体鱼片脂肪含量；二、采用一般线性模型对鱼片脂肪含量表型值进行最小二乘均值的多重比较分析并排队；三、保留鱼片脂肪含量表型值排名前15名的家系，并剔除体重家系均值小于全群体重均值的家系后，作为育种后备亲鱼群体；四、将亲鱼群体进行随机交配，建立40个全同胞家系，同池饲养至24月龄，测量所有个体鱼片脂肪含量，即完成。使用本方法F1群体的鱼片脂肪含量比F0代提高约4.5％，显著缩短了选育周期。本发明用于虹鳟鱼育种领域。
Description
技术领域
本发明涉及虹鳟鱼的选择育种方法。
背景技术
虹鳟一种在低温水环境下生存和繁衍的鱼类，只能在清冷、无污染水环境之中生存，决定了其绿色、无公害的品质特性；鱼肉富含蛋白质、高不饱和脂肪酸、低胆固醇，无肌间剌、易加工，是欧美人民推崇的健康食品，成为国内消费需求增加最快鱼类之一。目前，制约我国虹鳟养殖业可持续发展的关键瓶颈之一是良种匮乏。经过近二十年的养殖和育种实践，中国虹鳟的产肉、饲料转化率及其抗病力都有了很大的提高，生产能力几乎到达了“选择平台期”。同时，由于传统选择过分强调产量的提高，带来了一些不利的影响。如鱼肉和鱼卵的品质下降。人们常常感到虹鳟鱼肉“食之无味”，严重制约了国内虹鳟及其产品与国外良种的竞争能力。随人们营养和健康意识的提高，消费者不但要求肉质鲜美而且要营养健康。要满足人民群众对鱼肉品质的差异化追求，就必须对现有品种进行高效持续遗传改良。虹鳟肌间脂肪富含不饱和脂肪酸，有益于人体健康。高鱼片脂肪含量虹鳟的鱼肉更为细嫩鲜美，可以同时满足消费者对肉质口感和人体健康的追求。
国内研究者对虹鳟肌内脂肪的遗传规律和选择育种研究的结果鲜见报道，近年来，利用不同组织中含水量的差异估测鱼体脂肪组织含量方法的发明，使得无损测量鱼类鱼片脂肪含量在技术上成为可能(Distell.com,2001)。在虹鳟中使用鱼类活体脂肪测量仪(Distell Fish Fatmeter)无损测量活体虹鳟脂肪含量的技术参数开展较早(Douirin etal.,1998)，Quillet等(2005)利用群体选择方法建立了一龄小规格(pan-size)虹鳟高低肌内脂肪双向选择品系。经两个世代的群体选择后，两个品系之间的肌内脂肪含量差异达到极显著水平，高脂系肌肉组织中29.6％的干物质为脂肪，而低脂系中仅为25.6％，二者差异达4％。然而这样虹鳟的脂肪含量仍然不够高，而且是经历两个世代才打的差异4％，选育周期较长，若获得脂肪含量更高且选育周期更短的虹鳟选育方法则对于虹鳟的选择育种研究具有更重要的意义。
发明内容
本发明是要解决现有虹鳟的选育方法获得的虹鳟鱼品种仍存在脂肪含量低，选育周期长的问题，提供一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法。
本发明提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，按以下步骤进行：
一、从系谱结构清晰的虹鳟选育群体中选择40个全同胞家系，每个家系选择50尾健康个体，对选择的40个全同胞家系进行PIT电子标记，共计一龄虹鳟鱼品种2000尾，2000尾个体混合同池饲养至24月龄，然后采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪(Distell FishFatmeter)无损测量所有个体鱼片脂肪含量；
二、采用一般线性模型对各全同胞家系的鱼片脂肪含量表型值进行最小二乘均值的多重比较分析，根据鱼片脂肪含量表型值最小二乘均值由高到低为所有全同胞家系排队；
三、保留鱼片脂肪含量表型值排名前15名的家系，并剔除体重家系均值小于全群体重均值的家系后，最终保留10-15个家系，每个家系选择鱼片脂肪含量排名靠前的雌雄鱼各5尾，作为育种后备亲鱼群体；
四、将步骤三中获得的亲鱼群体，在避免全同胞和半同胞基础上，进行随机交配，建立40个全同胞家系，每个家系保留50尾个体，共计一龄虹鳟鱼品种2000尾个体混合同池饲养至24月龄，然后采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪(Distell Fish Fatmeter)无损测量所有个体鱼片脂肪含量。比较G1世代与G0世代群体鱼片脂肪含量差异，可以获得约4％的表型增益。
如果还希望取得更多的表型值改进，可以重复步骤一至四，直至达到预期育种目标值。
步骤一所述系谱结构清晰的虹鳟是指具有清楚明确的个体亲缘关系记录的虹鳟选育群体。优选为虹鳟优良品系第三世代(G3)。
进一步的，步骤一中从每个家系选择50尾健康个体的方法为：
将40个全同胞家系的受精卵在立式孵化器中按照家系独立孵化至发眼卵阶段，然后转移至丹麦式平列槽，水深控制在10cm，孵化至仔鱼阶段；所述丹麦式平列槽的规格为50cm×50cm×25cm；
在卵黄囊吸收，仔鱼上浮后(约30～35天)按照家系分别培养在独立选育缸饲养，饲养至稚鱼体质量达到50g，体长达到16cm以上，之后在40个全同胞家系中每个家系随机选择50尾健康个体；所述选育缸的尺寸为直径0.8m×高0.6m×深0.3m；
进一步的，步骤一中PIT电子标记植入时的养殖水体水温要严格控制在12℃以上。
进一步的，步骤一中进行PIT电子标记的注射方法为：部位是由腹鳍前缘1.5cm处，针头与鱼体腹部呈45°角，斜插入胸腔注射，然后与鱼体长轴呈平行向前推入芯片。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种不屠宰分割情况下，提高虹鳟鱼片脂肪含量的遗传改良方法。本方法具有缩小核心群体维护规模，不需要分割屠宰获得表型数据，显著提高动物福利等优点。本方法中利用采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪(Distell Fish Fatmeter)无损伤直接测量群体内所有个体鱼片脂肪含量表型值，然后利用家系选择技术提高虹鳟鱼片脂肪含量。
本方法首先建立试验基础群体并采集虹鳟体脂含量表型数据。在数量遗传学理论指导下，采用一般线性模型获得不同家系的肌内脂肪含量性状最小二乘均值并进行多重比较，为家系成绩进行排序并确定差异是否显著。建立高虹鳟鱼片脂肪含量选育品系，含10～15个全同胞家系，在一个世代内即可以达到4％水平的表型值提高，达到群体选育两个世代的遗传进展，缩短育种周期1半。同时，由于所有个体均有PIT标记植入，该方法可以有效降低近亲交配，防止由此引发的表型衰退。该方法可以周期性地执行多个世代，直至性状稳定。采用本方法在渤海冷水性鱼试验站实施的选育试验结果显示，F1群体的鱼片脂肪含量表型值由F0群体的7.12％提高到7.44％，比F0代提高约4.5％。较之于先前法国研究者采用群体选育方法(经两个世代选育，F2群体均值比F0提高了约4％)，大幅提高了鱼片脂肪的生产性能，显著缩短了选育周期。
附图说明
图1为F0群体体质量的表型值群体分布图；
图2为F0群体鱼片脂肪含量的表型值群体分布图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，按以下步骤进行：
一、从系谱结构清晰的虹鳟选育群体中选择40个全同胞家系，每个家系选择50尾健康个体，对选择的40个全同胞家系进行PIT电子标记，共计一龄虹鳟鱼品种2000尾，2000尾个体混合同池饲养至24月龄，然后采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪无损测量所有个体鱼片脂肪含量；
二、采用一般线性模型对各全同胞家系的鱼片脂肪含量表型值进行最小二乘均值的多重比较分析，根据鱼片脂肪含量表型值最小二乘均值由高到低为所有全同胞家系排队；
三、保留鱼片脂肪含量表型值排名前15名的家系，并剔除体重家系均值小于全群体重均值的家系后，最终保留10-15个家系，每个家系选择鱼片脂肪含量排名靠前的雌雄鱼各5尾，作为育种后备亲鱼群体；
四、将步骤三中获得的亲鱼群体，在避免全同胞和半同胞基础上，进行随机交配，建立40个全同胞家系，每个家系保留50尾个体，共计一龄虹鳟鱼品种2000尾个体混合同池饲养至24月龄，然后采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪无损测量所有个体鱼片脂肪含量，即完成。
步骤一所述系谱结构清晰的虹鳟是指具有清楚明确的个体亲缘关系记录的虹鳟选育群体。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述系谱结构清晰的虹鳟为虹鳟优良品系第三世代(G3)。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中从每个家系选择50尾健康个体的方法为：
将40个全同胞家系的受精卵在立式孵化器中按照家系独立孵化至发眼卵阶段，然后转移至丹麦式平列槽，水深控制在10cm，孵化至仔鱼阶段；
经过30～35天后，按照家系分别培养在独立选育缸饲养，饲养至稚鱼体质量达到50g，体长达到16cm以上，之后在40个全同胞家系中每个家系随机选择50尾健康个体。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述丹麦式平列槽的规格为50cm×50cm×25cm。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三不同的是：所述选育缸的尺寸为直径0.8m×高0.6m×深0.3m。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤一中PIT电子标记植入时的养殖水体水温控制在12℃以上。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤一中进行PIT电子标记的注射方法为：部位是由腹鳍前缘1.5cm处，针头与鱼体腹部呈45°角，斜插入胸腔注射，然后与鱼体长轴呈平行向前推入芯片。其它与具体实施方式一至六之一相同。
下面对本发明的实施例做详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方案和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
本实施例提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，按以下步骤进行：
实验条件：选择和生长性能对比测试实验在中国水产科学研究院黑龙江水产研究所渤海冷水性鱼试验站执行，位置坐落于镜泊湖(北纬44.02°,东经128.74°)附近。饲养管理按照SalmonFood公司Vitacare饲料投喂指南要求进行。测试使用水深1.2米，长30米，宽5米的常流水水泥池塘，水源为天然涌泉水，周年水温变化范围在5.0-18.0℃，流量20-30L/s，氧分压7-11mg/L。
步骤一：使用中国水产科学研究院黑龙江水产研究所培育的虹鳟优良品系第三世代(G3)作为基础群体F0；
1)获得G3群体40个全同胞家系的受精卵，在立式孵化器中按照家系独立孵化至发眼卵阶段，然后转移至丹麦式平列槽规格为50cm×50cm×25cm，水深控制在10cm，孵化至仔鱼阶段。
2)在卵黄囊吸收，仔鱼上浮后(约30～35天)按照家系分别培养在直径0.8m×高0.6m×深0.3m的独立选育缸饲养。
3)待稚鱼生长至体质量达到50g，体长16cm以上，在40个全同胞家系中每个家系随机选择50尾健康个体，采用苯氧乙醇溶液(0.5ml/L)麻醉，植入PIT电子标记(ID-100型，英国Trovan公司)。为防止鱼体伤口难以愈合，标记植入时的养殖水体水温要严格控制在12℃以上。
4)PIT电子标记植入操作的人员安排：操作标记枪1人，操作扫描器1人，鱼体固定1人，鱼体麻醉1人，实验记录员1人；标记前与标记后对注射部位进行严格的消毒程序，消毒药物选择75％-80％的乙醇溶液。芯片，注射针头等用75％乙醇浸泡消毒。
5)注射部位是由腹鳍前缘1.5cm处，针头与鱼体腹部呈45°角，斜插入胸腔注射，然后与鱼体长轴呈平行向前推入芯片。
6)标记部位经含75％乙醇棉球擦拭后放入直径0.8m×高0.6m×深0.3m的圆形选育缸中进行养殖观察，鱼体标记后在选育缸中暂养1周后再放入水泥池饲养。
7)植入PIT电子标记后，所有个体(2000尾)混合同池饲养至24月龄测定体质量，FFM692型鱼类活体脂肪测量仪(Distell Fish Fatmeter)无损测量鱼片脂肪含量。
步骤二：
1)将步骤一中获得的鱼片脂肪含量表型值，采用一般线性模型对各全同胞家系的鱼片脂肪含量表型值进行最小二乘均值的多重比较分析，根据鱼片脂肪含量表型值最小二乘均值由高到低为所有全同胞家系排队，保留排队鱼片脂肪含量表型值排名前15名的家系，并剔除体重家系均值小于全群体重均值的家系后，最终保留15个家系，每个家系选择鱼片脂肪含量排名靠前的雌雄鱼各5尾，作为育种后备亲鱼群体。
2)将获得的亲鱼群体，在避免全同胞和半同胞基础上，进行随机交配，依照初始群体规模建立40个全同胞家系，每个家系保留50尾个体，共计1龄虹鳟鱼品种2000尾个体混合同池饲养至约24月龄，即获得遗传改良后的群体F1代。采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪(Distell Fish Fatmeter)无损测量上述所有个体鱼片脂肪含量。比较F1群体与F0世代群体鱼片脂肪含量群体均值。
F0群体体质量的表型值群体分布图如图1所示，F0群体鱼片脂肪含量的表型值群体分布图如图2所示。F0群体的体质量(图1)和鱼片脂肪含量(图2)均符合正态分布，排序前15名家系最小二乘均值成绩见表1，F1群体的体质量和鱼片脂肪含量与F0群体的比较分析结果见表2。选育试验结果显示，F1体质量和鱼片脂肪含量群体均值均得到显著提高，其中F1群体的鱼片脂肪含量表型值比F0代提高约4.5％。
表1 F0群体鱼片脂肪含量表型值前15名家系最小二乘均值排序
表2 F1改良群体与F0群体的鱼片脂肪含量生产性能对比
*同列中标注不同字母表示差异显著(P<0.05)。
Claims (7)
1.一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
一、从系谱结构清晰的虹鳟选育群体中选择40个全同胞家系，每个家系选择50尾健康个体，对选择的40个全同胞家系进行PIT电子标记，共计一龄虹鳟鱼品种2000尾，2000尾个体混合同池饲养至24月龄，然后采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪无损测量所有个体鱼片脂肪含量；
二、采用一般线性模型对各全同胞家系的鱼片脂肪含量表型值进行最小二乘均值的多重比较分析，根据鱼片脂肪含量表型值最小二乘均值由高到低为所有全同胞家系排队；
三、保留鱼片脂肪含量表型值排名前15名的家系，并剔除体重家系均值小于全群体重均值的家系后，最终保留10-15个家系，每个家系选择鱼片脂肪含量排名靠前的雌雄鱼各5尾，作为育种后备亲鱼群体；
四、将步骤三中获得的亲鱼群体，在避免全同胞和半同胞基础上，进行随机交配，建立40个全同胞家系，每个家系保留50尾个体，共计一龄虹鳟鱼品种2000尾个体混合同池饲养至24月龄，然后采用FFM692型鱼类活体脂肪测量仪无损测量所有个体鱼片脂肪含量，即完成。
2.根据权利要求1所述的一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于步骤一中所述系谱结构清晰的虹鳟为虹鳟优良品系第三世代G3；为了取得更多的表型值改进，重复步骤一至四，直至达到预期育种目标值。
3.根据权利要求1所述的一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于步骤一中从每个家系选择50尾健康个体的方法为：
将40个全同胞家系的受精卵在立式孵化器中按照家系独立孵化至发眼卵阶段，然后转移至丹麦式平列槽，水深控制在10cm，孵化至仔鱼阶段；
经过30～35天后，按照家系分别培养在独立选育缸饲养，饲养至稚鱼体质量达到50g，体长达到16cm以上，之后在40个全同胞家系中每个家系随机选择50尾健康个体。
4.根据权利要求3所述的一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于所述丹麦式平列槽的规格为50cm×50cm×25cm。
5.根据权利要求3所述的一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于所述选育缸的尺寸为直径0.8m×高0.6m×深0.3m。
6.根据权利要求1所述的一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于步骤一中PIT电子标记植入时的养殖水体水温控制在12℃以上。
7.根据权利要求1所述的一种提高虹鳟鱼片脂肪含量的选择育种方法，其特征在于步骤一中进行PIT电子标记的注射方法为：部位是由腹鳍前缘1.5cm处，针头与鱼体腹部呈45°角，斜插入胸腔注射，然后与鱼体长轴呈平行向前推入芯片。
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