CN115067280A - 一种日本沼虾的三系杂交育种方法 - Google Patents

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陆根海
李雪松
曹祥德
乔燕平
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Abstract

本发明涉及水产养殖遗传育种技术领域,具体是一种日本沼虾的三系杂交育种方法,包括:采集和隔离养殖地方野生优良种群、群体选育挑选后备亲本作为奠基群体、两地杂交生产中间过渡杂交系群体、三系杂交生产改良杂交系生产群体等步骤。本发明的育种方法对于改良本地养殖日本沼虾群体具有显著的杂种优势;由本发明育种方法培育的虾苗与本地虾苗相比,在生长速度、抗病抗逆能力及体型特征等方面都有显著进步,不论是用于单养生产还是套养生产,选育虾的个体质量、养殖产量、大规格商品虾比例都有显著提高,增加了养殖效益。

Description

一种日本沼虾的三系杂交育种方法
技术领域
本发明涉及水产养殖遗传育种技术领域,具体地说,是一种能改良日本沼虾种质的三系杂交育种方法。
背景技术
日本沼虾(Macrobrachium nipponense)俗称青虾,又名河虾,属节肢动物门、甲壳纲、十足目、腹胚亚目、长臂虾科、沼虾属,是一种广泛分布于淡水水域的经济虾类。日本沼虾营养价值丰富,肉质细嫩味道鲜美,是一种深受人们喜爱的名贵水产品。日本沼虾的经济价值很高,是我国淡水养殖业中的传统经济虾种之一。但是由于多数养殖场采用捕大留小、自留亲本的生产模式,逆向选择导致日本沼虾养殖群体种质退化;部分养殖场与其他场互换亲虾,或者捕捞野生抱卵虾直接进行育苗和养殖生产,养殖品种生长速度慢、规格小、产量低,制约了日本沼虾产业的发展。
目前,杂交育种是最有效的育种方法,水产动物育种的大多数成果来源于杂交。其基本原理是将不同来源的父母本杂交,形成不同的遗传多样性,再通过对杂交后代的筛选,获得新品系(种)。根据孟德尔经典遗传学原理,假设某一个优良性状由一个基因控制,那么杂交子代中会有一部分个体表现出父母本双方的优良性状,即出现了杂种优势,一部分个体可能只表现出父母本相似的性状,没有杂种优势,还有一部分个体可能表现出劣于父母本的性状,即杂种劣势。这种理想化的结果在自然条件下很少出现,因为生物的外在表型(如生长速度)通常都是由多个基因控制表达以及环境条件协作的结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种日本沼虾的三系杂交育种方法,通过种质提纯、不同地方群体间杂交配组、人工定向选育等技术,实现不同地方种群的杂交育种。该方法能够解决目前日本沼虾养殖过程中存在的种质退化问题,提高日本沼虾的养殖产量和品质,为养殖户提供优质杂交虾苗。
普通的群体杂交方法,就是收集不同地方群体的亲虾进行配组,繁殖虾苗直接用于生产养殖,这种传统的杂交育种方式生产出来的虾苗理论上只有第一代有部分个体有25%的可能出现杂种优势,经过自繁留种,第二代虾苗杂种优势大幅度降低或者完全消失,甚至出现杂种劣势。因此,为了稳定和增强杂种优势,避免或者减缓杂种劣势的出现,首先对杂交亲本的遗传基因进行提纯复壮就非常必要,在此基础上,对杂交子代进行人工选育,将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来,强化其杂种优势。本发明解决了上述问题,通过巩固和整合不同亲本群体的优良性状,开展定向选育,培育具有稳定杂种优势的日本沼虾杂交群体。
本发明提供一种日本沼虾的三系杂交育种方法,包括以下步骤:
(A)采集三个不同地方的野生日本沼虾抱卵雌虾作为基础群体;
(B)不同地方的基础群体采取完全隔离专池养殖、人工繁殖育苗和继代选育;
(C)从来自不同地方的基础群体的选育子代中分别挑选雄虾和雌虾,开展两地群体间杂交配种、人工繁殖,获得中间过渡杂交系群体(简称中间系群体);
(D)采用统计学和生物信息学技术对选育世代进行生物学特征和遗传变异监测,淘汰不合格个体;
(E)用中间系群体和第三群体的人工选育子代的雄虾和雌虾进行杂交配种,按照日本沼虾生态育苗方法进行人工繁殖和虾苗培育,获得三系杂交优良虾种。
进一步的,所述的步骤A中,基础群体选自长江流域的洞庭湖(DT)、鄱阳湖(PY)、太湖(TH)、淀山湖(DS)、长江干流扬中江段(CJ),淮河流域的洪泽湖(HZ)、高邮湖(GY)、微山湖(WS)等大水面野生群体。
进一步的,所述的步骤A中,采集时间为每年的5月中旬到6月上旬,此时收集的野生成虾多数为抱卵虾,可以直接用于当年繁殖第一代虾苗;野生虾只能用地笼网诱捕,运输方式采用活水车纯氧充气法,不宜采用干法运输和冰块降温运输方式;为了保证作为基础群体的种群遗传多样性,每个地方收集的抱卵虾数量要有5000尾以上。
进一步的,所述的步骤B中,完全隔离专池养殖为不同地方的基础群体分别在不同的室内水泥池中进行驯养、繁殖和虾苗培育,保证生产过程中不会出现种质混杂。虾苗培育按照虾类常规室内育苗方法进行。
进一步的,所述的步骤B中,继代选育为每个群体每一年繁育一代,每一代选留率为10~15%,连续选育3代以上。
更进一步的,所述的继代选育为每个群体每年繁育一代,专池养殖至成虾,挑选大规格优质个体作为后备亲虾,每一代选留率为10~15%,连续不间断选育3~5代,使得每个群体选育子代的遗传物质高度纯化,理论上经过5代选育后,基因纯度可以达到96.875%。
进一步的,所述的步骤C中,所述的中间系群体的亲本来自经过3代以上人工选育的两个不同地方群体后备亲虾。两地群体间杂交的方法中,雌虾和雄虾来自不同地方的基础群体的选育子代,经过自繁纯化和人工选育3代以上;雌虾和雄虾的比例为3~5雌:1雄,雄虾体长6cm以上,雌虾体长5cm以上。然后对两地群体的杂交子代再连续选育2~3代,每一代选留率10~15%,挑选生长速度快的大规格个体作为后备亲虾保种。
进一步的,所述的步骤D中,生物学特征监测方法,包括形态特征测量、生长性能比较;其中形态特征指标包括全长、体长、额剑长、第二步足长、头胸甲长、头胸甲宽、第六腹节长、第六腹节高、腹部长、尾节长、额剑上缘齿、额剑下缘齿和体质量等,生长性能指标包括增重率、存活率、蜕壳率等。
更进一步的,使用游标卡尺抽测30~50尾,其中形态特征指标包括全长、体长、额剑长、第二步足长、头胸甲长、头胸甲宽、第六腹节长、第六腹节高、腹部长、尾节长、额剑上缘齿、额剑下缘齿等12个主要的可量(数)性状;使用电子秤称量体重,统计分析形态特征指标与体重相关关系和决定系数;生长对比实验比较不同群体选育子代的增重率、存活率、蜕壳率等生长性能指标;
进一步的,所述的步骤D中,采用SSR、SNP、DNA测序等分子标记技术检测选育子代遗传差异,为杂交配组方案的设计和调整提供理论指导和决定依据。
进一步的,所述的步骤E中,第三群体亲虾与中间系群体的原始亲本来自不同地方,经过连续3代以上的人工选育后备亲虾。
更进一步的,经过连续人工选育3~5代,再从中挑选大规格个体的雄虾或雌虾,与中间系群体的雌虾或雄虾配组,培育三系杂交虾苗;获得的三系杂交虾苗可以直接用于生产养殖和保种,为了维持三系杂交虾的杂种优势,必须对保种后代继续进行人工选育。
本发明优点在于:
本发明的育种方法对于改良本地养殖日本沼虾群体具有显著的杂种优势;由本发明育种方法培育的虾苗与本地虾苗相比,在生长速度、抗病抗逆能力及体型特征等方面都有显著进步,不论是用于单养生产还是套养生产,选育虾的个体质量、养殖产量、大规格商品虾比例都有显著提高,增加了养殖效益。
附图说明
图1是实施例1中三系杂交育种方法技术路线示意图。
图2是实施例2中三系杂交育种方法技术路线示意图。
图3是实施例3中三系杂交育种方法技术路线示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1:淀山湖虾(雌)×[长江虾×洞庭湖虾](雄)杂交育种方法:
本实施例按照图1所示的技术路线进行:
采集洞庭湖(缩写DT,代号D)、长江(缩写为CJ,代号C)和淀山湖(缩写为DS,代号S)野生日本沼虾抱卵雌虾,平均规格为体长5cm以上、体质量3.5g以上,每个地方群体采集12000尾作为基础群体。采用网格分装、活水车充氧运输到育种基地。暂养一周左右之后,挑选性腺发育基本一致的抱卵虾,按照日本沼虾室内育苗操作规程进行人工育苗。待虾苗长到1.5cm左右,分池养殖至成虾,当年年底第一轮挑选大规格的雌虾和雄虾作为后备亲虾进行保种;翌年5月中-下旬,从后备亲虾中进行第二轮挑选,主要挑选发育良好的大规格抱卵虾,两轮挑选留种率为10~15%。每个地方群体连续选育3~5年,每年繁育一代。
分别从长江群体选育子代第三代(CJF3)和洞庭湖群体选育子代第三代(DTF3)中挑选大规给的雄虾和雌虾,进行正反杂交配组,雌雄配比为4~5雌:1雄,得到中间过渡系杂交群体CD和DC,对CD和DC群体进行连续2代的群体选育保种。再从淀山湖群体F5后备亲虾中挑选性腺发育良好的大规格雌虾,分别与CDF2和DCF2群体的大规格雄虾配组,雌雄配比为4~5雌:1雄,按照日本沼虾室内育苗操作规程进行人工育苗,得到三系杂交子代虾苗SCD和SDC。
本实施例培育的三系杂交虾经生态精养,生长速度比原始亲本群体(DS、DT、CJ)分别提高了15.5%、15.2%和14.1%,大规格商品虾比例提高了12%以上,体现出显著的杂种优势
实施例2:[太湖虾×洞庭湖虾](雌)×淀山湖虾(雄)杂交育种方法:
本实施例按照图2所示的技术路线进行:
采集洞庭湖(缩写DT,代号D)、太湖(缩写为他TH,代号H)和淀山湖(缩写为DS,代号S)野生日本沼虾抱卵虾,平均规格为体长5cm以上、体质量3.5g以上;每个地方群体采集15000尾作为基础群体。采用网格分装、活水车充氧运输到育种基地。经过一周暂养后,挑选性腺发育基本一致的抱卵虾,按照日本沼虾室内育苗操作规程进行人工育苗。待虾苗长到1.5cm左右,分池养殖至成虾,当年年底第一轮挑选大规格的雌虾和雄虾作为后备亲虾进行保种;翌年5月中-下旬,从后备亲虾中进行第二轮挑选,主要挑选发育良好的大规格抱卵虾,两轮挑选留种率为10~15%。每个地方群体连续选育3~5年,每年可以繁育一代。
分别从太湖群体选育子代第三代(THF3)和洞庭湖群体选育子代第三代(DTF3)中挑选大规给的雄虾和雌虾,进行正反杂交配组,雌雄配比为4~5雌:1雄,得到中间过渡系杂交群体HD和DH,对HD和DH群体进行连续2代的群体选育保种。再从中间系群体HDF2和DHF2后备亲本中挑选性腺发育良好的大规格雌虾,分别与淀山湖群体F5的大规格雄虾配组,雌雄配比为4~5雌:1雄,按照日本沼虾室内育苗操作规程进行人工育苗,得到三系杂交子代虾苗HDS和DHS。
本实施例培育的三系杂交虾生态精养,生长速度比原始亲本群体(DS、DT、TH)分别提高了14.8%以上,在螃蟹塘套养实验,养殖产量比本地品种提高20%左右,体现出显著的杂种优势。
实施例3:鄱阳湖虾(雌)×[长江虾×高邮湖虾](雄)杂交育种方法:
本实施例按照图3所示的技术路线进行:
采集高邮湖(缩写个GY,代号G)、长江(缩写为CJ,代号C)和鄱阳湖(缩写为PY,代号P)野生日本沼虾抱卵虾,平均规格体长5cm以上、体质量3.5g以上;每个地方群体采集12000尾作为基础群体。采用网格分装、活水车充氧运输到育种基地。暂养一周左右,挑选性腺发育基本一致的抱卵虾,按照日本沼虾室内育苗操作规程进行人工育苗。待虾苗长到1.5cm左右,分池养殖至成虾,当年年底第一轮挑选大规格的雌虾和雄虾作为后备亲虾进行保种,翌年5月下旬,从后备亲虾中进行第二轮挑选,主要挑选发育良好的大规格抱卵虾,两轮挑选留种率为10~15%。每个地方群体连续选育3~5年,每年繁育一代。
分别从长江群体选育子代第三代(CJF3)和高邮湖群体选育子代第三代(GYF3)中挑选大规给的雄虾和雌虾,进行正反杂交配组,雌雄配比为4~5雌:1雄,得到中间过渡系杂交群体CG和GC,对CG和GC群体进行连续2代的群体选育保种。再从鄱阳湖群体F5后备亲虾中挑选性腺发育良好的大规格雌虾,分别与CGF2和GCF2群体的大规格雄虾配组,雌雄配比为4~5雌:1雄,按照日本沼虾室内育苗操作规程进行人工育苗,得到三系杂交子代虾苗PCG和PGC。
本实施例培育的三系杂交虾生态精养,生长速度比原始亲本群体(GY、PY、CJ)分别提高了13.7%以上,抗逆实验结果显示,三系杂交子代与本地养殖群体有极显著差异,体现出显著的杂种优势
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,包括以下步骤:
(A)采集三个不同地方的野生日本沼虾抱卵雌虾作为基础群体;
(B)不同地方的基础群体采取完全隔离专池养殖、人工繁殖育苗和继代选育;
(C)从来自不同地方的基础群体的选育子代中分别挑选雄虾和雌虾,开展两地群体间杂交配种、人工繁殖,获得中间过渡杂交系群体,即中间系群体;
(D)采用统计学和生物信息学技术对选育世代进行生物学特征和遗传变异监测,淘汰不合格个体;
(E)用中间系群体和第三群体的人工选育子代的雄虾和雌虾进行杂交配种,按照日本沼虾生态育苗方法进行人工繁殖和虾苗培育,获得三系杂交优良虾种。
2.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤A中,基础群体选自长江流域的洞庭湖、鄱阳湖、太湖、淀山湖、长江干流扬中江段和淮河流域的洪泽湖、高邮湖、微山湖的大水面野生群体。
3.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤A中,每个地方采集的基础群体的抱卵虾数量要保持在5000尾以上。
4.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤B中,完全隔离专池养殖为不同地方的基础群体分别在不同的室内水泥池中进行驯养、繁殖和虾苗培育。
5.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的继代选育为每个群体每年繁育一代,每一代选留率为10~15%,连续选育3代以上。
6.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤C中,所述的中间系群体的亲本来自经过3代以上人工选育的两个不同地方群体后备亲虾。
7.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤D中,生物学特征监测方法包括形态特征测量、生长性能比较;其中形态特征指标包括全长、体长、额剑长、第二步足长、头胸甲长、头胸甲宽、第六腹节长、第六腹节高、腹部长、尾节长、额剑上缘齿、额剑下缘齿和体质量,生长性能指标包括增重率、存活率、蜕壳率。
8.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤D中,采用SSR、SNP、DNA测序分子标记技术检测选育子代遗传差异。
9.根据权利要求1所述的日本沼虾的三系杂交育种方法,其特征在于,所述的步骤E中,第三群体亲虾与中间系群体的原始亲本来自不同地方,经过连续3代以上的人工选育后备亲虾。
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