丁嚴冬，王佩佩，張國松，藏　雪，尹紹武，陳樹橋，周國勤

(1.南京師范大學生命科學學院，江蘇省生物多樣性與生物技術(shù)重點實驗室，南京　210023；2.南京市水產(chǎn)科學研究所，南京　210036)

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河川沙塘鱧不同家系生長性能的比較及優(yōu)良親本選擇

丁嚴冬1，王佩佩1，張國松1，藏雪1，尹紹武1，陳樹橋2，周國勤2

(1.南京師范大學生命科學學院，江蘇省生物多樣性與生物技術(shù)重點實驗室，南京210023；2.南京市水產(chǎn)科學研究所，南京210036)

采用巢式設計，對河川沙塘鱧(Odontobutispotamophila)四個不同地理群體(建德、當涂、射陽和蘇州)進行群體內(nèi)和群體間雜交，構(gòu)建了34個全同胞家系，進而分析了不同家系子代的生長性狀指標，方差分析和多重比較結(jié)果顯示：不同家系的子代在生長性能上差異顯著。其中，在整個生長測量過程中，F(xiàn)36、F35、F29、F16 和 F1 號等家系無論是全長還是體重都表現(xiàn)較優(yōu)的生長速度和增長量，生長優(yōu)勢明顯，由此可判斷 F36、F35、F29、F16 和 F1 等家系為優(yōu)秀家系，可作為該品種進一步選育的基礎群體。對34個河川沙塘鱧家系親本來源與子代生長性能的相關(guān)性分析結(jié)果表明，生長性能良好的河川沙塘鱧家系中，父本來源于建德群體的居多，母本來源于當涂群體的居多。可見建德群體適合作父本，當涂群體適合作母本。

河川沙塘鱧(Odontobutispotamophila)；家系；生長性能；相關(guān)性

(1.CollegeofLifeSciences,NanjingNormalUniversity/KeyLaboratoryofBiodiversityandBiotechnologyofJiangsuProvince,Nanjing210023,China;2.InstituteofFisheriesScienceofNanjingCity,Nanjing210036,China)

河川沙塘鱧(Odontobutispotamophila)俗稱虎頭鯊、土布魚、虎頭呆子等，屬鱸形目(Perciformes)沙塘鱧科(Odontobutidae)沙塘鱧屬(Odontobutis)，是我國特有的一種淡水底棲小型肉食性魚類，廣泛分布于長江中下游、錢塘江、閩江等水系[1]，市場開發(fā)前景好，養(yǎng)殖規(guī)模逐漸擴大。然而，在生產(chǎn)該魚苗種的過程中，生產(chǎn)單位不注重種質(zhì)資源管理，導致養(yǎng)殖過程生長速度緩慢、病害增加等種質(zhì)退化現(xiàn)象。因此，培育高產(chǎn)、抗逆、優(yōu)良品種是河川沙塘鱧養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。近年來，國內(nèi)許多科研和生產(chǎn)單位對河川沙塘鱧開展了大量的研究工作，圍繞河川沙塘鱧種質(zhì)資源評價與利用方面也做了一些研究，主要包括河川沙塘鱧的核型分析[2]、雜交育種[3]和群體遺傳多樣性[4-6]等，目前國內(nèi)外尚未見到關(guān)于河川沙塘鱧選擇育種的研究報道。

家系選育是選擇育種中最常用的方法之一，主要通過增加種群內(nèi)具有育種價值的基因頻率，降低無價值基因型在子代中的比例，最終培育出具有可穩(wěn)定遺傳優(yōu)良性狀的新品種。家系選育技術(shù)在大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.)[7]、牙鲆(Paralichthysolivaceus)[8]和半滑舌鰨(Cynoglossussemiliaevis)[9]等魚類育種工作中得到應用。群體間雜交也是育種過程中經(jīng)常使用的技術(shù)手段，主要是利用已有群體間的遺傳特性來進行種質(zhì)優(yōu)化，可以使其培育的家系經(jīng)濟性狀不斷改進，獲得優(yōu)于雙親的優(yōu)勢性狀。目前，在大菱鲆[10]、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[11]和團頭魴(Megalobramaamblycephala)[12]等物種上，均已開展了群體間雜交的研究。本研究采用巢式設計，對我國河川沙塘鱧四個不同地理群體進行群體內(nèi)和群體間雜交，構(gòu)建了48個家系，最終獲得了34 個家系，進而分析了不同家系子代的生長性狀指標，以期為進一步開展河川沙塘鱧的家系選育提供基礎材料及數(shù)據(jù)支持。

1　材料與方法

1.1親本來源

河川沙塘鱧家系構(gòu)建所用親魚來源于浙江建德(JD)新安江流域，安徽當涂(DT)縣運糧河段，江蘇射陽(SY)鎮(zhèn)宋涇河流域和江蘇蘇州(SZ)太湖東西山側(cè)等4個不同地理群體，有針對性的選取來源不同地理群體個體健壯、無病害、營養(yǎng)狀況良好、活力較強的健康雌、雄河川沙塘鱧作為繁殖親本，試驗親魚在南京市水產(chǎn)科學研究所祿口基地進行培育。

1.2親魚交配設計

根據(jù)巢式設計建立家系，按照1雄配1雌的原則，選取JD、DT、SY和SZ 4個親本群體的河川沙塘鱧進行定向交配，具體交配設計見表1。4個不同地理群體間兩兩組合可得16個不同的組合，每個組合設置3個平行，預計構(gòu)建48個全同胞家系，按照每個組合將對應的雌雄個體一雄一雌單獨放入室內(nèi)培育缸(規(guī)格為76 cm×40 cm×48 cm，水深約40 cm)中。

表1　4種不同地理種群河川沙塘鱧的交配設計Tab.1　The mating design of four O.potamophila populations

注：括號內(nèi)數(shù)字表示計劃建立的全同胞家系數(shù)目

1.3家系早期發(fā)育階段的標準化培育

采用自然受精、自然孵化的方法進行繁育試驗，期間孵化水溫維持在(25±1)℃，受精14 d后開始孵化，開始至孵化完成經(jīng)歷1～2 d，共有40個培育缸成功孵化出河川沙塘鱧仔苗。將家系苗種培育分為3個階段：出膜到規(guī)格1.5 cm 為第一階段，1.5 cm 到3 cm 之間為第二階段，3 cm 以上為第三階段。第一階段使用人工孵化的豐年蟲(Chirocephalusdiaphanous)開口并培育，第二階段開始投喂水蚯蚓(Lumbriculusvariegates)，第三階段投喂赤眼鱒(Squaliobarbuscurriculus)幼苗至培育結(jié)束。為了減少環(huán)境對家系苗種生長的影響，期間各個階段的培育條件保持一致。待家系的平均規(guī)格達到1.5 cm 以上，隨機選取各家系的河川沙塘鱧幼苗投入新的培育桶(底面直徑為100 cm，水位保持60～70 cm)中繼續(xù)培育，密度控制在每個家系300尾。在選取各家系幼苗300尾投入新的培育桶中繼續(xù)培育時，由于部分家系死亡或數(shù)量急劇下降，自此淘汰了6個家系，實際共建立生長穩(wěn)定的河川沙塘鱧全同胞家系34個。各家系親本表型值如下(表2)：

1.4測量指標

培育至2月齡和4月齡時，從每個家系隨機抽取30尾進行生長性狀數(shù)據(jù)采集及生長性能的測定，全長(從吻端到尾鰭末端)采用精度為0.1 cm的尺子進行測量，體重采用精度為0.01 g的電子天平稱量。生長速度采用以下公式進行計算[13]：

表2　河川沙塘鱧家系雙親的全長和體重Tab.2　The full length and weight of the parents of O.potamophila families

絕對增重率AGRw=(W2-W1)/(T2-T1)

式中，T1和T2表示相鄰兩次測定的時間，W1和W2分別為時間T1(60日齡)和T2(120日齡)時的體重指標測定數(shù)據(jù)。

1.5數(shù)據(jù)分析與處理

通過Excel軟件對原始數(shù)據(jù)進行初步整理后，用SPSS17.0軟件對各個家系及整體數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并對全長和體重的數(shù)據(jù)進行單因子方差分析(One way ANOVA)，不同家系間利用Duncan均值進行多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1各個家系全長和體重的統(tǒng)計分析

對2月齡和4月齡河川沙塘鱧34個家系全長和體重數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，如表3所示。其中，體重變異系數(shù)最大，2月齡和4月齡的變異系數(shù)分別達到0.66和0.75；全長變異系數(shù)相對較小，分別為0.21和0.22，表明以體重生長性狀為選育指標具有較大的遺傳改良空間。

表3　2、4月齡河川沙塘鱧家系生長性狀的表型數(shù)據(jù)Tab.3　The growth-related traits phenotypic data of total length and body weight in two-month-old and four-month-old of O.potamophila

2.2不同生長時期家系全長和體重的差異分析

對各個家系2月齡和4月齡的全長及體重進行多重比較分析，結(jié)果表明大部分家系之間存在顯著差異，部分家系間差異不顯著，不同家系魚苗生長速度差異比較明顯(見表4)。2月齡時，家系F36、F16和F30的平均全長最大(>4.72 cm)，家系F12、F37、F28和F31平均全長最小(<3.82 cm)。家系F36、F35和F29的平均體重最大(>1.77 g)，家系F12、F37和F28平均體重最小(<0.92 g)，與其他家系均存在顯著差異(P<0.05)，其中家系F36體重平均值(1.95 g)比家系F12體重均值(0.60 g)要高2.2倍以上；4月齡時家系F36、F35和F29的平均全長最大(>6.17 cm)，家系F12、F27、F37和F26平均全長最小(<5.09 cm)，家系F36、F35和F29平均體重為最大的3個，家系F12、F37、F28、和F33平均體重較小，與其他家系均存在顯著差異(P<0.05)，其中家系F36平均體重(4.56 g)比家系F12(1.21 g)高了2.76倍。從表4中可看出，各家系在2月齡和4月齡全長和體重的排列順序并不完全一致，使用單一方法來表達魚體的生長速度有時會產(chǎn)生不一致的結(jié)果，因此需要幾種方法同時使用和綜合分析才能得出較為準確的結(jié)論。根據(jù)家系間全長和體重的大小及4月齡的絕對增重率作為不同家系生長性能評價依據(jù)，將家系F36、F35、F29、F16和F1確定為快速生長家系，將家系F30、F20、F40、F32、F10、F19和F8劃分為生長較快家系。

表4　河川沙塘鱧34個家系不同生長時期全長和體重的平均值及多重比較Tab.4　Means and multiple comparisons of total length and body weight traits among 34 families of O.potamophila at different growth periods

注：同一列中，相同上標字母表示差異不顯著，不同上標字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.3親本來源與子代生長性能的相關(guān)性分析

為了研究親本來源和子代生長性能的相關(guān)性，把34個家系的4月齡體重平均值由高到低排列，分為生長性能高、中、低3個群體，依次為高的11個家系，中的12個家系，低的11個家系，其中平均體重>2.44 g為高，<1.88 g為低，1.88～2.44 g為中，根據(jù)在高，中，低3個群體中父本和母本中各個群體的個數(shù)，分析親本來源與子代生長性能的相關(guān)性(表5和6)。

表5　不同子代生長性能的群體中父本來源數(shù)Tab.5　The source of male parent from 4 groups in different growth performance groups

表6　不同子代生長性能的群體中母本來源數(shù)Tab.6　The source of female parent from 4 groups in different growth performance groups

由表5可以看出，生長性能越高，父本來源于JD的個體數(shù)量越多，來源于SZ和DT的個體數(shù)量越少，SY無明顯變化。由表6得出，生長性能越高，母本來源于DT的數(shù)量越多，來源于SY的數(shù)量越少，與JD和SZ相關(guān)性不大。

3　討論

家系選擇是傳統(tǒng)選擇育種的手段之一，在家系育種進程中能將具有性狀優(yōu)勢的等位基因或基因型進行富集，從而顯著地提高育種家系的生長性能，這在水產(chǎn)動物優(yōu)良品種選育上得到了廣泛應用[14-15]，但將家系選擇運用于河川沙塘鱧的良種選育方面還未見報道。本研究首次建立了河川沙塘鱧家系并進行選育研究，通過建立一定規(guī)模的河川沙塘鱧家系，對不同家系、不同月齡段的全長與體重等生長性狀進行測量和比較，結(jié)果表明部分家系在全長和體重等生長指標方面差異顯著，且部分家系間差異性達到極顯著水平。在整個生長測量過程中，F(xiàn)36(JD♂×DT♀)、F35(JD♂×DT♀)、F29(JD♂×JD♀)、F16(SZ♂×DT♀)和F1(DT♂×DT♀)號等家系無論是全長還是體重都表現(xiàn)較優(yōu)的生長速度和增長量，其體重平均值比家系群體的均值分別高87.65%、78.60%、32.92%、26.40% 和18.93%，生長優(yōu)勢明顯，表明以上5個家系可以作為留種家系，構(gòu)建進一步選育的基礎群體。

本研究表明通過家系選擇進行生長性能的選育是較有效的方法。挪威大西洋鮭(salmonsalar)是利用家系選育成功的典范，通過大規(guī)模家系選育技術(shù)培育出優(yōu)質(zhì)的大西洋鮭品系，在選育6代之后，其主要經(jīng)濟性狀已達到野生種的2倍，養(yǎng)殖周期從選育前的4年縮減到現(xiàn)在的18個月[16]。陳松林等[9]通過對半滑舌鰨的18個家系進行生長比較，篩選出的2個快速生長家系的體重增長率比生長最慢家系分別高出113.00%和102.00%，表現(xiàn)出明顯的生長優(yōu)勢。田永勝等[8]通過對牙鲆家系不同生長階段體長和體重的比較，發(fā)現(xiàn)生長最快家系平均體重是最慢家系的3.08倍，最大體長是最小體長的1.47倍，生長最快家系的絕對增重率較生長最慢家系絕對增重率高出246.37%。一般來說，家系魚苗生長差異的不同受到內(nèi)部自身遺傳背景和養(yǎng)殖環(huán)境、管理方式等外界因素的雙重影響，環(huán)境差異的影響一般占到10%左右[17]。本試驗結(jié)果顯示在2月齡和4月齡各個家系的全長和體重表型值排序存在不一致，不同生長時期家系間生長性能差異顯著。造成不一致的原因除了受家系遺傳差異引起外，可能還受到環(huán)境因素的影響[17-18]。本試驗中，每個家系從初孵仔魚到幼體各生長階段的培育條件保持一致，主要包括各階段養(yǎng)殖空間的大小、水溫、光照、充氣和餌料等條件,不同家系的子代是在同一實驗室內(nèi)不同的培育缸中培育的，雖然飼養(yǎng)條件與管理措施基本一致，但由于各自處在相對獨立的環(huán)境中，難免受到環(huán)境因素的影響，為了盡量減少由養(yǎng)殖環(huán)境差異引起的誤差，可以采用熒光標記或分子標記等對各個家系進行標記后混養(yǎng)在一起，使養(yǎng)殖條件達到一致，從而盡量減少養(yǎng)殖環(huán)境造成的誤差，提高對河川沙塘鱧生長性狀遺傳選擇的準確性[17,19]。

群體間雜交是利用已有群體間的遺傳特性來進行種質(zhì)優(yōu)化，使其培育的家系生長性能不斷改進，獲得優(yōu)于雙親的優(yōu)勢性狀。在家系生長性能對親本群體選擇的過程中，通過某一個地理群體親本與其它地理群體親本之間的雜交構(gòu)建家系，分析子代家系生長性能的平均雜交優(yōu)勢，即這一群體親本的一般配合力，其遺傳基礎是基因的加性效應，反映了親本群體平均育種值的高低[20]。在魚類家系育種中通過群體間雜交研究不同家系的生長性能已有不少報道。劉朋朋等[21]在黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)不同家系生長性能的比較中，通過對親本來源與子代生長性能的相關(guān)性分析得出巢湖群體適合用作母本而滆湖群體適合用作父本。王新安等[22]在對大菱鲆4個不同地理群體雜交后代的生長性能的研究中得出，來自英國和法國的群體間和群體內(nèi)家系的生長性能比丹麥和挪威群體的群體間和群體內(nèi)家系的生長性能更為優(yōu)良。本研究對34個河川沙塘鱧家系親本來源與子代生長性能的相關(guān)性分析的結(jié)果表明，生長性能越高的河川沙塘鱧家系的父本來自于JD群體的越多，母本來自于DT群體的越多。本次試驗得到的優(yōu)秀家系中，排名前二位的家系也都是JD(♂)×DT(♀)雜交組合。河川沙塘鱧家系在建立的過程中，最初的16個組合48個家系只剩下14個組合34個家系，JD(♂)×SY(♀)和SY(♂)×SZ(♀)兩個組合都被淘汰，這可能是家系重復次數(shù)太少所產(chǎn)生的現(xiàn)象，也有可能是兩個組合的子代相容性差，對于這兩個群體的雜交結(jié)果有待于進一步的驗證?？梢缘贸觯訨D、DT、SY和SZ群體的河川沙塘鱧為親本進行河川沙塘鱧優(yōu)良品系選育時，父本應用JD群體的河川沙塘鱧，母本用DT群體的河川沙塘鱧。此外，試驗中還應增加對每個家系的重復個數(shù)以及實驗次數(shù)，減少親本個體對最后結(jié)果的影響，以得到更準確的結(jié)果。

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(責任編輯：張瀟峮)

Comparison of growth performances of different families and selection of parents with good trait in Odontobutis potamophila

DING Yan-dong1,WANG Pei-pei1,ZHANG Guo-song1,ZANG Xue1,YIN Shao-wu1,

CHEN Shu-qiao2,ZHOU Guo-qin2

According to the nest design,four geographical population groups ofOdontobutispotamophilawere collected to construct full-sib families among stocks as well as within stocks.Comparison of the growing performance among 34 full-sib families constructed was analyzed by analysis of variance and multiple comparisons.The results demonstrated that the differences among growth performances of the progeny of different families were significant.In the whole growth process of measurement，F(xiàn)36,F35,F29,F16 and F1 families had a better performance of the growth rate and growth in full length or weight showed significant growth advantage.It was considered that F36,F35,F29,F16 and F1 families were of excellent family，and could be used as the basis populations for further genetic selection．Correlation analysis on the source of parents and offspring growth performance showed that,in the high growth performance ofO.potamophilafamilies,the majority of male parent were from Jiande group and female parent from Dangtu group.It indicated that Jiande group were suitable to be male parents and Dangtu group were suitable to be female parents.

Odontobutispotamophila;family;growth-related trait;relevance

2015-06-16；

2016-05-12

國家星火計劃項目(2013GA690166)；江蘇省科技支撐計劃(農(nóng)業(yè))項目(BE2013441)；“江蘇省六大人才高峰”高層次人才項目(2012-NY-032)；江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目(CX(11)1037)；南京師范大學科技成果轉(zhuǎn)化基金項目(2013-02)；江蘇省2014年度普通高校研究生實踐創(chuàng)新計劃項目(SJLX_0322)

丁嚴冬(1991-)，男，碩士研究生，專業(yè)方向為魚類種質(zhì)資源與遺傳育種。E-mail：363372139@qq.com

尹紹武。E-mail：yinshaowu@163.com

S917.4

A

1000-6907-(2016)05-0008-06