CN108925472B - 一种鳡与团头鲂杂交育种方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于鱼类杂交育种方法技术领域，涉及一种鳡与团头鲂杂交育种方法。申请人将雌性团头鲂的卵子与雄性鳡的精子进行杂交育种后，获得的杂交子一代生长快、肉质细嫩、食性杂、抗逆性强、抗病能力较强。该杂交育种方法可操作性强，适配性好，杂交过程中，受精率可达55%，孵化率可达40%，鱼苗存活率可达65%。杂交鱼的性状大多偏向于团头鲂，且杂交鱼相比于团头鲂体现出一定的生长优势和进食优势，适于大规模养殖。

Description

一种鳡与团头鲂杂交育种方法

技术领域

本发明属于鱼类杂交育种技术领域，具体涉及一种鳡与团头鲂杂交育种方法。

背景技术

远缘杂交是指不同物种之间的杂交，它可以是种间、属间甚至亲缘关系更远的物种之间杂交。远缘杂交可以把属于不同种、属等远缘遗传关系的不同个体的生物特性结合起来，突破种间界限，扩大遗传变异，是创制具有遗传变异、可育、优良性状的新品种乃至新种群的重要方法^[1]。在表现型方面，远缘杂交能整合双亲的优点，使后代在外形、生长速度、存活率以及抗病能力等方面均表现出杂种优势。在基因型方面，远缘杂交导致后代在染色体组水平上发生改变，产生杂交二倍体、三倍体、四倍体后代；在DNA水平，远缘杂交还可以导致其后代DNA变异及出现重组^[2,3]。鱼类远缘杂交，特别是亚科间杂交，由于两亲本亲缘关系很远，形态特征、遗传性状、生理条件和生态要求极不相同，尤其代表亲本遗传物质的基因型和染色体组型不同，致使大部分远缘杂交不能出苗或孵化率极低。另外还有如下因素影响着鱼类的远缘杂交^[4]： 1、远缘杂交与生殖隔离

(1)生态或栖息地隔离如果两个物种完全可以通过交配产生健康并有繁殖能力的后代，但是由于生

活在不同的生态位，它们也不能实现远缘杂交^[5]。

(2)季节或时间隔离指的是生物一般都有一定的生育季节和时间，如果同种群体间的生育季节和

时间不同，就会造成季节隔离或时间隔离，阻止了基因的交流^[6]。

(3)性或行为隔离由于交配行为不同，而使两个或几个亲缘关系相近的类群之间交配不易成功

的隔离机制，这种机制主要发生在动物中^[7]。

2、亲本双方染色体的数目或核型不同生物界的各种遗传现象及其规律，无不依赖染色体形态、结构和数目的稳定。染色体数目不同导致基因组数目和性质的差异，从而引起杂合个体中来源于父母双方的等位基因不协调，引起代谢紊乱，导致杂合个体不发育甚至死亡，有研究发现鱼类远缘杂交后代的存活率与杂交双亲的染色体数目有关^[1]。有些杂交组合虽然双亲的染色体数目相等，但是染色体核型不同等其他原因，精卵配对后等位基因表达紊乱而导致后代不能正常存活。

3、酶的基因座位或表达的时空顺序的差异杂交亲本的亲缘关系越远，双亲的等位基因表达的时空顺序可能不同步或出现相互抑制^[8]。酶的不相容性就会导致杂种胚胎组织的诱导和器官形成时空失调，于是产生畸形或中途死亡。

4、核质不相容研究表明，母体卵细胞质控制杂种胚胎基因表达的迟滞或加速^[9]。如果卵子的细胞质不能与精子的核DNA正常协调，就会阻滞或加速基因的表达，导致胚胎不能正常发育，甚至死亡。Whitt 研究丽鱼科鱼类的属间杂交时发现，绿色太阳鱼(Lepomiscyanellus,♀)×大口黑鲈(Micropterus salmoides,

♂)的杂交子代能正常生长发育,而大口黑鲈(♀)×绿色太阳鱼(♂)的杂交子代在胚胎阶段都为畸形,未能孵化^[10]。此研究结果证明,反交子代不能成活的原因并不是染色体数目和核型不同,而是绿色太阳鱼精子染色体组与大口黑鲈卵子细胞质不能很好地亲和。同样在鲤与鲫、草鱼与三角鲂等的正反交子代中也出现这种情况^[11]。

据农业古典记载，在公元前202年我国已开始运用远缘杂交对家畜进行改良。而在15世纪50年代， Genner就用鲤(Cyprinus carpio)与金鱼(Carassius auratus)杂交得到世界上第一个有记录的杂种，在鱼类的远缘杂交中科间杂交的有鲈形目丽鱼科的奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus,♀)与脂科中的鳜(♂)杂交的报道，鱼苗成活率为0.3％～0.5％^[12]。鱼类中，鲤科的亚科间杂交的例子有鳙(Aristichthy nobilis,♀)×团头鲂(♂)及其反交^[1]、鳙(♀)×草鱼(Ctenopharyngodon idellus,♂)^[13]及其反交，草鱼(♀)×团头鲂(♂)^[14]、草鱼(♀)×鲢(♂)^[15]及其反交，草鱼(♀)×鲤(♂)^[16]、草鱼(♀)×三角鲂(M.terminalis,♂)^[17]、青鱼(Mylopharyngodon piceus, ♀)×三角鲂(♂)^[18,19]、兴国红鲤(♀)×草鱼(♂)^[20]、鲢(♀)×团头鲂(♂)及其反交^[21,22]，鲢(♀)×黄尾密鲴(Xenocyprisdavidi,♂)^[23]和鲤(♀)×鲢(♂)及其反交^[24,25]。而在上述鱼类杂交组合中从未见团头鲂(♀)×鳡(♂)亚科间的杂交。

鳡(Elopichthys bambusa)，属鲤科、雅罗鱼亚科、鱤属，是一种江河洄游性鱼类，分布较广，除西北、西南之外，在我国自北至南的平原地区的水系中皆有分布，主要生活在水域的中上层，为江河、湖泊中的大型经济鱼类之一。鳡个体大且肉质鲜美，是一种主要以鱼类为食的典型凶猛鱼类，生长速度快，正常情况下，一龄个体体重在1.0-1.5Kg之间，二龄个体在3.5-5.5Kg，通常雄鱼三龄达性成熟、雌鱼四龄性成熟，并且性成熟以后体长还在持续增加，最大个体长达2m，重可达60Kg。野生状态下，亲鱼4-6月产卵，人工繁殖一般在5月份进行。鳡卵为漂浮性卵，吸水膨胀后要随水漂流完成发育。体长1m的成熟雌鱼怀卵量可达50万粒。鳡肉质鲜美，每百克可食部分含蛋白质18.1-20.8克、脂肪1.3-5.4克、热量84-132千卡、钙11-24毫克、磷144-203毫克、铁0.7毫克、硫胺素0.04毫克、核黄素0.15毫克和尼克酸1.7毫克，因此鳡被列入大型上等食用鱼类。但由于其个性凶猛，常袭击和追捕其他鱼类，因此往往被作为水产养殖的敌害鱼类而加以清除，从而导致鳡资源量的降低。

团头鲂(Megalobrama amblycephala)，隶属于鲤形目，鲤科，鲂属，俗称武昌鱼。主要分布于长江中下游的中型湖泊，比较适合于静水性生活。一般2-3龄可达性成熟，产卵期为5-6月，成鱼集群于流水场所进行繁殖；产卵场一般需要具有一定的流水，怀卵量一般为3.7-10.3万粒。另外团头鲂还具有食性广、养殖成本低、生长快、成活率高，且具有味美、含肉率高、体型好、规格适中等优点，在20世纪60年代就被作为优良的草食性鱼种在中国普遍推广，现已成为中国主要淡水水产养殖对象之一。近年来，其野生资源遭到严重破坏，人工近亲繁殖加剧，导致其生长速度慢、性成熟体型小、易发生病害。

鱼类杂交育种是进行新品种培育的有效手段，利用各自亲本的优势进行杂交和选育，可获得有利的养殖特性进行推广养殖。鳡与团头鲂属于不同亚科鱼类，在遗传、分类和体形等生物学特征方面，二者之间存在较大差异，至今国内外还没有鳡与团头鲂亚科间远缘杂交成功的报道，因此探索一种使鳡与团头鲂之间的杂交方法并对其后代的生物学特征进行研究分析具有重要的应用价值。

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发明内容

本发明的目的在于提供了一种鳡与团头鲂杂交育种方法，利用该方法获得的杂交鱼受精率高、孵化率高、后代性状优良、对遗传育种具有重要意义。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：

一种鳡与团头鲂杂交育种方法，包括利用本领域的常规杂交育种方法将团头鲂的卵子与鳡的精子进行杂交育种。

以上所述的方法中，优选的：

所述的雄性鳡亲本选取健康且已达到性成熟期的鳡，雌性团头鲂选取健康且已达到性成熟期的体重1.0Kg 以上的3-4龄的团头鲂；

所述的精子为鲜精；

所述的团头鲂的卵子与鳡的精子的受精时间为2-3min；

所述的育种过程中，受精卵的孵化温度为26℃，流水孵化。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

鳡与团头鲂属于不同亚科鱼类，在遗传、分类和体形等生物学特征方面，二者之间存在较大差异，至今国内外还没有鳡与团头鲂亚科间远缘杂交成功的报道。本研究将一龄杂交鱼的体长、体重与一龄鳡和团头鲂进行对比(如表1)，其中1龄团头鲂平均体长为10.85mm，平均体重为21.60g；王东等(1990)对洈水水库鳡的生长及性状进行了测量和统计，其中一龄鳡雌性和雄性体长(体重)分别为42.42mm(1023g) 和34.95mm(505g)；本研究对一龄鳡鲂杂交鱼体长和体重进行了测量，结果发现一龄鳡鲂杂交鱼的平均体长为17.39mm，平均体重为350g。通过比较发现一龄鳡鲂杂交鱼的体长和体重较一龄团头鲂有明显增加，同时在养殖过程中发现鳡鲂杂交鱼取食速度快，肉质细嫩、食性杂、抗逆性强、抗病能力较强、易于运输，且养殖成本相对较低，说明雄性鳡与雌性团头鲂杂交育种获得了一种具有进食快，生长迅速的杂交鱼。

该杂交育种方法可操作性强，适配性好，杂交过程中，受精率可达55％，孵化率可达40％，鱼苗存活率可达65％。

具体实施方式

本发明所述技术方案，如未特别说明，均为本领域的常规方式；所述试剂或材料，如未特别说明，均来源于商业渠道。

实施例1：

一种鳡与团头鲂杂交育种方法，包括下述步骤：

(1)鳡亲本选取湖北省大冶市东风农场水产养殖基地的健康且已达到性成熟期的雄性鳡，团头鲂亲鱼选取湖北省鄂州市团头鲂原种场的健康且已达到性成熟期的体重1.0Kg以上的3-4龄的雌性团头鲂，分别进行亲本强化培育。

(2)团头鲂雌性亲本的人工催产：选择五月中旬，采用两次注射法对团头鲂亲本注射催产药物，第一针注射促性腺激素释放激素类似物(GnRH-A₂)1μg/Kg，第二针注射药剂是GnRH-A₂4μg/Kg+地欧酮4mg/Kg，针距8-10h。将注射完催产剂的团头鲂放入催产池中。

(3)人工授精：将团头鲂的卵子挤入已装有鳡鲜精的盆中，之后轻轻摇晃盆子2-3min，促使精卵结合，得到杂交受精卵，受精率是55％。

(4)人工孵化：将杂交受精卵放入孵化池内流水孵化，受精卵在孵化池内保持悬浮状态，孵化池底部进水，上部溢水，溢水口有60目窗纱网阻挡，防止受精卵及刚孵化出的鱼苗随水外流，孵化温度为26℃，经25h孵化出膜，孵化率是40％。

(5)杂交鱼苗种培育：待由雄性鳡(♂)与雌性团头鲂(♀)杂交的杂交受精卵所孵化出的杂交鱼苗出现腰点即出现鳔时，移出孵化设备，进行杂交鱼苗的培育，孵化后的鱼苗存活率是65％。杂交鱼苗的培育包括一级培育和二级培育，一级培育在水泥池中进行，给杂交鱼苗投喂枝角类，待杂交鱼苗体长达2-3cm时进行二级培育，即移入土池中按常规的即已有技术中普遍使用的鱼苗培育方式进行培育，得到由雌性团头鲂与雄性鳡的杂交鱼种。土池中的杂交鱼按照团头鲂的饲料和培养方式培养即可。

本实施例对鳡、团头鲂和鳡鲂杂交鱼的可量和可数性状进行了统计(如表2)，结果表明鳡鲂杂交鱼的性状与团头鲂较为接近。为进一步探究鳡鲂杂交鱼的性状特征，实验对40条鳡鲂杂交鱼的可数和可量性状进行了测量，并且与团头鲂的性状进行了比较(如表3，4和5)，结果显示杂交鱼与团头鲂在眼间距/头长、肛前体长/体长、头长/体长、2-3/体长、2-5/体长、5-7/体长、6-9/体长、7-9/体长等与头部和身体纵轴相关的可量比例性状上无显著性差异，在可数性状上，鳡鲂杂交鱼与团头鲂的背鳍棘数(3)、背鳍鳍条数 (7)、胸鳍棘数(1)、腹鳍棘数(1)、臀鳍鳍条数(8)、臀鳍棘数(3)、背前区脊椎数(4)、鳔室数(3) 等性状较为稳定，臀鳍鳍条数、侧线鳞数、腹部脊椎数、尾部脊椎数和肋骨数无显著性差异。研究表明，鳡鲂杂交鱼的性状大多偏向于团头鲂，并且在将一龄团头鲂、鳡与杂交鱼的体长和体重进行了比较后，我们发现杂交鱼相比于团头鲂体现出较明显的生长优势。

实施例2：

一种鳡与团头鲂杂交育种方法，除了步骤(3)外，其余与实施例1中的步骤完全相同，在本实施例中，步骤(3)中使用的是冷冻复苏的鳡精子。

复苏精子杂交后受精率为25％，孵化率为15％，存活率为35％。

本实施例中的鳡精子，采用下述方式进行冷冻保存及复苏：

(1)精液采集：采集成熟度好的鳡亲鱼新鲜精液，存放于4℃洁净的环境中；

所述的鳡亲鱼新鲜精液，肉眼观察正常精液为乳白色，以清水激活并且对平均存活率大于75％的精液用于保存；

(2)稀释液配制：配制含7.5g/LNacl，0.3g/LKCl，0.4g/LNaHCO₃，3g/L葡萄糖的溶液，调节PH为6.5，放置于4℃冰箱备用。

(3)精液稀释：将上述精液和稀释液以1:4稀释比例混合稀释后，添加抗冻剂10％的DMSO，并放置于 4℃条件下平衡25min；

(4)精液冷冻：采用三步降温法，即距离液氮面10cm处放置5min，液氮面5cm处放置5min，最后丢入液氮中；

(5)精液解冻：将上述方法制备的冷冻精液37℃水浴1min进行解冻。

解冻后的精液需在26℃的环境条件下保存10min后再进行杂交。

表1一龄鳡、团头鲂和鳡鲂杂交鱼体长体重统计

表2鳡、团头鲂与鳡鲂杂交鱼的性状统计

表2中鳡鲂杂交鱼为一龄。

表3团头鲂与鳡鲂杂交鱼的比例性状范围、均值及标准差 ％

表3中团头鲂为二龄，鳡鲂杂交鱼为一龄。

表4团头鲂与鳡鲂杂交鱼的框架结构测量 ％

表4中团头鲂为二龄，鳡鲂杂交鱼为一龄。

表5团头鲂与鳡鲂杂交鱼的可数性状范围、均值及标准差分析

。

Claims (1)

1.一种鳡与团头鲂杂交育种方法，包括下述步骤：

(1)鳡亲本选取健康且已达到性成熟期的雄性鳡，团头鲂亲鱼选取健康且已达到性成熟期的体重1.0Kg以上的3-4龄的雌性团头鲂，分别进行亲本强化培育；

(2)团头鲂雌性亲本的人工催产：选择五月中旬，采用两次注射法对团头鲂亲本注射催产药物，第一针注射促性腺激素释放激素类似物(GnRH-A₂)1μg/Kg，第二针注射药剂是GnRH-A₂4μg/Kg+地欧酮4mg/Kg，针距8-10h，将注射完催产剂的团头鲂放入催产池中；

(3)人工授精：将团头鲂的卵子挤入已装有鳡鲜精的盆中，之后轻轻摇晃盆子2-3min，促使精卵结合，得到杂交受精卵，受精率是55％；

(4)人工孵化：将杂交受精卵放入孵化池内流水孵化，受精卵在孵化池内保持悬浮状态，孵化池底部进水，上部溢水，溢水口有60目窗纱网阻挡，防止受精卵及刚孵化出的鱼苗随水外流，孵化温度为26℃，经25h孵化出膜，孵化率是40％；

(5)杂交鱼苗种培育：待由雄性鳡(♂)与雌性团头鲂(♀)杂交的杂交受精卵所孵化出的杂交鱼苗出现腰点即出现鳔时，移出孵化设备，进行杂交鱼苗的培育，孵化后的鱼苗存活率是65％。