鱼类种类选育与改良鱼类种类选育与改良王卫民王卫民华中农业大学水产学院华中农业大学水产学院2 2 2 2一、鱼类种类现状一、鱼类种类现状•〔一〕主要养殖种类〔一〕主要养殖种类•鲤、鲫、团头鲂、罗非鱼、斑点叉尾鮰、虹鳟鲤、鲫、团头鲂、罗非鱼、斑点叉尾鮰、虹鳟3 3 3 3鲤鱼鲤鱼—地方种类地方种类乌克兰鳞鲤乌克兰鳞鲤抗寒才干强的新种类抗寒才干强的新种类镜鲤镜鲤鲤鱼的变种,从普通鲤鱼鲤鱼的变种,从普通鲤鱼的变异品系选育而来的的变异品系选育而来的红鲤红鲤荷包鲤荷包鲤4 4 4 4鲤鱼鲤鱼—优良种类优良种类丰鲤:由中科院水生所选育,以兴国丰鲤:由中科院水生所选育,以兴国红鲤为母本、散鳞镜鲤为交本,经过红鲤为母本、散鳞镜鲤为交本,经过杂交而获得的杂种一代,是我国最早杂交而获得的杂种一代,是我国最早研讨胜利并最先在消费上获得推行运研讨胜利并最先在消费上获得推行运用的杂交鲤由于在渔业消费中发扬用的杂交鲤由于在渔业消费中发扬了明显的增产丰收效果,颇受养殖者了明显的增产丰收效果,颇受养殖者欢迎,因此被群众誉为欢迎,因此被群众誉为“丰鲤〞建鲤:以特定的荷包红鲤和建鲤:以特定的荷包红鲤和沅江鲤为亲本,采用家鱼选沅江鲤为亲本,采用家鱼选育、系间杂交及染色体组工育、系间杂交及染色体组工程〔雌核发育〕等综合育种程〔雌核发育〕等综合育种的新工艺,经六代定向选育的新工艺,经六代定向选育育成的良种。
育成的良种5 5 5 5全雌鲤:人工诱导雌核发育与性逆转相结合的育种途径,全雌鲤:人工诱导雌核发育与性逆转相结合的育种途径,是中国科学院水生生物研讨所鱼类遗传育种研讨室结合消是中国科学院水生生物研讨所鱼类遗传育种研讨室结合消费实际培育出的一种由当年鱼苗养成商品鱼的养殖鱼类新费实际培育出的一种由当年鱼苗养成商品鱼的养殖鱼类新对象颖鲤:由长江水产研讨所培育,选用散鳞镜鲤为母本,颖鲤:由长江水产研讨所培育,选用散鳞镜鲤为母本,鲤鲫移核鱼鲤鲫移核鱼F2为父本,以常规有性杂交而成的子一代杂为父本,以常规有性杂交而成的子一代杂种松浦鲤:是采用常规育种和生物技术相结合的方法,经过松浦鲤:是采用常规育种和生物技术相结合的方法,经过4个不同生态类型鲤鱼种类个不同生态类型鲤鱼种类――黑龙江野鲤、荷包红鲤、黑龙江野鲤、荷包红鲤、德国镜鲤及散鳞镜鲤的杂交、回交,建立雌核发育系、回德国镜鲤及散鳞镜鲤的杂交、回交,建立雌核发育系、回交系与雌核发育系合成技术,再经系统定向选育,育成了交系与雌核发育系合成技术,再经系统定向选育,育成了抗寒才干强、生长快和性状遗传稳定的种类抗寒才干强、生长快和性状遗传稳定的种类6 6 6 6鲫鱼鲫鱼异育银鲫:是中国科学院水生异育银鲫:是中国科学院水生生物研讨所利用黑龙江方正县生物研讨所利用黑龙江方正县天然雌核发育的银鲫为母本,天然雌核发育的银鲫为母本,以江西兴国红鲤为父本,人工以江西兴国红鲤为父本,人工授精后的异精雌核发育的子代。
授精后的异精雌核发育的子代黄金鲫:是我国水产原种和良种黄金鲫:是我国水产原种和良种审定委员会最近审定经过的淡水审定委员会最近审定经过的淡水鱼类养殖新种类该种类以散鳞鱼类养殖新种类该种类以散鳞镜鲤为母本、红鲫为父本,经过镜鲤为母本、红鲫为父本,经过远缘杂交获得,可在全国范围内远缘杂交获得,可在全国范围内进展池塘养殖进展池塘养殖 7 7 7 7丰产鲫:在原有彭泽鲫育种科研丰产鲫:在原有彭泽鲫育种科研成果根底上,利用异精雌核发育成果根底上,利用异精雌核发育技术进一步改良彭泽鲫的消费性技术进一步改良彭泽鲫的消费性能,培育出生长速度更快的鲫鱼能,培育出生长速度更快的鲫鱼湘云鲫:由湖南师范大学生物湘云鲫:由湖南师范大学生物系刘筠教授等人与湘阴东湖渔系刘筠教授等人与湘阴东湖渔场协作,运用四倍体鱼作父本场协作,运用四倍体鱼作父本与二倍体鲫鱼母体经过人工杂与二倍体鲫鱼母体经过人工杂交消费出来的三倍体鲫鱼交消费出来的三倍体鲫鱼8 8 8 8湘云鲫湘云鲫2号:是利用远缘杂交技术与雌核号:是利用远缘杂交技术与雌核发育技术相结合,以改良二倍体红鲫为发育技术相结合,以改良二倍体红鲫为母本,经多代选育培育而得到的四倍体母本,经多代选育培育而得到的四倍体鲫鲤为父本,经过倍间杂交而获得的三鲫鲤为父本,经过倍间杂交而获得的三倍体新种类。
倍体新种类异育银鲫异育银鲫“中科中科3号〞:号〞:是中国科学院水生生物是中国科学院水生生物研讨所利用银鲫双重生研讨所利用银鲫双重生殖方式,从高体型〔殖方式,从高体型〔D系系〕异育银鲫〔〕异育银鲫〔♀〕与平背〕与平背型〔型〔A系〕异育银鲫〔系〕异育银鲫〔♂〕交配所产后代中选育〕交配所产后代中选育出来,再经异精雌核生出来,再经异精雌核生殖培育而来的异育银鲫殖培育而来的异育银鲫新种类9 9 9 9团头鲂团头鲂“浦江浦江1号〞:上海海洋大号〞:上海海洋大学采用群体选育技术,经过十几年学采用群体选育技术,经过十几年工人定向选育的种类工人定向选育的种类吉富罗非鱼:该鱼是吉富罗非鱼:该鱼是1993年以来在菲律宾利用尼罗年以来在菲律宾利用尼罗罗非鱼的四个亚洲品系和罗非鱼的四个亚洲品系和四个非洲品系等广泛的种四个非洲品系等广泛的种质资源选育而成的新品系质资源选育而成的新品系10101010斑点叉尾鮰斑点叉尾鮰USDA-103::美国选育种类,抗病,生美国选育种类,抗病,生长速度快长速度快虹鳟:芬兰、美国选育种类虹鳟:芬兰、美国选育种类11111111•〔二〕主要养殖对象缺乏种类〔二〕主要养殖对象缺乏种类草草鱼鱼鲢鲢鳙鳙青青鱼鱼12121212鲮鲮鱼鱼鳜鳜鱼鱼鲌鲌鱼鱼黄黄颡颡鱼鱼13131313泥泥鳅鳅黄黄鳝鳝乌乌鳢鳢14141414•鲤:兴国红鲤鲤:兴国红鲤—荷包鲤荷包鲤—丰鲤丰鲤—建鲤建鲤•鲫:异育银鲫鲫:异育银鲫—丰产鲫丰产鲫—湘云鲫湘云鲫—异育银鲫异育银鲫“中中科科3号〞号〞 —湘云鲫湘云鲫2号号〔三〕种类更新〔三〕种类更新15151515二、传统育种与现代育种方法二、传统育种与现代育种方法•〔一〕传统育种方法〔一〕传统育种方法•1. 杂交育种杂交育种基因型不同的动物体之间的相互交配的过程称为杂交。
杂交的主要目基因型不同的动物体之间的相互交配的过程称为杂交杂交的主要目的是获得杂种优势,培育杂交新种类杂交又分为近缘杂交和远缘杂的是获得杂种优势,培育杂交新种类杂交又分为近缘杂交和远缘杂交 近缘杂交近缘杂交 (Close hybridization) 即种内杂交,同一物种的生物相互交配,是杂交育种最常用的方法即种内杂交,同一物种的生物相互交配,是杂交育种最常用的方法 远缘杂交远缘杂交 (Remote hybridization)物种以上分类单位的生物类型之间的杂交,如种间、属间和科间杂交物种以上分类单位的生物类型之间的杂交,如种间、属间和科间杂交等等16161616◆ ◆ 近缘杂交近缘杂交 近缘杂交由于亲缘关系较近,普通不会出现不可交配近缘杂交由于亲缘关系较近,普通不会出现不可交配性和杂种不育性,因此在育种上广泛运用,其中以鲤不性和杂种不育性,因此在育种上广泛运用,其中以鲤不同种类间杂交的效果最好目前培育出荷元鲤、三杂交同种类间杂交的效果最好目前培育出荷元鲤、三杂交鲤、丰鲤、岳鲤、建鲤、颖鲤、芙蓉鲤、松浦鲤、松荷鲤、丰鲤、岳鲤、建鲤、颖鲤、芙蓉鲤、松浦鲤、松荷鲤、蓝花长尾鲫、鲤、蓝花长尾鲫、“新吉富〞罗非鱼等近新吉富〞罗非鱼等近15个具有明显个具有明显杂交优势的杂交组合。
杂交优势的杂交组合 全国已全国已经过审定的具有明定的具有明显杂交交优势的近的近缘杂交种交种杂种名称杂交组合培育单位审定时间丰鲤兴国红鲤♀×散鳞镜鲤♂中国科学院水生生物研究所2019年荷元鲤荷包红鲤♀×元江鲤♂中国水产科学研究院长江水产研究所2019年岳鲤荷包红鲤♀×湘江野鲤♂湖南师范学院2019年三杂交鲤荷元鲤♀×散鳞镜鲤♂中国水产科学研究院长江水产研究所2019年芙蓉鲤散鳞镜鲤♀×兴国红鲤♂湖南省水产研究所2019年颖 鲤散鳞镜鲤♀×鲤鲫移核鱼F2♂)中国水产科学研究院长江水产研究所2019年荷包红鲤抗荷包红鲤抗寒品系寒品系黑龙江野鲤♀×荷包红鲤♂中国水产科学研究院黑龙江水产研究所2019年松浦鲤松浦鲤以黑龙江野鲤、荷包红鲤、散鳞镜鲤和德国镜鲤为亲本,通过杂交、回交、雌核发育等方法获得中国水产科学研究院黑龙江水产研究所2019年蓝花长尾鲫蓝花长尾鲫金鱼♀×彩鲫♂天津换新水产良种场2019年此外还有:建鲤、松荷鲤、墨龙鲤、新吉富罗非鱼等也是先杂交再选育出的新种类;此外还有:建鲤、松荷鲤、墨龙鲤、新吉富罗非鱼等也是先杂交再选育出的新种类;而兴德鲤、红镜鲤、蓝色鳞鲤等是没有经过审定的杂交种而兴德鲤、红镜鲤、蓝色鳞鲤等是没有经过审定的杂交种颖颖 鲤鲤丰鲤丰鲤墨龙鲤墨龙鲤荷元鲤荷元鲤部分近缘杂交种图片部分近缘杂交种图片◆◆ 远缘杂交远缘杂交• 目间杂交:是亲缘关系最远的杂交,但胜利率极低目间杂交:是亲缘关系最远的杂交,但胜利率极低•目前我国只报道目前我国只报道1 1例,鲤形目的团头鲂〔例,鲤形目的团头鲂〔♀♀〕〕××鲈形目的鳜鲈形目的鳜〔〔♂♂〕,只能孵出鱼苗,但不成活。
〕,只能孵出鱼苗,但不成活• 科间杂交:我国报道也不多,仅有奥利亚罗非鱼〔科间杂交:我国报道也不多,仅有奥利亚罗非鱼〔♀♀〕与〕与鳜〔鳜〔♂♂〕、美国大口胭脂鱼〔〕、美国大口胭脂鱼〔♀♀〕与团头鲂〔〕与团头鲂〔♂♂〕等〕等9 9个杂交个杂交组合报道,但鱼苗成活率仅为组合报道,但鱼苗成活率仅为0.3%-0.5%0.3%-0.5%• 亚科间杂交:如今有不少报道如鲢与鳙、鳙与团头鲂、亚科间杂交:如今有不少报道如鲢与鳙、鳙与团头鲂、鳙与草鱼、草〔鳙与草鱼、草〔♀♀〕与团头鲂〔〕与团头鲂〔♂♂〕、草鱼与鲢、草鱼与鲤〕、草鱼与鲢、草鱼与鲤等近等近3838多个组合,普通都能得到发育正常的鱼苗,但孵化率多个组合,普通都能得到发育正常的鱼苗,但孵化率较低•研讨发现,亚科间的杂种通常没有表现出可利用的杂种优势研讨发现,亚科间的杂种通常没有表现出可利用的杂种优势•属间杂交属间杂交• 此类杂交是比较多见此类杂交是比较多见的,我国已开展了鲤与鲫、的,我国已开展了鲤与鲫、青鱼与草鱼、草鱼与鱼感、青鱼与草鱼、草鱼与鱼感、长春鳊与三角鲂、瓦氏黄长春鳊与三角鲂、瓦氏黄颡鱼与长吻鱼危等颡鱼与长吻鱼危等4747个组个组合。
合• 普通来讲,属间杂交普通来讲,属间杂交是可以正常受精和得到成是可以正常受精和得到成活鱼苗的,杂种也具有杂活鱼苗的,杂种也具有杂种优势,但杂种的可育性种优势,但杂种的可育性情况复杂情况复杂杂交黄金鲫〔散鳞镜鲤杂交黄金鲫〔散鳞镜鲤♀×红红鲫鲫♂〕〕 • 种间杂交种间杂交• 是最为常见的一种远缘杂交方法,胜利率非常高,是最为常见的一种远缘杂交方法,胜利率非常高,且普通都具有杂种优势,杂种且普通都具有杂种优势,杂种F1F1均是完全可育的均是完全可育的其中最具代表性的就是罗非鱼的种其中最具代表性的就是罗非鱼的种间杂交,特别显著的是福寿鱼〔莫间杂交,特别显著的是福寿鱼〔莫桑比克罗非鱼桑比克罗非鱼♀×♀×尼罗罗非鱼尼罗罗非鱼♂♂〕,〕,其生长速度比母本快其生长速度比母本快100%100%,比父本,比父本快快50%50%奥尼鱼〔尼罗罗非鱼奥尼鱼〔尼罗罗非鱼♀×奥利亚罗非鱼奥利亚罗非鱼♂〕,后代的雄性率可达〕,后代的雄性率可达97.87%,具,具有全雄和杂交的双重优势,在消费上有全雄和杂交的双重优势,在消费上得到广泛的运用得到广泛的运用 奥奥尼尼鱼鱼福寿鱼福寿鱼222222222. 选择育种选择育种 选择育种技术是按照育种目的,以孟德尔遗传规律和数量遗选择育种技术是按照育种目的,以孟德尔遗传规律和数量遗传学实际为根据,经过多代选择来培育新种类〔品系〕,也传学实际为根据,经过多代选择来培育新种类〔品系〕,也是鱼类种类改良的常用方法。
是鱼类种类改良的常用方法 选择育种方法主要有:选择育种方法主要有:群体选育、家系选育、综合选育群体选育、家系选育、综合选育◆◆ 群体选育群体选育群体选育是挑选表现型优良〔如生长、抗逆等〕的一群鱼作为群体选育是挑选表现型优良〔如生长、抗逆等〕的一群鱼作为亲本,经多代选择,选育出性状优良、遗传稳定的种类亲本,经多代选择,选育出性状优良、遗传稳定的种类 到目前为止,我国利用该技术已胜利地选育出了荷包红鲤、兴国红到目前为止,我国利用该技术已胜利地选育出了荷包红鲤、兴国红鲤、荷包红鲤抗寒品系、彭泽鲫、德国镜鲤选育系鲤、荷包红鲤抗寒品系、彭泽鲫、德国镜鲤选育系F4F4、团头鲂、团头鲂““浦浦江江1 1号〞、甘肃金鳟、号〞、甘肃金鳟、““夏奥夏奥1 1号〞奥利亚罗非鱼、新吉富罗非鱼、号〞奥利亚罗非鱼、新吉富罗非鱼、松浦镜鲤等松浦镜鲤等1010个新种类和新品系个新种类和新品系 荷包红鲤荷包红鲤彭泽鲫彭泽鲫新吉富罗非鱼新吉富罗非鱼◆◆ 家系选育家系选育• 家系选育是从一雌一雄选种选配后建立家系开场,在其后代家系选育是从一雌一雄选种选配后建立家系开场,在其后代中一代一代进展高度的近亲交配,以累代实行严厉的全同胞交中一代一代进展高度的近亲交配,以累代实行严厉的全同胞交配为根底,根据个体表现型值,兼顾家系平均值,运用配为根底,根据个体表现型值,兼顾家系平均值,运用BLUPBLUP方方法估算育种值,再来进展选择留种和选配。
法估算育种值,再来进展选择留种和选配 • 家系选育的关键是选种和选配,中心是育种值估计家系选育的关键是选种和选配,中心是育种值估计• 目前我国在鱼类家系选育方面才刚开场,只在罗非鱼、目前我国在鱼类家系选育方面才刚开场,只在罗非鱼、鲤和虹鳟等少数鱼类中开展,建立了一些初选家系,但鲤和虹鳟等少数鱼类中开展,建立了一些初选家系,但还没有育出一个新种类还没有育出一个新种类◆◆ 混合选育混合选育• 在一个育种方案中,经常会运用几种选择方法同时对目的在一个育种方案中,经常会运用几种选择方法同时对目的性状进展改良,根据各种选择方法本身的特点,以及目的性状性状进展改良,根据各种选择方法本身的特点,以及目的性状的特性,扬长避短,使选育效果最优的特性,扬长避短,使选育效果最优• 最常用的是家系选择法与群体选择法相结合最常用的是家系选择法与群体选择法相结合•传统育种技术在作物遗传改良方面获得了显著成就传统育种技术在作物遗传改良方面获得了显著成就•缺陷:缺陷:•可供选择范围小可供选择范围小•选择效率较低,种类育成时间长选择效率较低,种类育成时间长•育成后再想引入新的遗传性状困难大育成后再想引入新的遗传性状困难大•带有新性状的种类能够同时也携带有害基因,杂交后有能带有新性状的种类能够同时也携带有害基因,杂交后有能够会降低原有性状等许多弊端。
够会降低原有性状等许多弊端27272727〔二〕现代育种方法〔二〕现代育种方法•性别调控性别调控•细胞工程育种细胞工程育种•基因工程育种基因工程育种282828281. 性别调控性别调控 •许多鱼类雌雄个体之间存在着明显的生物学性状诸如生许多鱼类雌雄个体之间存在着明显的生物学性状诸如生长率、成熟年龄、繁衍方式、体色、体型、个体大小等长率、成熟年龄、繁衍方式、体色、体型、个体大小等差别,而且大多数鱼类性成熟后生长速度显著下降,大差别,而且大多数鱼类性成熟后生长速度显著下降,大部分能量耗费在性腺发育上,致使可食部分减少,肉量部分能量耗费在性腺发育上,致使可食部分减少,肉量变差•根据需求专门消费全雌或全雄苗种进展单性养殖,或者根据需求专门消费全雌或全雄苗种进展单性养殖,或者培育出性腺不发育的中性鱼以消除性成熟带来的不利影培育出性腺不发育的中性鱼以消除性成熟带来的不利影响,从而将大大提高养殖鱼类的经济效益响,从而将大大提高养殖鱼类的经济效益29292929蓝鳃太阳鱼蓝鳃太阳鱼罗非鱼罗非鱼♀♂♂♀个体大小差别个体大小差别•大西洋比目鱼大西洋比目鱼 ♀> ♂ ♀> ♂•半滑舌鳎半滑舌鳎 ♀> ♀> ♂♂人人工工养养殖殖条条件件下下的的性性早早熟熟鱼鱼类类大马哈鱼大马哈鱼鲈鱼鲈鱼鳕鱼鳕鱼32323232人工控制性别方法人工控制性别方法•激素处置激素处置• 雄性激素:遗传雌性雄性激素:遗传雌性 表型雄性表型雄性• 〔〔17 β - 17 β - 雌二醇,雌二醇,17α-17α-乙炔基雌二醇,雌乙炔基雌二醇,雌酮等〕酮等〕• 雌性激素:遗传雄性雌性激素:遗传雄性 表型雌性表型雌性• 〔〔17a-17a-甲基睾酮,群勃龙醋酸酯,甲基睾酮,群勃龙醋酸酯,fadrozolefadrozole,,letrozoleletrozole等〕等〕33333333•三系配套法三系配套法34343434•种间杂交种间杂交尼罗罗非鱼尼罗罗非鱼♀ 奥利亚罗非鱼奥利亚罗非鱼♂ ×100% ♂ 35353535•人工诱导雌核发育人工诱导雌核发育•人工诱导雄核发育人工诱导雄核发育•人工诱导三倍体人工诱导三倍体•温度、光照、温度、光照、pHpH、养殖密度等外界环境条件、养殖密度等外界环境条件36363636◆◆ 多倍体育种多倍体育种经过添加鱼类染色体组的方法来改造鱼类的遗传根底,从而培经过添加鱼类染色体组的方法来改造鱼类的遗传根底,从而培育出符合人们需求的优良种类〔或品系〕。
育出符合人们需求的优良种类〔或品系〕多倍体可分为:天然多倍体和人工诱导多倍体多倍体可分为:天然多倍体和人工诱导多倍体天然多倍体的鱼类有:银鲫〔天然多倍体的鱼类有:银鲫〔3n〕、泥鳅〔〕、泥鳅〔3n、、4n〕,中华鲟〔多倍体〕等〕,中华鲟〔多倍体〕等2. 2. 细胞工程育种细胞工程育种37373737● 人工诱导鱼类多倍体育种的方法人工诱导鱼类多倍体育种的方法• 远缘杂交方法,产生异源多倍体远缘杂交方法,产生异源多倍体•如:刘思阳〔如:刘思阳〔19871987〕采用草鱼〔〕采用草鱼〔♀♀〕与三角鲂〔〕与三角鲂〔♂♂〕〕杂交获得异源三倍体草鲂杂种;刘筠〔杂交获得异源三倍体草鲂杂种;刘筠〔20192019〕采用红〕采用红鲫〔鲫〔♀♀〕与湘江野鲤〔〕与湘江野鲤〔♂♂〕杂交,获得异源四倍体鲫〕杂交,获得异源四倍体鲫鲤等鲤等• 人工条件下诱导鱼类多倍体的产生人工条件下诱导鱼类多倍体的产生• 采用各种物理的、化学的方法,人工诱导获得同源采用各种物理的、化学的方法,人工诱导获得同源和异源多倍体鱼类和异源多倍体鱼类鱼类授精后开授精后开始始处理理时间((min))诱导方法方法持持续处理理时间((min))三倍体和四倍体出三倍体和四倍体出现率率((%))作者作者鲤鱼5冷休克(0-0.2℃)60三倍体91.67Ueno(1984)鲤鱼10冷休克(0-0.2℃)60三倍体60.87Ueno(1984)鲤鱼6热休克(40-41℃)1.5-280-100%Recoubratsky(1992)香鱼5冷休克(0℃)3090日本工厂化生产黑鲷5冷休克(4-5℃)10-15随处理时间的延长,三倍体率上升,但孵化率下降尤峰(1993)水晶彩鲫3静水压(600kg/cm2)3得到三倍体桂建芳(2019)水晶彩鲫50-65静水压(550kg/cm2)3得到四倍体桂建芳(2019)牙鲆53静水压(650kg/cm2)6得到高比例四倍体稚鱼高山繁昭(1992)颖鲤58热休克40.3-41.3℃)1-1.5四倍体38潘光碧、邹桂伟等(2019)虹鳟细胞松弛素B得到四倍体、三倍体及嵌合体Allen et al. (1981)部分鱼类多倍体诱导实验结果部分鱼类多倍体诱导实验结果 我国自20世纪70年代中期以来,已在草鱼、鲢、鳙、鲤、鲫、草团、鲫鲤等20多种鱼类获得多倍体实验鱼,但真正到达产业化运用程度却很少,仅有三倍体湘云鲤、湘云鲫、湘云鲫2号。
鲫鲤杂交四倍体鱼〔鲫鲤杂交四倍体鱼〔♂〕〕×丰鲤〔丰鲤〔♀〕〕而获得的三倍体鱼而获得的三倍体鱼湘云鲤湘云鲫鲫鲤杂交四倍体鱼〔鲫鲤杂交四倍体鱼〔♂〕〕×日本日本白鲫〔白鲫〔♀〕40404040三倍体草鱼美国:只允许三倍体草鱼美国:只允许三倍体草鱼放入河流或湖泊中放入河流或湖泊中41414141◆◆ 单倍体育种〔雌核发育、雄核发育〕单倍体育种〔雌核发育、雄核发育〕鱼类单倍体育种技术是在受精卵程度上进展人工操作与鱼类单倍体育种技术是在受精卵程度上进展人工操作与加工,以获得雌核发育和雄核发育二倍体,是快速建立加工,以获得雌核发育和雄核发育二倍体,是快速建立纯系的有效途径,也是选育新种类和新类型的珍贵资料纯系的有效途径,也是选育新种类和新类型的珍贵资料雌核发育技术是上世纪雌核发育技术是上世纪5050年代后期国外首先开展起来的,年代后期国外首先开展起来的,7070年代初我国开场研讨,现已获得草、鲢、鲤、鲫、虹年代初我国开场研讨,现已获得草、鲢、鲤、鲫、虹鳟、牙鲆等雌核发育鱼,运用此技术建立了兴国红鲤纯鳟、牙鲆等雌核发育鱼,运用此技术建立了兴国红鲤纯合系,培育出了全雌杂交鲤合系,培育出了全雌杂交鲤。
雄核发育由于难度较大,目前还没有获得性成熟的雄核雄核发育由于难度较大,目前还没有获得性成熟的雄核发育鱼42424242◆◆ 鱼类人工雌核发育实践意义鱼类人工雌核发育实践意义● 性别控制● 基因-着丝点作图● 自交系的快速建立● 稳定杂种优势● 提高选择效率43434343◆◆ 我国在鱼类人工雌核发育的育种效果我国在鱼类人工雌核发育的育种效果a a、蒋一圭等,培育出全国大面积养殖的新种类异育银鲫、蒋一圭等,培育出全国大面积养殖的新种类异育银鲫b b、吴清江等,采用雌核发育与性别控制相结合的方法,、吴清江等,采用雌核发育与性别控制相结合的方法,培育出生长快的全雌鲤,并在消费上广泛推行养殖培育出生长快的全雌鲤,并在消费上广泛推行养殖c c、张建森等,采用杂交育种与雌核发育技术结合,培育、张建森等,采用杂交育种与雌核发育技术结合,培育出在我国大面积养殖的新种类出在我国大面积养殖的新种类————建鲤建鲤d d、沈俊宝等,采用杂交育种与雌核发育相结合,培育出、沈俊宝等,采用杂交育种与雌核发育相结合,培育出在我国北方广泛养殖的新种类在我国北方广泛养殖的新种类————松荷鲤松荷鲤e e、邹桂伟等,利用雌核发育与分子标志选择相结合,培、邹桂伟等,利用雌核发育与分子标志选择相结合,培育出生长快、耐低氧的雌核发育鲢新品系。
育出生长快、耐低氧的雌核发育鲢新品系 异育银鲫新种类异育银鲫新种类 鲢新品系鲢新品系建鲤新种类建鲤新种类45454545◆ ◆ 鱼类细胞核移植鱼类细胞核移植它是一种运用显微操作技术它是一种运用显微操作技术, ,将一种动物细胞的细胞核移将一种动物细胞的细胞核移入同种或异种动物的去核成熟卵内的精细技术细胞核入同种或异种动物的去核成熟卵内的精细技术细胞核移植所得杂种称核质杂种,属于细胞质工程范畴移植所得杂种称核质杂种,属于细胞质工程范畴经过细胞核移植技术,可以培育出人们需求的动物新种类经过细胞核移植技术,可以培育出人们需求的动物新种类我国在利用细胞核移植技术选育鱼类新种类方面处于国际领我国在利用细胞核移植技术选育鱼类新种类方面处于国际领先位置46464646• 我国自上世纪我国自上世纪6060年代开场,已故著名生物学家童第周〔年代开场,已故著名生物学家童第周〔1902-19791902-1979〕发明性地将细胞核移植技术运用到鱼类,并在金〕发明性地将细胞核移植技术运用到鱼类,并在金鱼〔鱼〔Carassius auatusCarassius auatus〕初次获得胜利。
〕初次获得胜利• 自此之后,在金鱼、鲤和鲫、草鱼和团头鲂都获得了胜利自此之后,在金鱼、鲤和鲫、草鱼和团头鲂都获得了胜利• 属间:鲤鲫移核鱼的胜利率属间:鲤鲫移核鱼的胜利率3.2%,3.2%,鲫鲤移核鱼的胜利率鲫鲤移核鱼的胜利率0.9%0.9%• 亚科间:草团移核鱼的胜利率亚科间:草团移核鱼的胜利率3.6%3.6%47474747◆ ◆ 鱼类细胞核移植技术在育种上的运用鱼类细胞核移植技术在育种上的运用a a、利用核移植获得核质杂交新种类鱼类、利用核移植获得核质杂交新种类鱼类目前最有代表性的就是鲤鲫移核鱼,具有明显的生长目前最有代表性的就是鲤鲫移核鱼,具有明显的生长优势、易豢养,已繁衍多代,性状稳定优势、易豢养,已繁衍多代,性状稳定1980年,我国在世界上初次年,我国在世界上初次培育出的鲤鲫移核鱼新种类培育出的鲤鲫移核鱼新种类48484848•b b、鱼类雄核发育纯合二倍体的产生、鱼类雄核发育纯合二倍体的产生• 刘寒勤等〔刘寒勤等〔19871987〕将两个不同属的泥鳅杂交,用玻〕将两个不同属的泥鳅杂交,用玻璃针挑去受精卵的雌核,得到雄核发育单倍体,待单璃针挑去受精卵的雌核,得到雄核发育单倍体,待单倍体胚胎发育至囊胚,再将囊胚细胞核移入到大鳞副倍体胚胎发育至囊胚,再将囊胚细胞核移入到大鳞副泥鳅的去核卵内,得到泥鳅雄核发育纯合二倍体。
泥鳅的去核卵内,得到泥鳅雄核发育纯合二倍体•c c、多倍体育种、多倍体育种•d d、鱼类染色体转移、鱼类染色体转移494949493. 基因工程育种基因工程育种•分子标志辅助选育分子标志辅助选育•基因标志选育基因标志选育•转基因鱼转基因鱼50505050分子标志辅助选育分子标志辅助选育(MAS)是近年来新开展起来的一种育种新技术,它是根据是近年来新开展起来的一种育种新技术,它是根据与某一性状或基因严密连锁的标志的出现推断该基与某一性状或基因严密连锁的标志的出现推断该基因或性状从而进展选育,它是在因或性状从而进展选育,它是在DNA程度上而不是程度上而不是根据表型进展选择,因此可以提高选择的准确性,根据表型进展选择,因此可以提高选择的准确性,早期鉴定具有优良性状的个体,挑选优良亲本,从早期鉴定具有优良性状的个体,挑选优良亲本,从而加快育种进程,缩短育种周期而加快育种进程,缩短育种周期 51515151•分子标志在育种上的运用分子标志在育种上的运用•家系、品系和种类鉴别家系、品系和种类鉴别•优良性状个体选择〔如生长快、抗病力强、抗寒〕优良性状个体选择〔如生长快、抗病力强、抗寒〕•性别鉴定〔如鉴别黄颡鱼的超雄鱼〕性别鉴定〔如鉴别黄颡鱼的超雄鱼〕•高密度遗传连锁图谱构建高密度遗传连锁图谱构建•数量性状位点定位数量性状位点定位128,000SNPs分子标志的进化分子标志的进化高密度遗传连锁图谱的重要性高密度遗传连锁图谱的重要性 54545454•基因标志选育基因标志选育•解析出鱼类的遗传密码,也就是相对于体解析出鱼类的遗传密码,也就是相对于体表型的遗传密码,经过对基因的识别或定表型的遗传密码,经过对基因的识别或定位来提高对表型和质量的控制,从而缩短位来提高对表型和质量的控制,从而缩短时代间隔,提高选拨强度,从而大大提高时代间隔,提高选拨强度,从而大大提高育种的效率和速度。
育种的效率和速度•猪,奶牛猪,奶牛•鱼类基因组测序时代的到来鱼类基因组测序时代的到来cost随着测序价钱的降低,对水产养殖随着测序价钱的降低,对水产养殖种类的全基因测序成为能够种类的全基因测序成为能够56565656•转基因鱼转基因鱼•是将某一特定目的基因运送到细胞中,并使之复制是将某一特定目的基因运送到细胞中,并使之复制和表达,从而发明出新种类的遗传改良技术和表达,从而发明出新种类的遗传改良技术•转基因鱼是目前国内外获得最胜利的转基因动物之转基因鱼是目前国内外获得最胜利的转基因动物之一将外源生长激素基因转入受精卵获得生长快、一将外源生长激素基因转入受精卵获得生长快、产量高的超级鱼是完全有能够的产量高的超级鱼是完全有能够的1985年,我国年,我国学者朱作言等率先研制出世界首例转基因鱼,以后学者朱作言等率先研制出世界首例转基因鱼,以后又得到了转基因泥鳅、银鲫、镜鲤、不育转基因鲤又得到了转基因泥鳅、银鲫、镜鲤、不育转基因鲤等等 转基因鱼均具有快速生长效应,我国在该领转基因鱼均具有快速生长效应,我国在该领域研讨居世界领先程度,但还没有产业化域研讨居世界领先程度,但还没有产业化•最大问题:生态平安最大问题:生态平安转基因黄河鲤转基因黄河鲤57575757三、鱼类育种与改良方向三、鱼类育种与改良方向 1、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体野生亲本野生苗种 养殖鱼类苗种来源养殖鱼类苗种来源人工蓄养的亲本群体近交衰退严重极小的亲本群体世代近交585858581 1、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体 已报道的出现近交衰退的部分种类已报道的出现近交衰退的部分种类鮰鮰595959591、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体近交衰退对鱼类某些性状的影响近交衰退对鱼类某些性状的影响606060601、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体缓慢近交速率对鱼类生长性状的影响缓慢近交速率对鱼类生长性状的影响616161611、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体快速近交速率对鱼类生长性状的影响快速近交速率对鱼类生长性状的影响626262621、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体养殖中,近交衰退问题如何处理?优化养殖群体636363631、优化人工养殖群体、优化人工养殖群体 ①①.水产物种保种水产物种保种 〔原种场或者育苗场〕。
保证有效〔原种场或者育苗场〕保证有效群体数〔群体数〔Ne〕介于〕介于500-5000 之之 间②②.捕获的野生群体养殖在多个育苗场保种,保证每捕获的野生群体养殖在多个育苗场保种,保证每个育苗场有效群体大小,控制近交为了减少隐性个育苗场有效群体大小,控制近交为了减少隐性有害基因效应,需求不同育苗场间进展有方案的亲有害基因效应,需求不同育苗场间进展有方案的亲本交换③③.由育苗场提供养殖苗种由育苗场提供养殖苗种如何优化养殖群体如何优化养殖群体646464642 2、采用现代育种方法选育种类〔举例阐明〕、采用现代育种方法选育种类〔举例阐明〕 ① ① 基因转移基因转移 ② ② 全基因组测序与基因组选择全基因组测序与基因组选择656565652 2、采用现代育种方法选育种类、采用现代育种方法选育种类 ① ① 基因转移基因转移 目前世界转基因鱼种类目前世界转基因鱼种类 我国朱作言院士于我国朱作言院士于2020世纪世纪8080年代在世界上年代在世界上率先开展了率先开展了 鱼类转基因工程育种的研讨,并建立鱼类转基因工程育种的研讨,并建立了转基因鱼方式,获得了转基因鲤和转基因泥鳅。
了转基因鱼方式,获得了转基因鲤和转基因泥鳅 朱作言院士定安:“开河鱼〞转基因黄河鲤落户 66666666 ①①.基因转移基因转移 目前世界转基因鱼种类目前世界转基因鱼种类 已有已有20多个国家和地域的几十个实验室在至少多个国家和地域的几十个实验室在至少15种鱼中开种鱼中开展了转基因研讨展了转基因研讨 生长快速转基因鱼类:鲤、泥鳅、大西洋鲑、罗非鱼等;生长快速转基因鱼类:鲤、泥鳅、大西洋鲑、罗非鱼等; 抗寒转基因鱼类:大西洋鲑、鲮鱼等;抗寒转基因鱼类:大西洋鲑、鲮鱼等; 抗病转基因鱼类:草鱼、鲇鱼等抗病转基因鱼类:草鱼、鲇鱼等 67676767大西洋鲑:生长激素基因68686868罗非鱼:生长激素基因虹鳟:肌肉生长基因696969692 2、采用现代育种方法选育种类、采用现代育种方法选育种类 ②. ②.全基因组测序与基因组选育全基因组测序与基因组选育 全基因组测序鱼类:全基因组测序鱼类: 美国水产养殖动物的基因组方案:点叉尾鲴美国水产养殖动物的基因组方案:点叉尾鲴 、、虹鳟和罗非鱼等虹鳟和罗非鱼等。
欧洲:鲑鳟鱼类;欧洲:鲑鳟鱼类; 中国:鲤、半滑舌鳎中国:鲤、半滑舌鳎 、还有正在启动的鲢、还有正在启动的鲢鳙等 707070702 2、采用现代育种方法选育种类、采用现代育种方法选育种类 ②. ②.全基因组测序与基因组选择全基因组测序与基因组选择 基因组选择:基因组选择:利用覆盖全基因组的高密度标志〔利用覆盖全基因组的高密度标志〔SNPSNP〕进展个体遗〕进展个体遗传评价传评价可以捕获一切的遗传变异可以捕获一切的遗传变异无需表型信息即可进展遗传评价无需表型信息即可进展遗传评价利用利用SNPSNP芯片技术进展标志测定芯片技术进展标志测定71717171•基因组选择:基因组选择:基因基因〔黑箱〕〔黑箱〕标志信息标志信息标志信息标志信息遗传评价遗传评价遗传评价遗传评价72727272•基因组选育曾经在奶牛和猪上得到了胜利的运用基因组选育曾经在奶牛和猪上得到了胜利的运用•基因组选择和常规遗传选育的育种效益比较基因组选择和常规遗传选育的育种效益比较•以奶业为例:以奶业为例:•基因组选择基因组选择----单位遗传规范差遗传进展的育种本钱:单位遗传规范差遗传进展的育种本钱:417417万美圆。
万美圆•常规遗传估计技术常规遗传估计技术----单位遗传规范差遗传进展的育单位遗传规范差遗传进展的育种本钱种本钱: 1.16: 1.16亿美圆73737373鱼类育种将会走进基因组时代鱼类育种将会走进基因组时代谢谢大家!谢谢大家!等待着更多更好的水产养殖新等待着更多更好的水产养殖新种类!种类!。