梨形环棱螺怀卵量的遗传评估(附件)【字数：6992】
eds, so gradually it has drawn the close attention of researchers, farmers and consumers. In a long term, the main source of B.purificata larva in China is catching wild populations in natural water bodies or self-breeding by breeding populations. This phenomenon has brought a number of problems and difficulties to the development of breeding B.purificata industry, causing the situation of the germplasm resources are still half-wild, or even wild. Currently, the research on the breeding of B.purificata is limited in the basic focus on genetic diversity.In this experiment, a total of 69 species of full-sib families were obtained from three groups randomly, besides, these larvae were all at their 60-day-age. The results showed that the heritability of the fecundity and survival rate are0.09±0.17and0.09±0.17. The phenotypic and genetic correlations of these two traits are0.24±0.12 and. 0.89±0.00 The total number of spawning eggs and the survival rate showed low heritability level, which indicated that the number of genes controlling the two traits was limited, and could be assisted by means of molecular biology and other techniques. The phenotypic and genetic correlations between the two traits are closely related .Thus, the goal that we can select the fecundity as well as improv the survival rate could be achieved.梨形环棱螺（Bellamya purificata）隶属于软体动物门（Mollusca），腹足纲（Gastropoda），中腹足目（Mesogastropoda），田螺科（Viviparidae）俗称螺蛳、石螺、豆田螺，是环棱螺属个体最大的种[1]。该种在我国分布面积广，主要分布于我国各河流、湖泊，为底栖生物；种群数量大，生产用途广泛。作为人们所喜爱的河鲜之一，梨形环棱螺含有人体所必需的多种氨基酸以及多种微量元[2]，价格便宜，能够被绝大多数消费人群接受。生产养殖方面，梨形环棱螺是青鱼[3]、宽体金线蛭[4]、中华绒螯蟹[5]和甲鱼[6]等水产经济动物及部分水禽的重要饵料之一。在自然水体中，梨形环棱螺作为常见且重要的底栖生物，以水体中浮游生物为食，是该生态系统食物链里的消费者；同时，梨形环棱螺又可以分解水体中有机碎屑，其分泌物可使水体中的颗粒悬浮物迅速絮凝为团状而沉降，通过底栖生物能迅速将水体中的悬浮态氮磷转化为溶解态氮磷[7]，一定程度上防止有机废物的沉积作用对环境造成的负面影响，是保护水体的重要分解者，对维持水体稳态做出了重要贡献。环棱螺在我国分布较广，除去西藏和新疆两省，其余地区均有发现，包括宜兴太湖、洪泽湖以及洱海等内陆湖泊。我国报道的特有环棱螺种类有十八种，优势种群如梨形环棱螺、铜锈环棱螺和方形环棱螺[8]。环棱螺在北美及其非洲地区也有着广泛的分布。迄今为止，科研人员在非洲发现相关环棱螺属十八种，并对其中的绝大多数种类进行了比较彻底的多样性研究[9]。梨形环棱螺分布在我国各个淡水湖泊，盛产于洪泽湖、太湖以及江苏省内及周边地区的其他水体。由于梨形环棱螺适应能力强，疾病少；繁殖能力强，一只雌螺一年可产100-150只幼螺。自然条件下，其种群数量可以保持一定的高度， 天然种群数目客观。人工养殖条件下，；梨形环棱螺养殖在国内已经有一定发展，苏南地区甚至形成了梨形环棱螺的一些地方品牌，如江阴的双泾螺蛳。作为淡水水域生态系统中重要的一环，梨形环棱螺既是消费者，以滤食水体浮游生物为食，又充当分解者，能够舔舐环境中的有机碎屑，在控制水域环境有机物沉积、维持湿地功能等方面发挥了重要作用。近年来，随着人们餐饮消费结构和观念的转变，以及畜牧养殖业以及其他相关产业的蓬勃发展，市场上对梨形环棱螺的需求不断上升，人工养殖技术逐步发展并完善。梨形环棱螺多栖息于饵料充足、气候适宜、水流缓慢的清澈水体中，因此，人工养殖的前提必须要为养殖种群提供类似的适宜生长环境，奠定养殖的基础。人工养殖对于温度有严格的要求。最适温度在20至27摄氏度之间。当温度高于30摄氏度时，梨形环棱螺会停止进食并钻入土中避暑，而当温度高于40摄氏度时，绝大多数螺会死亡；另外，若温度低于最适温度但高于8摄氏度，螺类会进食、生长缓慢，并在温度低于8摄氏度后进入冬眠状态。一般情况下，3月下旬是放养种螺的最佳时间。种螺在前三至四个月的生长速度最快，以后逐渐缓慢。因此，养殖人员会把握好收获时间，以保证在最短的时间内获取最高的经济效益。养殖期间，养殖技术人员应注意养殖水体的质量情况，防止因农药以及其它毒物的流入导致的个体的死亡和种群数量的减少，并且要严格防止有害物质的富集作用对人体和其它物种产生潜在的危害。种群的补充、生长和死亡是决定种群数量及其变动类型的3个相互过程，要阐明种群补充过程的基本规律，必须对其各个环节进行深入的研究剖析，而繁殖力的变动及其调节规律是补充环节的基础之一[10]，因此研究生物繁殖力不仅对相关科学领域提供更多数据，并且可以正确的估计种群的数量变化及发展规律，从而采取合理有效的管理措施，保证对生物资源进行现实高效、充足合理的利用和开发。生物个体的繁殖力的高低是体现物种或种群对环境变动的适应特征，直接影响种群的补充和增殖，其变动规律能反映出环境对其影响和种群的适应能力[11]。国内目前对于贝类繁殖力的研究仅局限于长牡蛎[12]、贻贝[13]、淡水蚌[14]等部分软体动物，而关于梨形环棱螺繁殖力的研究数量却十分有限。如前文所提，梨形环棱螺是一种常见普遍、功能性强且具有很大市场效益的水生软体动物，对其开展相应的观察研究是一件必不可少的科技项目，而其科研数据、成果也将对环境和市场产生一定的影响力。因此，本实验采用构建全同胞家系，获得了成年雌性梨形环棱螺60日繁殖量的遗传学数据，充实了该领域下现有的实验数据和结论，为今后的进一步深入研究提供更多理论支持，也帮助了相关贝类繁殖力的研究，为其提供一定的技术借鉴和数据参考。数量遗传学是利用数学方法和遗传学研究生物性状的科学技术，并利用遗传学原理，结合遗传学模型和统计学模型研究物种内个体数量性状的遗传变异。明确群体内和群体间遗传多样性、遗传变化规律以及遗传结构是后续数量性状研究的根本和前提。在此前提上，通过群体遗传参数的遗传估计，可以指导遗传选育过程、探究选育方法，从而提高选育效果，加速选育进程，保证选育结果[15]。遗传参数主要包括遗传力、遗传相关、重复力等。在这3个参数中, 尤其是遗传力和遗传相关，对个体育种值估计、育种规划决策都起着十分重要的作用，它们的准确与否直接关系到整个育种工作的效率[16]。目前，动物遗传育种所研究的大多数经济性状，如生长率、抗病力、抗逆能力、繁殖力等均属于数量性状。而其中，亲属间的数量性状存在相似性[17]。因此，研究人员应利用数量性状优良的个体作为亲本，从而有利于提高下一代性状的平均水平，并因此为选择育种奠定了根本的基础。国内外贝类生长性状遗传参数的估计主要集中在三角帆蚌[18-20]、长牡蛎[21]、扇贝[22]、硬壳蛤[23]等物种，螺类相关研究较少。本研究采用构建全同胞家系，获得了梨形环棱螺60日龄生长性状的遗传学参数，通过估算基础群体的遗传参数，为梨形环棱螺进一步选择育种提供基础依据, 也为其它贝类选择育种提供参考。通常来说，根据数量性状基因型的方差占表现型方差的比例，将遗传力分为广义遗传力和狭义遗传力（Lush1937）[24]。广义遗传力是指数量性状基因型方差占表现型方差的比例，表示为σ2G/σ2P。通过对广义遗传力的研究，可以掌握环境因素对某一性状影响力的大小，同时也可以了解遗传效应对该性状影响力的大小。在这种情况下，所有基因型效应都可以稳定遗传且基因型效应不易分割，因此，广义遗传力的估计是很有意义的。狭义遗传力是指数量性状基因型方差占表现型方差的比例，表示为σ2A/σ2P。狭义遗传力的估计是很有价值的，具体表现在育种值是从基因效应中剔除上位效应和显性效应后的加性效应部分，在世代传递中可以稳定遗传。由此，在一般情况下，我们所说的遗传力特指狭义遗传力。材料与方法1.1实验材料与方法步骤1.1.1亲本材料实验亲本于2016年9月底从阳澄湖、太湖、江阴双泾采集。采集后，暂养于中美淡水贝类种质资源保护及利用国际联合实验室基地。根据右触角是否向内弯曲鉴别雌雄。性别鉴定后进行贝类物理标签标记。1.1.2 实验准备九月初开始整个实验的准备工作。实验地点的选择是中国水产科学研究院淡水渔业研究中心（南区）的一个实验车间。为了保证实验的顺利进行，需要对池塘进行彻底清扫，检测进水和排水系统是否正常工作，安装供氧设备，准备网笼用来盛放装有梨形环棱螺的框笼。接下来的细节工作，是制作螺丝亲本生活所需的框笼。选取直径约20cm，深度约6cm的塑料有孔盆，在盆口边缘刺一个直径约5mm的小洞；用尼龙扎带穿过盆口边缘的小洞，将两个满足上述条件的塑料盆口对口得系在一起，然后用四个夹子夹住两个塑料盆，则完成一个框笼的制作。整个实验中，约使用150个框笼。接下来是第一组亲本的选取和标号工作，将购买的阳澄湖梨形环棱螺亲本依据触角形状的不同进行雌雄分类。在自然状态下，雌性梨形环棱螺的两条触角均伸直，而雄性梨形环棱螺的一条触角会呈卷曲状。在进行此步骤时，并非梨形环棱螺都会伸出触角且水的波动以及其它外部刺激均会使梨形环棱螺迅速收回触角，因此花费时间较长，并且需要二次确认个别个体。在全部分清性别之后，挑选个头较大的雌雄个体若干，并逐个测量壳长、壳宽、壳口长、壳口宽、底螺层高、体重，共计六个数据。将测量完的雌性梨形环棱螺进行标签贴号，然后按“一笼一个”的原则放入框笼中，雄性则全部放在一个框笼内。1.1.3日常管理日常的管理管理工作的实际操作简单，工作频率为三至四天一次，每次时长从最开始只管理一组梨形环棱螺所需的四十五分钟，逐步提升至管理三组梨形环棱螺所需的两小时三十分钟，总体来说工作量不大。具体操作如下在最初半个月只有一组梨形环棱螺的时候，首先需要观察水位变化，决定是否需要加水；利用专用水温计测量水温并记录；将池塘中大网笼取出，并倒出放置在里面的每一个小框笼；取下夹子，根据框笼内子代小螺的数量决定投喂藻片的数量（一般每十只小螺喂一枚藻片，亲代本身也需投喂一枚藻片）；记录每个亲代梨形环棱螺的产螺总量，观察亲本是否死亡，并录入电脑；最后打扫清理实验车间，结束本次工作。在第二组来自太湖的梨形环棱螺和第三组来自江阴的梨形环棱螺经分性别、贴标签并投入实验车间喂养以后，整个实验的材料准备工作基本结束。在之后的两个月的时间内，主要是日常管理跟后续测量工作为主。日常的管理工作的具体事项在上文已有提及，但存在部分情况需要处理一些特殊事情如果个别梨形环棱螺亲本死亡，则需要检查框笼内是否存在对梨形环棱螺有害的水生生物，注意清理框笼内部，防止或减少子代梨形环棱螺继续死亡；由于天气情况会影响水温、水压等与梨形环棱螺生长繁殖息息相关的因素，因此投食的频率跟数量都要根据天气的变化情况而改变；在投喂完成后，需检查封闭框笼所使用的的夹子是否存在锈损的情况，如果发现存在类似情况，应及时更换夹子，防止小螺的逃出以及减少有害水生生物的入侵，以此控制死亡率，获取得更为准确的繁卵量。由于金属夹子的锈损情况比较严重，在十月下旬对养殖器具进行一些改进。取三个边长略长于框笼直径的正方形塑料弹性板，在板上找到位于同一圆的四点且该圆的直径与框笼的最大直径相同；取其中两个板a、b，在其四点处钻出直径7mm的洞，并在另一个板c上钻出直径6mm的洞，用四根约1.5m长、5mm宽的钢筋依次穿过板a，并用螺丝固定另一端，制作出一个固定的架子。将去掉夹子的框笼放置在四条钢筋之间，五个一组，每个架子包含两组，每一个中间用板c隔开，最后用板b盖住，拧紧螺丝固定。共制作固定架11个，有效减少了金属夹子的浪费，环保且有效。十一月下旬的时候，亲本基本停止繁殖子代小螺，在此时开始对子代梨形环棱螺的生长性状测量并记录。同之前的测量方法完全相同，先挑选一定数量的满足测量大小的子代梨形环棱螺，如果子代数量不足30，则挑选全部大小满足的小螺。跳上标签后，测量壳长、壳宽、壳口长、壳口宽、体螺层高和体重，共计六个数据；记录并录入电脑，用相关软件进行数据分析。2实验数据整理与分析在数据分析之前对原始数据进行预处理, 剔除在数据录入过程中出现的错误。用PROC UNIVARIATE 对2个性状进行正态检验, 结果表明原始数据不符合正态分布(Shapiro-Wilk检验)，数据转换（sqrt、Log）后数据分析结果与未转换结果一致，因此仍采用原始数据进行遗传方差组分计算。用PROC GLM 筛选出统计显著(P<0.01)的固定效应用于混合模型分析，结果如表1所示。 数据预处理以及初步统计分析在SAS(V8.2，SAS Institute，Cary，NC，USA)中完成，方差协方差组分计算由ASReml 1.0完成。计算遗传学参数的动物模型为式中为性状观测值，为总体均值，为固定效应（采样批次/群体效应），为协变量产卵母本体重，为第k个个体的加性效应，为随机误差。计算遗传力的公式为，遗传相关或表型相关。3 结果与讨论表2结果表明，产卵量和存活率性状的遗传力均属于低水平遗传力（0.09±0.17）。由此表明，对产卵量和存活率两个性状的改良必须借助其他手段来进行。如通过分子标记辅助育种（MAS）、基因组辅助育种（GWAS）等。 表3研究结果表明，产卵量性状和村落率之间存在较强的遗传相关，即，产卵量大的家系存活率也高。本实验是在中国水产科学研究院淡水渔业研究中心（南区）进行的，淡水渔业中心经过多年的建设和发展，建有适合本实验的专用实验场地，具有本实验所需的全套养殖设备，包括养殖池塘、供氧设备、循环设备等，能够满足实验的顺利进行。同时，对于数据分析软件及算法的掌握，也有效保证了数据的后期处理。由于之前研究人员对于贝类的研究积累相对较少，尤其是对于繁殖力和遗传力的相关方面。针对一些新的科学问题缺少相对应的解决手段和方法。因此，需要借助项目支持建立建立的可控的卫星养殖系统，保证被选中的梨形环棱螺个体能够与全新的养殖环境适应，从而提高实验的可靠性，保证实验工作顺利完成。表1 梨形环棱螺60日龄怀卵量性状的描述性统计结果Tab. 1 Descriptive statistics of two traits of B. purificata in 60 days old样本数number of samples平均值mean变异系数coefficient of variation偏度Skewness峰度kurtosis产卵数/numbers of progeny622666.080.880.10存活率/survival rate620.9410.10 -1.843.347表2 梨形环棱螺怀卵量性状的方差组分估计Tab. 2 Variance components of two traits in the larva stage of B. purificata产卵数/numbers of progeny21.50215.05236.550.09±0.17存活率/survival rate0.00070.0070.00770.09±0.17表3 梨形环棱螺怀卵量性状的表型相关(上三角)和遗传相关(下三角)Tab. 3 Phenotypic correlation (above the diagonal)and genetic correlation (under the diagonal) of two traits in the larva stage of B. purificata产卵数/numbers of progeny产卵数/numbers of progeny产卵数/numbers of progeny0.24±0.12存活率/survival rate0.89±0.00致谢通过参与本次实验项目，加深了我对贝类动物的认知，丰富了我在梨形环棱螺繁殖力和遗传力方面的知识，是本科学习中重要的一次实践工作。另外，通过亲身操作和平日管理时细心观察，增强了我的针对问题、解决问题的能力。本人在金助理研究员的带领下，圆满完成自己的任务，在此要感谢金助理研究员的悉心指导，以及同事黄光都的全力配合。参考文献:[1]刘月英, 张文珍, 王跃先, 等. 淡水软体动物[M]. 第一版. 北京: 科学出版社, 1979.[2]曹正光, 蒋忻坡. 几种环境因子对梨形环棱螺的影响[J]. 上海大学水产学报, 1998, 7(3): 200-205.[3]周鉴, 何国文. 水库网箱养殖青鱼试验总结[J]. 水生态学杂志, 2002,22(1):34-35.[4]林小清. 宽体金线蛭人工繁育条件及饵料优化研究[D]. 浙江大学, 2014.[5] 董江水, 陈红军, 王新华. 螺蛳投放量对中华绒螯蟹规格、产量和成活率的影响[J]. 水产科学, 2009,28(11):691-694.[6] 钟爱国. 用青草育螺 以螺养甲鱼[J]. 渔业致富指南, 1998(3).[7] 费志良, 潘建林, 徐在宽, 等.三角帆蚌对水体悬浮物和叶绿素a消除量的研究［J］． 海洋湖沼通报，2005, 7( 2) : 40－ 45.[8]顾钱洪.中国不同地理种群环棱螺遗传多样性和分类阶元的研究[D].武汉华中农业大学,2013.[9]Sengupta ME,Kristensen TK,Madsen H,Jorgensen A.Molecular phylogenetic investigations of the Viviparidae（Gastropoda:Caenogastropoda）in the lakes of the Rift Valley area of Africa.Mol Phylogenet Evol,2007,52:797-805.[10]凌建忠,程家骅,任一平,林龙山.东海带鱼主要体征与个体繁殖力的关系[J].中国水产科学,2004,11(2):116-120.[11] Howells RG, Burlakova LE, Karatayev AY, et al. 2006. Nativeand introduced Ampullariidae in North America: History, status, and ecology / / Joshi R, Sebastian L, eds. Global Advancements in Ecology and Management of Golden Apple Snails. Philippine Ｒice Research Institute，Nueva Ecija, Philippines:2006,73-112.[12]王庆志,李琪,刘世凯,孔令峰.长牡蛎成体生长形状的遗传参数估计[J].中国水产科学,2012,19(4):700-706[13] 宋传文,闫喜武,桑士田,霍忠明,刘青. 紫贻贝生长性状的遗传力估计[J].水产学报,2013,37(2):201-206.[14] 陈修报,杨健.淡水蚌类发生与发育研究进展[J].中国水产科学,2011,18(4):944-952.[15]和飞.刺参重要性状遗传力估计及高密度遗传连锁图谱的构建[D].上海:上海海洋大学,2016.[16] Howells RG, Burlakova LE, Karatayev AY, et al. 2006. Nativeand introduced Ampullariidae in North America[J]: History, status, and ecology / / Joshi R, Sebastian L, eds. Global Advancements in Ecology and Management of Golden Apple Snails. Philippine Ｒice Research Institute，Nueva Ecija, Philippines:73-112.[17]严福升.牙鲆生长相关性状遗传力估计和耐热性状初步研究[D].青岛:中国海洋大学,2009.[18]李清清. 三角帆蚌紫色选育系F_5育珠性状遗传参数估计及环境互作效应[D]. 上海海洋大学, 2015.[19]王照旗, 韩学凯, 白志毅, 等. 三角帆蚌紫色选育系1龄阶段内壳色及生长性状的遗传参数估计[J]. 水产学报, 2014,38(5):644-650.[20]金武, 李家乐, 付龙龙, 等. 三角帆蚌早期阶段生长性状遗传参数估计[J]. 水产学报, 2012,36(8):1209-1214.[21]王庆志, 李琪, 刘世凯, 等. 长牡蛎成体生长性状的遗传参数估计[J]. 中国水产科学, 2012,19(4):700-706.[22]王俊杰, 丁君, 常亚青, 等. 虾夷扇贝家系早中期生长性状比较与遗传参数估计[J]. 水产学报, 2014,38(9):1318-1325.[23]Hadley N H, Jr R T D, Manzi J J. Realized heritability of growth rate in the hard clam Mercenaria mercenaria[J]. Aquaculture, 1991,93(2):109-119.[24]严福升.牙鲆生长相关性状遗传力估计和耐热性状初步研究[D].青岛:中国海洋大学,2009.
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
材料与方法5
1实验材料与方法步骤5
1.1亲本材料 5
1.2实验准备5
1.3日常管理6
2实验数据整理与分析6
3 结果与讨论....................7
表17
表27
表38
讨论8
致谢8
参考文献9
梨形环棱螺怀卵量的遗传评估
水产养殖学 毕鹏
引言
引言
原文链接：http://www.jxszl.com/nongxue/scyz/560791.html
最新推荐
