大口黑鲈生长性状遗传参数和育种值估计及选育过程中遗传结构分析

论文摘要

大口黑鲈(Micropterus salmoides)自1983年从台湾引入广东以来,因其生长快,肉质鲜美等优点,已成为我国重要的淡水养殖品种。经过20多年的养殖,因缺乏定向选育,加上繁殖生产过程中不注重亲本所需遵循的操作规程,已使大口黑鲈出现种质退化现象。为保证大口黑鲈养殖业的可持续发展,本实验室已运用群体选育和家系选育开展大口黑鲈良种选育工作。在此基础上,本研究对大口黑鲈不同家系早期形态性状差异比较、生长性状遗传参数和育种值以及选育过程中遗传结构的变化进行了研究,旨在为大口黑鲈选择育种和日常生产管理提供理论依据。具体研究内容如下:1.大口黑鲈生长性状遗传参数和育种值的估计利用4月龄和6月龄大口黑鲈体重、体长和体高的数据,通过非求导约束最大似然法,对大口黑鲈不同生长阶段的体重、体长、体高的遗传参数以及育种值进行估计。结果如下:4、6月龄的体重遗传力分别为0.29±0.08、0.28±0.10,体长遗传力分别为0.31±0.08、0.26±0.1,6月龄的体高遗传力为0.29±0.10;这些性状的遗传力属于中度遗传力(P<0.01),表明在加性效应控制下,大口黑鲈的生长性状具有较大的遗传改良潜力,可以获得较好的选择效果。4、6月龄的体重与体长的遗传相关分别为0.750±0.082、0.790±0.094,6月龄的体重与体高的遗传相关为0.820±0.081以及6月龄的体长与体高的遗传相关为0.99±0.001,这些性状之间均表现为高的正遗传相关性(P<0.01),说明在对体重进行选择的同时,其他形态学性状也可以获得相应的间接选择反应。利用育种值选择和表型值选择两种方法分别进行了个体选择的效率比较,结果表明,在每一生长阶段依据育种值选择的效率均高于表型值选择的效率。用综合育种值对大口黑鲈个体的评定和名次排列与单性状育种值的评定名次有一定程度的差别,但从不同评定方法的秩相关来看,在不同生长阶段下综合育种值方法与单个性状方法之间的相关度(0.976、0.980;0.990、0.983)均比单个性状方法之间的相关度(0.914;0.975)大,可见综合育种值对大口黑鲈遗传评定要比用单性状育种值更全面、更准确。2.大口黑鲈选育群体遗传结构的微卫星分析采用微卫星标记技术对不同世代大口黑鲈选育群体的遗传结构进行了分析。利用11对微卫星引物对大口黑鲈第2~4代选育群体及对照组的南水群体共120个个体进行PCR扩增,共得到28个等位基因。每个位点获得2~3个等位基因,平均等位基因为2.54。第二代(F2)、第三代(F3)、第四代(F4)及南水群体(CG)的平均PIC值分别为:0.423、0.419、0.386、0.366。与F2相比,F4的遗传多样性减少了8.76 %,但与CG相比,F4仍具有较高的遗传多样性,表明大口黑鲈选育群体的遗传基础逐步趋向纯化,并且还具有较大的选育潜力。此外,尽管F2与F4的遗传距离(0.022)比F2与F3的(0.011)大,但是世代间的Fst值(0.006~0.009)均小于0.05且世代群体总遗传分化指数为0.013,表明选育群体已出现了遗传分化,但分化程度较低。3.大口黑鲈不同家系早期形态性状差异的比较通过测定大口黑鲈17个家系后裔不同时期的生长资料,对全长、体长、头长、尾柄长、体高和尾柄高等6个形态性状进行相关分析和主成分分析,并对全长/体高和尾柄长/尾柄高之间进行主成分分析。结果表明:4、6月龄中,6个形态性状之间均呈高表型正相关,其值在0.565~0.990之间。全长对形态性状的贡献率分别为92.29%和86.40%,能作为大口黑鲈形态性状的选择标准,而全长/体高和尾柄长/尾柄高在体型的贡献率分别为65.94%、69.08%;34.06%、30.92%,均可作为大口黑鲈体型的选择标准。对大口黑鲈家系的全长、绝对增长率、生长指标和体型指数进行方差分析,结果表明家系S07D07在这些指标中均表现最优,将作为今后大口黑鲈的重点选育系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 大口黑鲈的生物学特点
• 1.1.2 大口黑鲈的分类及育种的研究
• 1.2 选择育种在鱼类育种中的应用
• 1.2.1 选择育种的方法
• 1.2.2 选择育种应用于鱼类育种的现状
• 1.3 遗传参数在水产育种中的研究现状
• 1.3.1 数量性状的遗传特征
• 1.3.2 遗传参数研究现状
• 1.4 育种值研究现状
• 1.4.1 选择指数法
• 1.4.2 BLUP 法
• 1.4.3 MBLUP 法
• 1.4.4 常用的育种值统计软件
• 1.4.5 育种值在水产动物育种中的研究进展
• 1.5 微卫星标记在水产育种中研究现状
• 1.5.1 微卫星标记产生机理
• 1.5.2 微卫星标记的特点
• 1.5.3 微卫星标记在水产育种中的应用
• 1.6 本论文的研究目的和意义
• 2 大口黑鲈生长性状遗传参数和育种值的估计
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 研究群体的建立
• 2.1.2 研究群体的培养及标记
• 2.1.3 数据采集和处理
• 2.1.4 统计分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 各生长性状表型参数
• 2.2.2 大口黑鲈遗传参数的估计
• 2.2.3 大口黑鲈育种值的估计
• 2.3 讨论
• 2.3.1 大口黑鲈的遗传力和遗传相关
• 2.3.2 大口黑鲈的育种值
• 3 大口黑鲈选育群体遗传结构的微卫星分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.3 统计分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 基因组DNA 提取结果的检测
• 3.2.2 11 微卫星引物对大口黑鲈个体的扩增结果
• 3.2.3 各微卫星位点的Hardy-Weinberg 平衡检验
• 3.2.4 各群体的微卫星遗传多态性结果
• 3.2.5 群体间的遗传结构变化
• 3.2.6 世代间的等位基因频率及基因型频率变化
• 3.3 讨论
• 3.3.1 微卫星位点的杂合子缺失
• 3.3.2 世代间的遗传变化
• 3.3.3 基因频率的变化
• 4 大口黑鲈不同家系早期形态性状差异比较
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 研究群体的建立
• 4.1.2 研究群体的培养及标记
• 4.1.3 数据采集
• 4.1.4 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 各月龄大口黑鲈形态性状表型参数及其相关性
• 4.2.2 形态性状的主成分分析
• 4.2.3 不同家系全长的方差分析
• 4.2.4 全长的绝对增长率和生长指标
• 4.2.5 体型指数的主成分分析
• 4.2.6 不同家系体型指数的方差分析
• 4.3 讨论
• 4.3.1 各月龄大口黑鲈形态性状的相关性分析
• 4.3.2 主成分分析和不同家系的生长比较
• 4.3.3 不同家系体型的比较
• 5 结论
• 参考文献
• 附录 A 常用试剂与缓冲液的配制
• 致谢
• 作者简介
• 导师简介