魚類品種選育與改良ppt課件

1、魚類品種選育與改良,王衛(wèi)民 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,一、魚類品種現(xiàn)狀,一）主要養(yǎng)殖品種 鯉、鯽、團頭魴、羅非魚、斑點叉尾鮰、虹鱒,鯉魚地方品種,烏克蘭鱗鯉 抗寒能力強的新品種,鏡鯉 鯉魚的變種，從普通鯉魚的變異品系選育而來的,紅鯉,荷包鯉,鯉魚優(yōu)良品種,豐鯉：由中科院水生所選育，以興國紅鯉為母本、散鱗鏡鯉為交本，通過雜交而獲得的雜種一代，是我國最早研究成功并最先在生產(chǎn)上獲得推廣應(yīng)用的雜交鯉。由于在漁業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了明顯的增產(chǎn)豐收效果，頗受養(yǎng)殖者歡迎，因此被群眾譽為“豐鯉,建鯉：以特定的荷包紅鯉和沅江鯉為親本，采用家魚選育、系間雜交及染色體組工程（雌核發(fā)育）等綜合育種的新工藝，經(jīng)六代定向選育育成的良

2、種,全雌鯉：人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育與性逆轉(zhuǎn)相結(jié)合的育種途徑，是中國科學(xué)院水生生物研究所魚類遺傳育種研究室結(jié)合生產(chǎn)實踐培育出的一種由當(dāng)年魚苗養(yǎng)成商品魚的養(yǎng)殖魚類新對象,穎鯉：由長江水產(chǎn)研究所培育，選用散鱗鏡鯉為母本，鯉鯽移核魚F2為父本，以常規(guī)有性雜交而成的子一代雜種,松浦鯉：是采用常規(guī)育種和生物技術(shù)相結(jié)合的方法，通過4個不同生態(tài)類型鯉魚品種黑龍江野鯉、荷包紅鯉、德國鏡鯉及散鱗鏡鯉的雜交、回交，建立雌核發(fā)育系、回交系與雌核發(fā)育系合成技術(shù)，再經(jīng)系統(tǒng)定向選育，育成了抗寒能力強、生長快和性狀遺傳穩(wěn)定的品種,鯽魚,異育銀鯽：是中國科學(xué)院水生生物研究所利用黑龍江方正縣天然雌核發(fā)育的銀鯽為母本，以江西興國紅鯉為父

3、本，人工授精后的異精雌核發(fā)育的子代,黃金鯽：是我國水產(chǎn)原種和良種審定委員會最近審定通過的淡水魚類養(yǎng)殖新品種。該品種以散鱗鏡鯉為母本、紅鯽為父本，通過遠(yuǎn)緣雜交獲得，可在全國范圍內(nèi)進(jìn)行池塘養(yǎng)殖,豐產(chǎn)鯽：在原有彭澤鯽育種科研成果基礎(chǔ)上，利用異精雌核發(fā)育技術(shù)進(jìn)一步改良彭澤鯽的生產(chǎn)性能，培育出生長速度更快的鯽魚,湘云鯽：由湖南師范大學(xué)生物系劉筠教授等人與湘陰東湖漁場協(xié)作，應(yīng)用四倍體魚作父本與二倍體鯽魚母體通過人工雜交生產(chǎn)出來的三倍體鯽魚,湘云鯽2號：是利用遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)與雌核發(fā)育技術(shù)相結(jié)合，以改良二倍體紅鯽為母本，經(jīng)多代選育培養(yǎng)而得到的四倍體鯽鯉為父本，通過倍間雜交而獲得的三倍體新品種,異育銀鯽“中科3號

4、”：是中國科學(xué)院水生生物研究所利用銀鯽雙重生殖方式，從高體型（D系）異育銀鯽（）與平背型（A系）異育銀鯽（）交配所產(chǎn)后代中選育出來，再經(jīng)異精雌核生殖培育而來的異育銀鯽新品種,團頭魴“浦江1號”：上海海洋大學(xué)采用群體選育技術(shù)，經(jīng)過十幾年工人定向選育的品種,吉富羅非魚：該魚是1993年以來在菲律賓利用尼羅羅非魚的四個亞洲品系和四個非洲品系等廣泛的種質(zhì)資源選育而成的新品系,斑點叉尾鮰USDA-103：美國選育品種，抗病，生長速度快,虹鱒：芬蘭、美國選育品種,二）主要養(yǎng)殖對象缺乏品種,草魚,鰱,鳙,青魚,鯪魚,鱖魚,鲌魚,黃顙魚,泥鰍,黃鱔,烏鱧,鯉：興國紅鯉荷包鯉豐鯉建鯉 鯽：異育銀鯽豐產(chǎn)鯽湘云鯽異

5、育銀鯽“中科3號” 湘云鯽2號,三）品種更新,二、傳統(tǒng)育種與現(xiàn)代育種方法,一）傳統(tǒng)育種方法 1. 雜交育種,基因型不同的動物體之間的相互交配的過程稱為雜交。雜交的主要目的是獲得雜種優(yōu)勢，培育雜交新品種。雜交又分為近緣雜交和遠(yuǎn)緣雜交。 近緣雜交 (Close hybridization) 即種內(nèi)雜交，同一物種的生物相互交配，是雜交育種最常用的方法 遠(yuǎn)緣雜交 (Remote hybridization) 物種以上分類單位的生物類型之間的雜交，如種間、屬間和科間雜交等,近緣雜交,近緣雜交由于親緣關(guān)系較近，一般不會出現(xiàn)不可交配性和雜種不育性，因此在育種上廣泛應(yīng)用，其中以鯉不同品種間雜交的效果最好。目前

6、培育出荷元鯉、三雜交鯉、豐鯉、岳鯉、建鯉、穎鯉、芙蓉鯉、松浦鯉、松荷鯉、藍(lán)花長尾鯽、“新吉富”羅非魚等近15個具有明顯雜交優(yōu)勢的雜交組合,全國已通過審定的具有明顯雜交優(yōu)勢的近緣雜交種,此外還有：建鯉、松荷鯉、墨龍鯉、新吉富羅非魚等也是先雜交再選育出的新品種； 而興德鯉、紅鏡鯉、藍(lán)色鱗鯉等是沒有通過審定的雜交種,穎 鯉,豐鯉,墨龍鯉,荷元鯉,部分近緣雜交種圖片,遠(yuǎn)緣雜交,目間雜交：是親緣關(guān)系最遠(yuǎn)的雜交，但成功率極低 目前我國只報道1例，鯉形目的團頭魴（）鱸形目的鱖（），只能孵出魚苗，但不成活。 科間雜交：我國報道也不多，僅有奧利亞羅非魚（）與鱖（）、美國大口胭脂魚（）與團頭魴（）等9個雜交組合報

7、道，但魚苗成活率僅為0.3%-0.5% 亞科間雜交：現(xiàn)在有不少報道。如鰱與鳙、鳙與團頭魴、鳙與草魚、草（）與團頭魴（）、草魚與鰱、草魚與鯉等近38多個組合，一般都能得到發(fā)育正常的魚苗，但孵化率較低。 研究發(fā)現(xiàn)，亞科間的雜種通常沒有表現(xiàn)出可利用的雜種優(yōu)勢,屬間雜交 此類雜交是比較多見的，我國已開展了鯉與鯽、青魚與草魚、草魚與魚感、長春鳊與三角魴、瓦氏黃顙魚與長吻魚危等47個組合。 一般來講，屬間雜交是能夠正常受精和得到成活魚苗的，雜種也具有雜種優(yōu)勢，但雜種的可育性情況復(fù)雜,雜交黃金鯽（散鱗鏡鯉紅鯽,種間雜交 是最為常見的一種遠(yuǎn)緣雜交方法，成功率非常高，且一般都具有雜種優(yōu)勢，雜種F1均是完全可育的

8、,其中最具代表性的就是羅非魚的種間雜交，特別顯著的是福壽魚（莫桑比克羅非魚尼羅羅非魚），其生長速度比母本快100%，比父本快50,奧尼魚（尼羅羅非魚奧利亞羅非魚），后代的雄性率可達(dá)97.87%，具有全雄和雜交的雙重優(yōu)勢，在生產(chǎn)上得到廣泛的應(yīng)用,奧尼魚,福壽魚,2. 選擇育種,選擇育種技術(shù)是按照育種目標(biāo)，以孟德爾遺傳規(guī)律和數(shù)量遺傳學(xué)理論為依據(jù)，通過多代選擇來培育新品種（品系），也是魚類品種改良的常用方法。 選擇育種方法主要有： 群體選育、家系選育、綜合選育,群體選育,群體選育是挑選表現(xiàn)型優(yōu)良（如生長、抗逆等）的一群魚作為親本，經(jīng)多代選擇，選育出性狀優(yōu)良、遺傳穩(wěn)定的品種,到目前為止，我國利用該技術(shù)

9、已成功地選育出了荷包紅鯉、興國紅鯉、荷包紅鯉抗寒品系、彭澤鯽、德國鏡鯉選育系F4、團頭魴“浦江1號”、甘肅金鱒、“夏奧1號”奧利亞羅非魚、新吉富羅非魚、松浦鏡鯉等10個新品種和新品系,荷包紅鯉,彭澤鯽,新吉富羅非魚,家系選育,家系選育是從一雌一雄選種選配后建立家系開始，在其后代中一代一代進(jìn)行高度的近親交配，以累代實行嚴(yán)格的全同胞交配為基礎(chǔ)，依據(jù)個體表現(xiàn)型值，兼顧家系平均值，運用BLUP方法估算育種值，再來進(jìn)行選擇留種和選配。 家系選育的關(guān)鍵是選種和選配，核心是育種值估計,目前我國在魚類家系選育方面才剛開始，只在羅非魚、鯉和虹鱒等少數(shù)魚類中開展，建立了一些初選家系，但還沒有育出一個新品種,混合選

10、育,在一個育種計劃中，經(jīng)常會使用幾種選擇方法同時對目標(biāo)性狀進(jìn)行改良，根據(jù)各種選擇方法自身的特點，以及目標(biāo)性狀的特性，揚長避短，使選育效果最優(yōu)。 最常用的是家系選擇法與群體選擇法相結(jié)合,傳統(tǒng)育種技術(shù)在作物遺傳改良方面取得了顯著成就。 缺點： 可供選擇范圍小 選擇效率較低，品種育成時間長 育成后再想引入新的遺傳性狀困難大 帶有新性狀的品種可能同時也攜帶有害基因，雜交后有可能會降低原有性狀等許多弊端,二）現(xiàn)代育種方法,性別調(diào)控 細(xì)胞工程育種 基因工程育種,1. 性別調(diào)控,許多魚類雌雄個體之間存在著明顯的生物學(xué)性狀諸如生長率、成熟年齡、繁殖方式、體色、體型、個體大小等差異，而且大多數(shù)魚類性成熟后生長速

11、度顯著下降，大部分能量消耗在性腺發(fā)育上，致使可食部分減少，肉質(zhì)變差。 根據(jù)需要專門生產(chǎn)全雌或全雄苗種進(jìn)行單性養(yǎng)殖，或者培育出性腺不發(fā)育的中性魚以消除性成熟帶來的不利影響，從而將大大提高養(yǎng)殖魚類的經(jīng)濟效益,藍(lán)鰓太陽魚,羅非魚,個體大小差異,大西洋比目魚 半滑舌鰨,人工養(yǎng)殖條件下的性早熟魚類,大馬哈魚,鱸魚,鱈魚,人工控制性別方法,激素處理 雄性激素：遺傳雌性 表型雄性 （17 - 雌二醇，17-乙炔基雌二醇，雌酮等） 雌性激素：遺傳雄性 表型雌性 （17a-甲基睪酮，群勃龍醋酸酯，fadrozole，letrozole等,三系配套法,種間雜交,人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育 人工誘導(dǎo)雄核發(fā)育 人工誘導(dǎo)三倍體

12、溫度、光照、pH、養(yǎng)殖密度等外界環(huán)境條件,多倍體育種,通過增加魚類染色體組的方法來改造魚類的遺傳基礎(chǔ)，從而培育出符合人們需要的優(yōu)良品種（或品系,多倍體可分為：天然多倍體和人工誘導(dǎo)多倍體 天然多倍體的魚類有：銀鯽（3n）、泥鰍（3n、4n），中華鱘（多倍體）等,2. 細(xì)胞工程育種,人工誘導(dǎo)魚類多倍體育種的方法,遠(yuǎn)緣雜交方法，產(chǎn)生異源多倍體 如：劉思陽（1987）采用草魚（）與三角魴（）雜交獲得異源三倍體草魴雜種；劉筠（2002）采用紅鯽（）與湘江野鯉（）雜交，獲得異源四倍體鯽鯉等 人工條件下誘導(dǎo)魚類多倍體的產(chǎn)生 采用各種物理的、化學(xué)的方法，人工誘導(dǎo)獲得同源和異源多倍體魚類,部分魚類多倍體誘導(dǎo)試驗

13、結(jié)果,我國自20世紀(jì)70年代中期以來，已在草魚、鰱、鳙、鯉、鯽、草團、鯽鯉等20多種魚類獲得多倍體試驗魚，但真正達(dá)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用水平卻很少，僅有三倍體湘云鯉、湘云鯽、湘云鯽2號,鯽鯉雜交四倍體魚（）豐鯉（）而獲得的三倍體魚,湘云鯉,湘云鯽,鯽鯉雜交四倍體魚（）日本白鯽（,三倍體草魚,美國：只允許三倍體草魚放入河流或湖泊中,單倍體育種（雌核發(fā)育、雄核發(fā)育,魚類單倍體育種技術(shù)是在受精卵水平上進(jìn)行人工操作與加工，以獲得雌核發(fā)育和雄核發(fā)育二倍體，是快速建立純系的有效途徑，也是選育新品種和新類型的寶貴材料,雌核發(fā)育技術(shù)是上世紀(jì)50年代后期國外首先發(fā)展起來的，70年代初我國開始研究，現(xiàn)已獲得草、鰱、鯉、鯽、

14、虹鱒、牙鲆等雌核發(fā)育魚，運用此技術(shù)建立了興國紅鯉純合系，培育出了全雌雜交鯉,雄核發(fā)育由于難度較大，目前還沒有獲得性成熟的雄核發(fā)育魚,魚類人工雌核發(fā)育實際意義,性別控制 基因-著絲點作圖 自交系的快速建立 穩(wěn)定雜種優(yōu)勢 提高選擇效率,我國在魚類人工雌核發(fā)育的育種成效,a、蔣一圭等，培育出全國大面積養(yǎng)殖的新品種異育銀鯽 b、吳清江等，采用雌核發(fā)育與性別控制相結(jié)合的方法，培育出生長快的全雌鯉，并在生產(chǎn)上廣泛推廣養(yǎng)殖 c、張建森等，采用雜交育種與雌核發(fā)育技術(shù)結(jié)合，培育出在我國大面積養(yǎng)殖的新品種建鯉 d、沈俊寶等，采用雜交育種與雌核發(fā)育相結(jié)合，培育出在我國北方廣泛養(yǎng)殖的新品種松荷鯉 e、鄒桂偉等，利用雌

15、核發(fā)育與分子標(biāo)記選擇相結(jié)合，培育出生長快、耐低氧的雌核發(fā)育鰱新品系,異育銀鯽新品種,鰱新品系,建鯉新品種,魚類細(xì)胞核移植,它是一種應(yīng)用顯微操作技術(shù),將一種動物細(xì)胞的細(xì)胞核移入同種或異種動物的去核成熟卵內(nèi)的精細(xì)技術(shù)。細(xì)胞核移植所得雜種稱核質(zhì)雜種，屬于細(xì)胞質(zhì)工程范疇,通過細(xì)胞核移植技術(shù)，可以培育出人們需要的動物新品種 我國在利用細(xì)胞核移植技術(shù)選育魚類新品種方面處于國際領(lǐng)先地位,我國自上世紀(jì)60年代開始，已故著名生物學(xué)家童第周（1902-1979）創(chuàng)造性地將細(xì)胞核移植技術(shù)應(yīng)用到魚類，并在金魚（Carassius auatus）首次獲得成功。 自此之后，在金魚、鯉和鯽、草魚和團頭魴都獲得了成功,屬間：

16、鯉鯽移核魚的成功率3.2%,鯽鯉移核魚的成功率0.9%。 亞科間：草團移核魚的成功率3.6,魚類細(xì)胞核移植技術(shù)在育種上的應(yīng)用,a、利用核移植獲得核質(zhì)雜交新品種魚類 目前最有代表性的就是鯉鯽移核魚，具有明顯的生長優(yōu)勢、易飼養(yǎng)，已繁殖多代，性狀穩(wěn)定,1980年，我國在世界上首次培育出的鯉鯽移核魚新品種,b、魚類雄核發(fā)育純合二倍體的產(chǎn)生 劉寒勤等（1987）將兩個不同屬的泥鰍雜交，用玻璃針挑去受精卵的雌核，得到雄核發(fā)育單倍體，待單倍體胚胎發(fā)育至囊胚，再將囊胚細(xì)胞核移入到大鱗副泥鰍的去核卵內(nèi)，得到泥鰍雄核發(fā)育純合二倍體。 c、多倍體育種 d、魚類染色體轉(zhuǎn)移,3. 基因工程育種,分子標(biāo)記輔助選育 基因標(biāo)

17、記選育 轉(zhuǎn)基因魚,分子標(biāo)記輔助選育(MAS) 是近年來新發(fā)展起來的一種育種新技術(shù)，它是根據(jù)與某一性狀或基因緊密連鎖的標(biāo)記的出現(xiàn)推斷該基因或性狀從而進(jìn)行選育，它是在DNA水平上而不是根據(jù)表型進(jìn)行選擇，因此可以提高選擇的準(zhǔn)確性，早期鑒定具有優(yōu)良性狀的個體，篩選優(yōu)良親本，從而加快育種進(jìn)程，縮短育種周期,分子標(biāo)記在育種上的應(yīng)用,家系、品系和品種鑒別 優(yōu)良性狀個體選擇（如生長快、抗病力強、抗寒） 性別鑒定（如鑒別黃顙魚的超雄魚） 高密度遺傳連鎖圖譜構(gòu)建 數(shù)量性狀位點定位,128,000 SNPs,分子標(biāo)記的進(jìn)化,高密度遺傳連鎖圖譜的重要性,基因標(biāo)記選育 解析出魚類的遺傳密碼，也就是相對于體表型的遺傳密碼

18、，通過對基因的識別或定位來提高對表型和質(zhì)量的控制，從而縮短時代間隔，提高選撥強度，從而大大提高育種的效率和速度。 豬，奶牛 魚類基因組測序時代的到來,cost,隨著測序價格的降低，對水產(chǎn)養(yǎng)殖種類的全基因測序成為可能,轉(zhuǎn)基因魚 是將某一特定目的基因運送到細(xì)胞中，并使之復(fù)制和表達(dá)，從而創(chuàng)造出新品種的遺傳改良技術(shù)。 轉(zhuǎn)基因魚是目前國內(nèi)外獲得最成功的轉(zhuǎn)基因動物之一。將外源生長激素基因轉(zhuǎn)入受精卵獲得生長快、產(chǎn)量高的超級魚是完全有可能的。1985年，我國學(xué)者朱作言等率先研制出世界首例轉(zhuǎn)基因魚，此后又得到了轉(zhuǎn)基因泥鰍、銀鯽、鏡鯉、不育轉(zhuǎn)基因鯉等 。轉(zhuǎn)基因魚均具有快速生長效應(yīng)，我國在該領(lǐng)域研究居世界領(lǐng)先水平，

19、但還沒有產(chǎn)業(yè)化。 最大問題：生態(tài)安全,轉(zhuǎn)基因黃河鯉,三、魚類育種與改良方向,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體,野生親本,野生苗種,養(yǎng)殖魚類苗種來源,人工蓄養(yǎng)的親本群體,近交衰退嚴(yán)重,極小的親本群體,世代近交,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體,已報道的出現(xiàn)近交衰退的部分種類,鮰,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體,近交衰退對魚類某些性狀的影響,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體,緩慢近交速率對魚類生長性狀的影響,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體,快速近交速率對魚類生長性狀的影響,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體,養(yǎng)殖中，近交衰退問題,如何解決,優(yōu)化養(yǎng)殖群體,1、優(yōu)化人工養(yǎng)殖群體 .水產(chǎn)物種保種 （原種場或者育苗場）。保證有效群體數(shù)（Ne）介于500-5000 之 間。 .捕獲的野生群體養(yǎng)殖在多個育苗場保種，保證每個育苗場有效群體大小，控制近交。為了減少隱性有害基因效應(yīng)，需要不同育苗場間進(jìn)行有計劃的親本交換。 .由育苗場提供養(yǎng)殖苗種,如何優(yōu)化養(yǎng)殖群體,2、采用現(xiàn)代育種方法選育品種（舉例說明） 基因轉(zhuǎn)移 全基因組測序與基因