CN115088651B - 一种提高牡蛎耐热性能的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高牡蛎耐热性能的选育方法，属于水产遗传育种的技术领域，其具体包括以下步骤：S1、亲本选择：选取性腺发育成熟的野生牡蛎作为亲本；S2、家系创建：对亲本进行解剖受精，构建不少于两个的全同胞家系；S3、性状测定：测定各全同胞家系的获得性耐热性能；S4、家系挑选：挑选S3中获得性耐热性能测试中成活率高的全同胞家系作为候选家系，从候选家系中挑选牡蛎作为下一代的亲本；S5、品系纯化：重复S2至S4的操作至少两次，选育得到具有高耐热性能的牡蛎。本发明具有提高牡蛎耐受重复热胁迫的能力，进而提高其在夏季频发高温下的成活率的效果。
Description
技术领域
本发明属于水产遗传育种的技术领域，尤其涉及一种提高牡蛎耐热性能的选育方法。
背景技术
牡蛎，俗称海蛎子、蚝，隶属软体动物门、双科纲、牡蛎目、牡蛎科，是世界第一大养殖贝类，是人类可利用的重要海洋生物资源之一；其中，福建牡蛎，也称葡萄牙牡蛎，是我国主要牡蛎养殖品种之一。
在全球气候变暖、极端高温事件发生频率及强度不断加剧的背景下，牡蛎夏季大规模死亡现象日趋严重。牡蛎夏季大规模死亡是高温、生物体本身和病原体之间相互作用的结果；其中，高温会破坏牡蛎体内的能量平衡，削弱其免疫功能，是引发其夏季大规模死亡的主要触发因子。通过遗传改良提高牡蛎耐热能力成为降低夏季大规模死亡的重要途径。
目前，牡蛎的耐热育种多集中于生物的基础性耐热能力的遗传改良，即提高生物在单次热胁迫处理后的成活率；但是，在自然条件下，极端高温胁迫通常持续时间较长且重复发生，筛选得到的牡蛎在夏季频发高温下的成活率低。
发明内容
本发明的目的是为了提高牡蛎在夏季频发高温下的成活率，提供一种提高牡蛎耐热性能的选育方法。
第一方面，本发明提供的一种提高牡蛎耐热性能的选育方法采用以下的技术方案：
一种提高牡蛎耐热性能的选育方法，具体包括以下步骤：
S1、亲本选择：选取性腺发育成熟的野生牡蛎作为亲本；
S2、家系创建：对所述亲本进行解剖受精，构建不少于两个的全同胞家系；
S3、性状测定：测定各所述全同胞家系的获得性耐热性能；
S4、家系挑选：根据完成获得性耐热性能测试N天后的每个全同胞家系的成活率，将所有全同胞家系按照成活率进行从大到小进行排序，挑选成活率为前10～30％的所述全同胞家系作为候选家系，再从所述候选家系中挑选牡蛎作为下一代的亲本；其中，N≥10的正整数；
S5、品系纯化：重复所述S2至S4的操作至少两次，直到牡蛎的家系满足获得性耐热性能测试N天后成活率大于90％，选育得到具有高耐热性能的牡蛎。
通过采用上述技术方案，获得性耐热能力是指牡蛎经过耐热锻炼后自身通过一系列生理适应过程获得的耐热能力，牡蛎可通过获得的耐热能力来记住过去经受的高温胁迫，以便更好地为无胁迫间隔后的下一次胁迫做好准备；以获得性耐热性能作为选育目标，通过全同胞家系选育得到的牡蛎相较于以基础耐热能力作为选育目标选育得到的牡蛎耐受重复热胁迫的能力显著提高，更加能够适应夏季频发高温的气候条件。
进一步地，所述S1中，所述野生牡蛎为野生福建牡蛎。
通过采用上述技术方案，福建牡蛎的获得性耐热能力遗传力为0.18±0.07，使用野生福建牡蛎作为选育的亲本，筛选得到的具有高耐热性能的牡蛎能够具有更好的遗传稳定性。
进一步地，所述S2中，所述亲本解剖后通过镜检分辨雌雄，采用一雄配三雌人工受精，构建50个以上的所述全同胞家系。
进一步地，所述S3中，测定各所述全同胞家系的获得性耐热性能的方法为，进行间隔热胁迫处理，记录所述全同胞家系中个体的成活率；所述隔热胁迫处理包括依次交替进行至少一次的暂养、非致死高温处理、暂养以及致死高温处理。
进一步地，测定各所述全同胞家系的获得性耐热性能的方法为，包括以下步骤：(1)第一暂养期：将所述全同胞家系中的牡蛎稚贝置于25～27℃的海水中暂养10～15d；
(2)非致死高温处理：将牡蛎转入40～42℃的海水中处理0.8～1.2h；
(3)第二暂养期：将经过所述非致死高温处理的牡蛎置于25～27℃的海水中恢复2～4d；
(4)致死高温处理：将牡蛎转入44～46℃的海水中处理0.8～1.5h；
(5)海水养殖期：将经过所述致死高温处理的牡蛎置于25～27℃的海水中养殖14～15d，统计计算每个全同胞家系的成活率。
通过采用上述技术方案，采用间断式高温处理的方法对牡蛎的获得性耐热性能进行测试，首先在适宜牡蛎生长的温度下对其进行培养后，在非致死高温的海水中对牡蛎进行处理第一次热胁迫处理，接着在使牡蛎在适应的温度下恢复一段时间后，在致死高温的海水中对牡蛎进行第二次热胁迫处理，筛选得到的候选家系，其获得性耐热性能高于未经选择的其他牡蛎个体，所具有的耐受重复热胁迫的能力相较于通过基础性耐热能力挑选出的牡蛎更优异，能够更好地适应夏季频发高温的气候条件。
进一步地，在所述S3中以新鲜小球藻、硅藻或浓缩小球藻作为饲料，每日投喂牡蛎2～3次。
进一步地，所述海水养殖期中，及时将死亡牡蛎取出并统计得到每个所述全同胞家系的成活率。
进一步地，所述S4中，挑选成活率为前15～20％的所述全同胞家系作为候选家系。
通过采用上述技术方案，以获得性耐热性能作为候选家系的选择标准，挑选得到的牡蛎具有更高的种用价值，使得筛选得到的高耐热能力的牡蛎具有更好的遗传稳定性。
进一步地，所述S5中，重复所述S2至S4的操作3～5次。
第二方面，本申请提供的一种牡蛎采用以下的技术方案：
一种牡蛎，通过上述任一所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法培养得到。
有益效果：
(1)本发明公开的提高牡蛎耐热性能的选育方法中，以获得性耐热能力作为选育指标，通过解剖授精构建全同胞家系，采用家系选育方法培育得到具有高耐热能力的牡蛎；与普通培育得到的牡蛎相比，本发明中的牡蛎对于夏季频发的高温天气具有更强的适应能力；
(2)将选育的代数控制在3～5代，可在筛选得到耐热性能强的牡蛎的同时，缩短整个育种周期，实现高效、经济的牡蛎选育。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在下面的实施例中，如未明确说明，“％”均指重量百分比。
实施例1.
本实施例提供了一种提高福建牡蛎耐热性能的选育方法，具体包括以下的步骤：
S1、亲本选择：以漳州诏安福建牡蛎野生群体中随机挑选出的1000个7公分以上且性腺发育成熟的个体作为亲本；
S2、家系创建：每个亲本解剖后通过镜检分辨雌雄，采用一雄配三雌构建60个全同胞家系；其中，牡蛎幼虫期间采用常规管理操作，出壳顶前投喂金藻，出壳顶后逐渐增加投喂饲料中扁藻的占比，幼虫出眼点比例达到50％时，投放附着基供幼虫附着变态，附着后，先车间内暂养2周，而后吊养于海区养育；
S3、性状测定：养成至4月龄时，每个全同胞家系随机取出30只牡蛎用于获得性耐热性能的测定；测定方法如下：(1)第一暂养期：牡蛎首先置于27℃海水暂养14d，期间无死亡发生；(2)非致死高温处理：将牡蛎转入非致死高温40℃海水处理1h；(3)第二暂养期：牡蛎接着转入27℃海水恢复3d，恢复期间无死亡发生；(4)致死高温处理：牡蛎再转入致死高温45℃海水处理1h；(5)海水养殖期：牡蛎最后转入27℃海水养殖14d。海水养殖期间，每12h记录一次成活率，死亡个体发现后及时取出，海水养殖期的成活率在第8天趋于稳定；
S4、家系挑选：计算致死高温处理后第14天的每个全同胞家系的成活率按照成活率从大到小对所有全同胞家系进行排序，挑选前9个(前15％)家系作为候选家系，再从候选家系中挑选出壳高高、总重大的个体作为亲本构建下一代全同胞家系；
S5、品系纯化：重复S2至S4三次，得到了耐热性能得到显著提高的福建牡蛎耐热家系F4群体，F4群体中的牡蛎家系的获得性耐热性能测试14天后的成活率均大于90％。
其中，S3中，暂养期及高温处理时，所有牡蛎个体都处于同一水体，不同家系个体以网格隔开，以新鲜小球藻、硅藻或浓缩小球藻作为饵料，每天投喂2次；且保持不间断充气，每天换水1次，换水前所用海水提前经过滤和紫外消毒，并使用加热棒或冷水机调整到所需温度。
实施例2.
本实施例提供了一种提高福建牡蛎耐热性能的选育方法，具体包括以下的步骤：
S1、亲本选择：以漳州诏安福建牡蛎野生群体中随机挑选出的1000个7公分以上且性腺发育成熟的个体作为亲本；
S2、家系创建：每个亲本解剖后通过镜检分辨雌雄，采用一雄配三雌构建50个全同胞家系；其中，牡蛎幼虫期间采用常规管理操作，出壳顶前投喂金藻，出壳顶后逐渐增加投喂饲料中扁藻的占比，幼虫出眼点比例达到50％时，投放附着基供幼虫附着变态，附着后，先车间内暂养2周，而后吊养于海区养育；
S3、性状测定：养成至4月龄时，每个全同胞家系随机取出30只牡蛎用于获得性耐热性能的测定；测定方法如下：(1)第一暂养期：牡蛎首先置于25℃海水暂养14d，期间无死亡发生；(2)非致死高温处理：将牡蛎转入非致死高温41℃海水处理1.2h；(3)第二暂养期：牡蛎接着转入25℃海水恢复2d，恢复期间无死亡发生；(4)致死高温处理：牡蛎再转入致死高温46℃海水处理0.8h；(5)海水养殖期：牡蛎最后转入25℃海水养殖15d。海水养殖期间，每12h记录一次成活率，死亡个体发现后及时取出，海水养殖期的成活率在第8天趋于稳定；
S4、家系挑选：计算致死高温处理后第14天的每个全同胞家系的成活率按照育种值从大到小对所有全同胞家系进行排序，挑选前10个(前20％)家系作为候选家系，再从候选家系中挑选出壳高高、总重大的个体作为亲本构建下一代全同胞家系；
S5、品系纯化：重复S2至S4五次，得到了耐热性能得到显著提高的福建牡蛎耐热家系F6群体，F6群体中的牡蛎家系的获得性耐热性能测试14天后的成活率均大于90％。
其中，S3中，暂养期及高温处理时，所有牡蛎个体都处于同一水体，不同家系个体以网格隔开，以新鲜小球藻、硅藻或浓缩小球藻作为饵料，每天投喂2次；且保持不间断充气，每天换水1次，换水前所用海水提前经过滤和紫外消毒，并使用加热棒或冷水机调整到所需温度。
实施例3.
本实施例提供了一种提高福建牡蛎耐热性能的选育方法，具体包括以下的步骤：
S1、亲本选择：以漳州诏安福建牡蛎野生群体中随机挑选出的1000个7公分以上且性腺发育成熟的个体作为亲本；
S2、家系创建：每个亲本解剖后通过镜检分辨雌雄，采用一雄配三雌构建60个全同胞家系；其中，牡蛎幼虫期间采用常规管理操作，出壳顶前投喂金藻，出壳顶后逐渐增加投喂饲料中扁藻的占比，幼虫出眼点比例达到50％时，投放附着基供幼虫附着变态，附着后，先车间内暂养2周，而后吊养于海区养育；
S3、性状测定：养成至4月龄时，每个全同胞家系随机取出30只牡蛎用于获得性耐热性能的测定；测定方法如下：(1)第一暂养期：牡蛎首先置于26℃海水暂养10d，期间无死亡发生；(2)非致死高温处理：将牡蛎转入非致死高温42℃海水处理0.8h；(3)第二暂养期：牡蛎接着转入26℃海水恢复4d，恢复期间无死亡发生；(4)致死高温处理：牡蛎再转入致死高温44℃海水处理1.5h；(5)海水养殖期：牡蛎最后转入26℃海水养殖15d。海水养殖期间，每12h记录一次成活率，死亡个体发现后及时取出，海水养殖期的成活率在第8天趋于稳定；
S4、家系挑选：计算致死高温处理后第14天的每个全同胞家系的成活率，按照成活率从大到小将所有全同胞家系进行排序，挑选前9个(前15％)家系作为候选家系，再从候选家系中挑选出壳高高、总重大的个体作为亲本构建下一代全同胞家系；
S5、品系纯化：重复S2至S4四次，得到了耐热性能得到显著提高的福建牡蛎耐热家系F5群体，F5群体中的牡蛎家系的获得性耐热性能测试14天后的成活率均大于90％。
其中，S3中，暂养期及高温处理时，所有牡蛎个体都处于同一水体，不同家系个体以网格隔开，以新鲜小球藻、硅藻或浓缩小球藻作为饵料，每天投喂2次；且保持不间断充气，每天换水1次，换水前所用海水提前经过滤和紫外消毒，并使用加热棒或冷水机调整到所需温度。
实验例.
1、将实施例1获得的福建牡蛎耐热品系F4群体养至4月龄，随机选取100只牡蛎作为实验组，并从相同月龄的漳州诏安福建牡蛎野生群体中随机选取100只牡蛎作为对照组，实验组和对照组平行实验三次。
在实验室的条件下，采用以下方法测定获得实验组和对照组的获得性耐热性能：
(1将实验组和对照组的牡蛎置于27℃海水暂养14d；(2)接着将牡蛎转入非致死高温40℃海水处理1h；(3)然后牡蛎接着转入27℃海水恢复3d；(4)牡蛎再转入致死高温45℃海水处理1h；(5)牡蛎最后转入27℃海水养殖14d，并每12h记录一次成活率，死亡个体发现后及时取出，统计并计算得到实验组和对照组的成活率，结果如表1所示：
表1.牡蛎的成活率(％)
由表1可知，实验组的成活率相较于对照组高66～82％，说明通过实施例1提供的方法选育得到的牡蛎相较于一般常规养殖的福建牡蛎具有更强的耐受重复热胁迫的能力，理论上更加适应夏季频发高温的气候条件。
2、将实施例1获得的福建牡蛎耐热品系F4群体养至1月龄，随机选取1000只牡蛎作为实验组，并从相同月龄的漳州诏安福建牡蛎野生群体中随机选取1000只牡蛎作为对照组，实验组和对照组平行实验三次，在6月至次年9月期间分别吊养于福建省漳州市诏安湾、浮头湾和莆田市湄洲湾三个养殖海区，吊养16个月后，统计并计算得到实验组和对照组的成活率，结果如表2所示：
表2.不同养殖海区牡蛎的成活率(％)
由表2可知，实验组在诏安湾、浮头湾和莆田市湄洲湾三个养殖海区吊养16个月后牡蛎的成活率相较于对照组高35.80～55.60％，说明通过实施例1提供的方法选育得到的牡蛎不仅仅在实验室的条件下具有优异的耐受重复热胁迫的能力，同样的在实际牡蛎养殖的过程中也具有优异的耐受重复热胁迫的能力，在实际牡蛎养殖中具有巨大的应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、亲本选择：选取性腺发育成熟的野生牡蛎作为亲本；
S2、家系创建：对所述亲本进行解剖受精，构建不少于两个的全同胞家系；
S3、性状测定：测定各所述全同胞家系的获得性耐热性能；
S4、家系挑选：根据完成获得性耐热性能测试N天后的每个全同胞家系的成活率，将所有全同胞家系按照成活率进行从大到小进行排序，挑选成活率为前10～30％的所述全同胞家系作为候选家系，再从所述候选家系中挑选牡蛎作为下一代的亲本；其中，N≥10的正整数；
S5、品系纯化：重复所述S2至S4的操作至少两次，直到牡蛎的家系满足获得性耐热性能测试N天后成活率大于90％，选育得到具有高耐热性能的牡蛎；
所述S3中，测定各所述全同胞家系的获得性耐热性能的方法为，进行间隔热胁迫处理，记录所述全同胞家系中个体的成活率；所述隔热胁迫处理包括依次交替进行至少一次的暂养、非致死高温处理、暂养以及致死高温处理。
2.根据权利要求1所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于，所述S1中，所述野生牡蛎为野生福建牡蛎。
3.根据权利要求1所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于，所述S2中，所述亲本解剖后通过镜检分辨雌雄，采用一雄配三雌人工受精，构建50个以上的所述全同胞家系。
4.根据权利要求1所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于，测定各所述全同胞家系的获得性耐热性能的方法为，包括以下步骤：(1)第一暂养期：将所述全同胞家系中的牡蛎稚贝置于25～27℃的海水中暂养10～15d；
(2)非致死高温处理：将牡蛎转入40～42℃的海水中处理0.8～1.2h；
(3)第二暂养期：将经过所述非致死高温处理的牡蛎置于25～27℃的海水中恢复2～4d；
(4)致死高温处理：将牡蛎转入44～46℃的海水中处理0.8～1.5h；
(5)海水养殖期：将经过所述致死高温处理的牡蛎置于25～27℃的海水中养殖14～15d，统计计算每个全同胞家系的成活率。
5.根据权利要求4所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于：在所述S3中以新鲜小球藻、硅藻或浓缩小球藻作为饲料，每日投喂牡蛎2～3次。
6.根据权利要求4所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于：所述海水养殖期中，及时将死亡牡蛎取出并统计得到每个所述全同胞家系的成活率。
7.根据权利要求6所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于：所述S4中，挑选成活率为前15～20％的所述全同胞家系作为候选家系。
8.根据权利要求1所述的提高牡蛎耐热性能的选育方法，其特征在于：所述S5中，重复所述S2至S4的操作3～5次。
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