CN115669584B - 一种基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法，包括性成熟亲本个体暂养；通过镜像实验完成对多个亲本攻击性测定；筛选需要进行分析的主要攻击性行为，统计其发生次数；对个体的攻击性特征进行主成分分析；对每个个体的攻击性强度进行拟合，记录每次测定时在拟合直线相应位置上的攻击性预测值，将实测值与预测值的差值作为个体内变异程度；对变异程度累加得到个体的攻击强度，将攻击性最低的个体作为亲本进行育种。本发明首次从攻击性角度对亲本进行选育，为三疣梭子蟹育种和提高养殖成活率提供新思路，通过镜像实验测试攻击性避免主观因素的影响，为培育低攻击性三疣梭子蟹品系、降低养殖中高攻击性导致的高死亡率提供标准和参考方法。
Description
技术领域
本发明属于水产品良种选育技术领域，具体涉及一种基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法。
背景技术
三疣梭子蟹(Portunus tritubeculatus)属节肢动物门、甲壳纲、软甲亚纲、十足目，有梭子蟹、白蟹、飞蟹等俗称，肉质鲜美，含有丰富的蛋白质和维生素A、维生素E、锌、硒等人体必需营养素，蟹壳可入药，也是饲料工业的重要原材料，深受消费者喜爱，从辽宁到福建北部的沿海地区均有养殖，是我国重要的养殖蟹类。根据《中国渔业年鉴(2021)》，三疣梭子蟹产量达到10万吨/年，除供应国内消费市场，还远销日本、韩国、马来西亚等地。围绕提高产量和提升品质的核心目标，解析其优质性状并根据其性状进行育种是三疣梭子蟹养殖产业可持续发展最为重要也是最为基础的一环。
长期以来，我国的三疣梭子蟹主要依赖捕捞野生蟹来满足生产育苗的需要，选择亲本时主要考虑活力、体色、肢体完整度等因素，这种极度主观的育苗方法可能引起个体生长速度和品质的差异，导致种质退化甚至各种病害暴发性流行。为实现三疣梭子蟹产业科学发展，我国大力资助相关品种选育工作。2012年，中国水产科学研究院黄海水产研究所选育出我国第一个三疣梭子蟹新品种——“黄选1号”，该品种生长速度快、成活率高、抗逆能力强。2019年，第二个新品种“黄选2号”获批，成活率进一步提高，对不同环境的适应性也得到相应增强。但比起南美白对虾(Litopenaeus vannamei)、中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)等养殖物种，三疣梭子蟹的育种数量偏少，针对特殊性状育种的研究偏弱，特别是与成活率关联密切的性状——攻击性的研究。
攻击性是动物对同种个体的攻击反应，不同的个体表现出有差异的攻击表型。三疣梭子蟹性格凶猛，攻击性强。根据研究，超过30％的三疣梭子蟹与同种个体进行攻击性互动时受伤甚至死亡。在养殖中，多通过增加投喂、放置遮蔽物、单体养殖等手段降低争斗导致的高死亡率，但相关方向的育种工作仍欠缺。前期研究证明，攻击性性状与5-HT、Na+/K+ATPase等基因表达量密切相关，其稳定性可通过个体内变异性(intraindividualvariability，IIV)进行计算，且该性状可遗传，选育攻击性低且性状表现稳定的个体作为亲本为解决争斗导致高死亡率的三疣梭子蟹养殖难题提供了新思路。因此，本发明提供通过攻击性测定选育攻击性低且性状稳定的三疣梭子蟹亲本选育方法。
发明内容
本发明目的是提供一种基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法，以克服现有技术的不足。
本发明为实现攻击性低且性状稳定的三疣梭子蟹亲本选育，提出用镜像实验对三疣梭子蟹进行攻击性测定并通过个体内变异值计算稳定性的方案，以期利用攻击性测定结果及性状稳定程度准确筛选三疣梭子蟹亲本，并为培育低攻击性三疣梭子蟹品系、降低三疣梭子蟹养殖中高攻击性导致的高死亡率提供标准和参考方法。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1性成熟亲本个体暂养；
步骤2亲本攻击性测定
通过镜像实验，完成对K个个体的攻击性重复测定，每个重复L次，两次相邻重复之间间隔为24小时；
步骤3亲本攻击性行为特征量化和统计
筛选需要进行分析的三种主要攻击性行为特征：选取蟹的螯足展示——蟹举起一或两只鳌足靠近镜像、攻击——蟹举起一或两只鳌足攻击镜像、防御——蟹举起一或两只鳌足并保持10秒以上，对每个个体在测定中的三种行为发生次数进行统计；
步骤4攻击性主成分分析
对个体的攻击性特征进行主成分分析，计算得到的第一主成分因子(PC1)作为每个个体在多次测定中个体攻击性强度Pij，其中i为个体编号，i＝1,……,K，j为攻击性测定序号，j＝1,……,L；
步骤5对每个个体的攻击性强度Pij进行拟合得到预测直线，记录每次测定时在预测直线上相应位置的攻击性预测值，记作Qij，其中i为个体编号，j为攻击性测定序号；并计算个体内变异程度Tij，计算方法为每次攻击性测定中个体的攻击性强度Pij与预测直线上相应位置的攻击性预测值Qij的差值Tij＝|Pij-Qij|；
步骤6基于个体的攻击性强度Pij和个体内变异程度Tij对个体的攻击强度Mi进行计算i＝1,……,K，对亲本个体攻击性强度和性状稳定性进行评判；将攻击性最低的个体作为亲本进行育种。
所述步骤1性成熟亲本个体暂养，采用以下方式：
将i个性成熟的雄性三疣梭子蟹于玻璃水族箱中暂养两周，每个水族箱中暂养一只蟹，暂养水温为24±1℃，盐度为30，光照周期为12L:12D，持续曝气；每天早上八点投喂一次，投喂3h后将粪便及残饵清除，并换水1/3，所换海水提前曝气24h并调至目标温度。
所述步骤2亲本攻击性测定，采用以下方式：
使用由圆柱型观察箱、镜子、摄像机、存储器、显示器构成的镜像实验系统，测定前在观察箱内加入洁净海水，将K个三疣梭子蟹分别放入后对其行为进行拍摄，拍摄时长20分钟，完成拍摄后将蟹放回暂养用的玻璃水族箱，24小时后重复拍摄，每个三疣梭子蟹共拍摄L次。
所述步骤2中，所述镜子与垂直方向角度为22.5°。
所述步骤4攻击性主成分分析，采用SPSS 24对每个个体的攻击性行为特征进行主成分分析，将分析结果的第一主成分(PC1)作为个体的攻击性结果，并记作Pij，其中i为个体编号，j为攻击性测定序数。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明首次从攻击性角度对亲本进行选育，为三疣梭子蟹育种和提高养殖成活率提供思路。
2、传统的三疣梭子蟹亲本选育存在极大主观因素存在，本发明通过镜像实验测试攻击性避免主观因素对亲本选育的影响。
3、除考虑亲本攻击性强度，本发明还通过对个体内变异程度进行统计的方式考虑了更影响后代攻击性的性状稳定性，为个体的攻击性评判提供更科学严谨的标准。
附图说明
图1为预测值和差值结果示意图。
图2为三疣梭子蟹攻击性测定装置示意图。
其中，1-圆柱型观察箱、2-镜子、3-摄像机、4-存储器、5-显示器。
图3为实施例亲本a-f的攻击性测定结果。
具体实施方式
以下通过实施例进一步阐述本发明的技术方案，本实施例中的动物个性数据来源于实验,实验数据采集来源于攻击性测定装置，对性成熟、摄食正常、附肢完整的雄性三疣梭子蟹进行攻击性测定。
步骤1性成熟亲本个体暂养
从养殖基地购买性成熟的雄性三疣梭子蟹，将蟹于玻璃水族箱(45cm×30cm×30cm)中暂养两周，每个水族箱中暂养一只蟹，暂养水温为24±1℃，盐度为30，光照周期为12L:12D，持续曝气；每天早上八点足量投喂菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)一次，投喂3h后将粪便及残饵清除，并换水1/3，所换海水提前曝气24h并调至目标温度。
步骤2亲本攻击性测定
本实施例中的三疣梭子蟹攻击性测定装置如图2所示，由圆柱型观察箱1、镜子2、摄像机3、存储器4、显示器5构成，其中，镜子与垂直方向角度为22.5°,测定前在观察箱内加入洁净海水(水深30cm)，将三疣梭子蟹放入后对其行为进行拍摄，拍摄时长20分钟，完成拍摄后将蟹放回暂养用的玻璃水族箱，24小时后重复拍摄，共拍摄5次(L＝5)，在本实施例中共对6个亲本(K＝6)进行攻击性测定；
步骤3亲本攻击性行为特征量化和统计
在本实施例中，选取蟹的螯足展示(蟹举起一或两只鳌足靠近镜像)、攻击(蟹举起一或两只鳌足攻击镜像)、防御(蟹举起一或两只鳌足并保持10秒以上)三种主要的攻击性行为，对每个个体在测定中的行为发生次数进行统计。
步骤4攻击性主成分分析
本实施例中，用SPSS 24对每个个体的攻击性行为特征进行主成分分析，将分析结果的第一主成分(PC1)作为个体的攻击性结果，并记作Pij，其中i为个体编号，j为攻击性测定序数，本实施例中的攻击性主成分分析结果如表1所示。
表1三疣梭子蟹亲本攻击性分析P值
步骤5对每个个体的多次攻击性重复测定结果进行拟合，得到预测直线，结果如下：
亲本编号a：Q＝-0.1634x+0.5841；
亲本编号b：Q＝-0.6278x+1.9126；
亲本编号c：Q＝-0.1217x+0.6579；
亲本编号d：Q＝0.354x-1.1072；
亲本编号e：Q＝-0.6354x+1.9931；
亲本编号f：Q＝-0.2791x+0.160；
记录每次测定时在预测直线相应位置上的攻击性预测值，如表2所示，记作Qij，其中i为个体编号，j为攻击性测定序数；记录个体攻击性的个体内变异性Tij(Tij＝|Pij-Qij|)。
表2三疣梭子蟹亲本攻击性分析Q值
步骤6基于个体的攻击性强度和个体内变异性对个体的攻击性强度M进行计算，攻击性强度为i＝1,……,6。
经过计算，本实施例中6个亲本的攻击性分别为0.29，-0.38，1.63，1.11，1.62，-1.51，如图3所示，亲本编号a-e个体攻击性均高于f亲本，且个体a和c的攻击性实测值与预测值差异大，性状不稳定。个体f的攻击性最低且性状较稳定，为减弱后代攻击性，可考虑用个体f作为进行育种的亲本。
经过实施例验证，本发明提供的技术方案可在三疣梭子蟹种群中有效且科学地选择攻击性低的个体。在三疣梭子蟹育种中，除附肢健全、体色正常等直观的指标，本发明可为低攻击性亲本选择提供有效方法，为三疣梭子蟹良种选育和提高成活率提供依据和技术手段。
Claims (3)
1.一种基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1性成熟亲本个体暂养；
步骤2亲本攻击性测定
通过镜像实验，完成对K个个体的攻击性重复测定，每个重复L次，两次相邻重复之间间隔为24小时；
步骤3亲本攻击性行为特征量化和统计
筛选需要进行分析的三种主要攻击性行为特征：选取蟹的螯足展示——蟹举起一或两只鳌足靠近镜像、攻击——蟹举起一或两只鳌足攻击镜像、防御——蟹举起一或两只鳌足并保持10秒以上，对每个个体在测定中的三种行为发生次数进行统计；
步骤4攻击性主成分分析
对个体的攻击性特征进行主成分分析，计算得到的第一主成分因子作为每个个体在多次测定中个体攻击性强度，其中i为个体编号，i=1,……,K，j为攻击性测定序号，j=1,……,L；
步骤5 对每个个体的攻击性强度进行拟合得到预测直线，记录每次测定时在预测直线上相应位置的攻击性预测值，记作/>，其中i为个体编号，j为攻击性测定序号；并计算个体内变异程度/>，计算方法为每次攻击性测定中个体的攻击性强度/>与预测直线上相应位置的攻击性预测值/>的差值/>；
步骤6基于个体的攻击性强度和个体内变异程度/>对个体的攻击强度/>进行计算，i=1,……,K，对亲本个体攻击性强度和性状稳定性进行评判；将攻击性最低的个体作为亲本进行育种；
所述步骤2 亲本攻击性测定，采用以下方式：
使用由圆柱型观察箱（1）、镜子（2）、摄像机（3）、存储器（4）、显示器（5）构成的镜像实验系统，测定前在观察箱内加入洁净海水，将K个三疣梭子蟹分别放入后对其行为进行拍摄，拍摄时长20分钟，完成拍摄后将蟹放回暂养用的玻璃水族箱，24小时后重复拍摄，每个三疣梭子蟹共拍摄L次；
所述步骤4 攻击性主成分分析，采用SPSS 24对每个个体的攻击性行为特征进行主成分分析，将分析结果的第一主成分因子作为个体的攻击性结果，并记作，其中i为个体编号，j为攻击性测定序数。
2.如权利要求1所述的基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法，其特征是所述步骤1 性成熟亲本个体暂养，采用以下方式：
将i个性成熟的雄性三疣梭子蟹于玻璃水族箱中暂养两周，每个水族箱中暂养一只蟹，暂养水温为24 ± 1℃，盐度为30，光照周期为12L:12D，持续曝气；每天早上八点投喂一次，投喂3h后将粪便及残饵清除，并换水1/3，所换海水提前曝气24h并调至目标温度。
3.如权利要求1所述的基于攻击性性状对三疣梭子蟹进行亲本选育的方法，其特征是所述步骤2中，所述镜子（2）与垂直方向角度为22.5°。
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2022
- 2022-09-28 CN CN202211194000.0A patent/CN115669584B/zh active Active
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Also Published As
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