水产动物遗传学罗非鱼性别控制研究及应用

尼罗罗非鱼六个性别相关标记的FISH分析
尼罗罗非鱼六个性别相关标记的FISH分析
从尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)BAC基因文库5个克隆中提取和纯化含有6个性别连锁或相关标记(CLC5,GM204,GM271,GM354,UNH995和UNH104)的重组质粒DNA作为模板,以简并核苷酸为引物,通过PCR制备原位杂交探针.探针用荧光素进行标记,并与尼罗罗非鱼中期相染色体进行荧光原位杂交以确定这些标记在尼罗罗非鱼染色体上的位置和分布.结果显示,这些性别连锁或相关标记都位于尼罗罗非鱼第一对染色体长臂近末端,从分子细胞学角度验证了第一对染色体是尼罗罗非鱼的性染色体.另外由于这些标记的荧光信号在XY个体的2条性染色体上都有,一方面说明这些标记在罗非鱼上还不是性别特异的;另一方面也验证了尼罗罗非鱼的性染色体还处于分化的早期阶段.
作者：董在杰缪为民袁新华尤洋陈家长 DONG Zai-jie MIAO Wei-min YUAN Xin-hua YOU Yang CHEN Jia-zhang 作者单位：中国水产科学研究院,淡水渔业研究中心,江苏,无锡,214081 刊名：中国水产科学ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF FISHERY SCIENCES OF CHINA 年，卷(期)：2006 13(4) 分类号：Q291 关键词：性别连锁标记荧光原位杂交尼罗罗非鱼性染色体。

水产动物遗传学罗非鱼性别控制研究及应用水产动物遗传学是研究水产动物遗传与遗传变异的科学，可以为水产养殖提供重要的遗传改良手段。

在水产动物中，罗非鱼是一种重要的养殖鱼类，在全球范围内广泛分布。

了解罗非鱼的性别控制机制对于进行性别控制和性别选择具有重要的意义。

罗非鱼的性别决定机制是XX/XY，即雌性为XX，雄性为XY。

在罗非鱼研究中，存在着两种不同的性别控制模式：传统绝对性别控制和环境敏感性别控制。

传统绝对性别控制是指罗非鱼的性别完全由基因决定，与环境无关。

研究表明，Y染色体上的一个性别决定基因SDY是罗非鱼性别的主要决定因素。

它编码了一种性别决定蛋白，通过调节其他基因的表达来决定鱼的性别。

这种基于基因的性别决定机制具有稳定性高、遗传性强的特点，使得养殖者可以通过基因筛选和基因转导等手段，进行性别选择和性别控制，从而提高养殖效益。

环境敏感性别控制是指罗非鱼的性别决定不仅受基因的影响，还受环境条件的影响。

环境敏感性别控制的主要原因是温度。

研究表明，温度可以通过影响SDY基因的表达来控制罗非鱼的性别分化。

高温条件下，SDY基因表达量降低，导致雌性分化；低温条件下，SDY基因表达量增加，导致雄性分化。

因此，通过调节养殖水体温度，可以实现对罗非鱼性别的控制。

环境敏感性别控制具有灵活性强、操作简单的特点，对于养殖业来说具有重要的应用价值。

首先，利用基因筛选技术，选择具有良好性状的个体作为繁殖材料，加快罗非鱼的遗传改良进程。

通过筛选和配对，可以选择生长快、抗病能力强、食性适应广等优良性状的个体进行繁殖，提高后代的遗传水平。

其次，利用基因转导技术，实现罗非鱼性别控制。

通过将性别决定基因SDY导入罗非鱼胚胎，可以实现性别的选择和控制。

这种基因转导技术具有很大的潜力，在种质改良和繁殖中具有广阔的应用前景。

再次，利用温度调控技术，实现环境敏感性别控制。

通过调节水体温度，可以控制罗非鱼雌性和雄性的比例，在达到一定的温度条件下，实现性别的选择和控制。

罗非鱼的性别决定与控制10生本1班何彪 2010574160【摘要】罗非鱼性别主要受遗传和环境因素共同制约决定。

遗传因素是性别决定的基础,而温度性别决定只在临界敏感期起作用。

罗非鱼性别控制的主要手段有激素诱导、种间杂交和激素诱导相结合及人工诱导雌核发育。

【关键词】罗非鱼遗传性别决定环境性别决定性别控制罗非鱼具有适应性强,繁殖力高,食性广杂,抗病力强和肉味鲜美等特点,已成为世界性的养殖鱼类。

常见有尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、莫桑比克罗非鱼、桑给巴罗非鱼等,均属鲜形目,丽鱼科,罗非鱼属。

由于繁殖快、成熟早,养殖过程中易造成繁殖过剩、密度过大、个体过小等不利情况,另外罗非鱼的雌雄个体之间具有明显的生长差异,从而影响产量的提高。

因此,研究罗非鱼的性别决定机制,根据生产需要选择单性养殖,可使罗非鱼获得高生长率、减少能量在性腺及繁殖方面的消耗、降低相互间的争斗,具有十分重要的意义。

本文从遗传和环境因子两方面初步探讨了罗非鱼的性别决定机制,并简要概述了当前对罗非鱼性别进行人为控制的几种方法。

1性别决定的遗传机制由染色体结构引起的性别决定称遗传性别决定（GSD）决定罗非鱼类性别的性染色体有两种类型:一种是雄性异质型,雄性由异质的X Y性染色体决定,而雌性由同质的x x性染色体决定,如尼罗罗非鱼、莫桑比克罗非鱼等;另一种是雌性异质型,雄性由同质的ZZ性染色体决定,而雌性由异质的ZW 染色体决定,如奥利亚罗非鱼。

由于罗非鱼性染色体处于进化的原始状态,性染色体与常染色体在形态上较难区分,以前常采用细胞学以外的方法来确定配子同型或配子异型,如基因标记法、人工雌核发育、诱发性逆转、种间杂交和分子杂交等。

Carasco和Penman (1999)利用电镜观察联会复合体的手段对罗非鱼进行核型分析,发现在尼罗罗非鱼2对染色体中,性别决定基因存在于最长的染色体对(染色体 I)的末端。

他们分析XX(性逆转雄性)、XY(常规雄性)YY(超雄性)三种不同基因型雄性罗非鱼的基因核型,结果发现最长染色体末端的非成对区只在X Y罗非鱼中找到,而在XX和YY雄性中没有此区,证明这个非成对区正是XY型性别决定的中心。

尼罗罗非鱼性别决定机制和性别相关的分子标记的
开题报告
一、研究背景
尼罗罗非鱼是一种经济价值较高的淡水鱼类，在养殖和捕捞中都具
有重要的地位。

然而，尼罗罗非鱼的性别决定机制一直以来都是一个比
较复杂且未被完全理解的问题。

传统上，尼罗罗非鱼被认为是雌雄同体
鱼类，即可以通过环境或遗传因素来控制其性别。

但最近的研究表明，
尼罗罗非鱼的性别决定机制可能与其他物种有所不同。

因此，了解尼罗
罗非鱼的性别决定机制及其性别相关的分子标记对于深入研究其遗传育
种和性别控制有重要的意义。

二、研究内容
本研究的主要内容是通过对尼罗罗非鱼的性别决定机制的探究和性
别相关的分子标记的开发和验证，来实现以下研究目标：
1. 确认尼罗罗非鱼的性别决定机制：通过对不同性别鱼的基因组测
序和分析，探究其性别决定机制，确定其性别决定基因和性别决定途径。

2. 开发性别相关的分子标记：通过对尼罗罗非鱼雌雄基因组的比对，筛选出性别特异性或性别相关的分子标记，开发相应的性别鉴定方法。

3. 验证分子标记的有效性：通过实验验证开发的性别鉴定方法，测
试其准确度和可靠性，并探究其在尼罗罗非鱼遗传育种和性别控制方面
的应用前景。

三、研究意义
本研究将有助于深入了解尼罗罗非鱼的性别决定机制及其遗传育种
和性别控制方面的特点，为其生产性能的提高和高效的养殖管理提供科
学依据。

同时，通过开发性别相关的分子标记，可以实现对尼罗罗非鱼
的精准性别鉴定，为其适应各种应用场景提供技术支持。

另外，基于性
别相关的分子标记，还可以对尼罗罗非鱼进行种质资源的保护和遗传多样性的研究。

罗非鱼的遗传性控技术张海明鹭业水产集美大学水产学院3.1遗传雄性罗非鱼技术的历史回顾-- YY/GMT技术的第一次革命我公司现任首席专家杨永铨教授，为了解决单雄性罗非鱼养殖问题，于1979年根据生理遗传学原理，首先提出人工控制鱼类遗传性别三系（原系、转化系、雄性纯合系）和二系（纯合系、纯合转化系）配套应用理论与方法。

他以莫桑比克罗非鱼为材料，采用三系配套法获得683尾YY 型超雄鱼，生产61万余尾XY型纯种和莫尼杂种罗非鱼，雄性率均为100%。

还完成了YY型合子转化为雌鱼的实验，筛选出6尾转化雌鱼（YY△♀）。

这一研究成果不仅为YY/GMT(Genetically male tilapia technollogy)技术在理论和生产上开创了有效途径，而且为三系简化为二系配套（YY△♀×YY♂）铺平了道路。

我们称之为YY/GMT技术的第一次革命。

后来因故杨永铨十分遗憾地中断了用二系获得YY 型超雄鱼的实验。

10多年后，Mair等以尼罗鱼为材料，完成了由三系转变为二系配套制种技术，并开始应用于生产。

现在YY/GMT技术已被联合国国际发展组织（ODA）确立为鱼类遗传研究计划（FGRP）。

Beardmore等认为YY/GMT技术明显优于其它形式的单雄性鱼生产，是水产养殖业中唯一可进行单雄性生产的遗传学技术。

3.2遗传雄性罗非鱼规模化育种配套技术的突破---YY/GMT技术第二次革命近八年来我们育种组在厦门鹭业国家级水产良种场，进一步对WZ♀-ZZ♂型和XX♀-XY♂型罗非鱼的单雄性别制种进行全面、深入的研究。

经8年不懈努力，终于实现了二种性别机制雄性罗非鱼的二系配套育种技术的全面突破，其过程如下：3.2.1 XY♂全雄罗非鱼二系配套育种技术FH、测交检验a.XX♀×XY♂ XX + XY(原系合子) XY△♀(原系转化雌鱼)；F1b.XY△♀×XY♂ XX♀+XY♂+YY♂（25%纯合系超雄鱼）；测交检验c.XY♂+YY♂ YY♂（纯合系超雄鱼）；FHd.YY♂×XY♀ XY+YY(合子) XY△♀+YY△♀；测交检验e. XY△♀+YY△♀ YY△♀（纯合系转化雌鱼）FHf.YY△♀×YY♂ YY(合子) YY△♀(大批量扩群、亲本库) G. YY△♀×YY♂ YY♂（超雄性亲本库）；h.XX♀×YY♂ XY♂(全雄苗种,供养殖商品鱼)。

罗非鱼全雄性控制技术汇报人：日期:contents •罗非鱼全雄性控制技术介绍•罗非鱼全雄性控制技术的实施方法•罗非鱼全雄性控制技术的应用效果•罗非鱼全雄性控制技术的挑战与前景•罗非鱼全雄性控制技术的案例分析•总结与展望目录罗非鱼全雄性控制01技术介绍通过遗传学方法，对罗非鱼的染色体进行操作，使其只产生雄性后代。

这样可以确保在养殖过程中的性别比例，从而提高产量。

染色体操作利用特定激素处理罗非鱼的受精卵或幼苗，诱导其发育为全雄性。

这种方法相对简单，但需要掌握精确的激素浓度和处理时间。

激素处理技术原理罗非鱼养殖业在我国经济中占有重要地位，通过全雄性控制技术提高产量，可以满足市场需求，促进经济发展。

在自然水域中，过多的罗非鱼可能对生态环境造成压力。

通过全雄性控制技术，可以在一定程度上控制罗非鱼的数量，保护生态环境。

技术应用背景环境保护养殖业需求产量提升：全雄性罗非鱼的生长速度通常快于雌性，通过全雄性控制技术，可以显著提高罗非鱼的产量，提高养殖效益。

遗传改良：全雄性控制技术有助于罗非鱼的遗传改良。

由于雄性罗非鱼的基因传递更为直接和稳定，因此更容易进行良种选育和品种改良。

减少疾病：在某些情况下，雌性罗非鱼可能更容易感染某些疾病。

通过全雄性控制技术，可以降低疾病的发生率，减少养殖过程中的损失。

综上所述，罗非鱼全雄性控制技术对于提高罗非鱼养殖产量、推动遗传改良、保护生态环境以及减少疾病等方面都具有重要意义。

技术重要性罗非鱼全雄性控制02技术的实施方法遗传基因控制通过CRISPR-Cas9等基因编辑技术，精准定位并编辑罗非鱼的性别决定基因，从而实现全雄性的遗传控制。

此方法具有精确性和可遗传性，但技术难度较高。

性染色体操作通过选择性地繁殖具有特定性染色体的罗非鱼，可以增加雄性鱼的比例。

这需要深入了解罗非鱼的遗传基础和性别决定机制。

某些鱼类（如罗非鱼）的性别分化受温度影响。

通过精确控制孵化和养殖水温，可以影响罗非鱼的性别比例，从而增加雄性鱼的数量。

106水产科技情报2017,44(2)我国最大海洋渔业种质资源库 落户青岛曰前，从中国水产科学研究院黄海水产研究所获悉，国家级海洋渔业生物种质资源库项目已得到国家发改委的正式批复，预计今年年底开工建设。

这是我国最大规模的海洋渔业种质资源库,也是目前唯一立项的海洋渔业种质资源库。

据黄海所资产条件处处长王跃军介绍，国家级海洋渔业生物种质资源库项目自提出至最终确定落户青岛，走过了大约十年的时间。

“国际上对于生物资源的种质收集始于20世纪五六十年代，但主要集中在农业方面,如植物、农作物等。

根据农业部的规划，我国将建设五六个渔业种质资源库（含海水、淡水）以黄海所的项目为首个试点。

”据了解，该项目建议书2015年获国家发改委批复，可行性研究报告2016年获国家发改委批复，现在正在完成最终的设计报告和概算，预计2017年底可正式开工建设。

国家级海洋渔业生物种质资源库项目位于黄海所院内东侧，占地10亩（15亩=1 hm2,下同），整体建筑面积大约2万m2,计划投资1.7亿元。

该项目具体包括“五库两中心”即将建设基因库、细胞库、微生物库、活体库、群体库（即标本）5个子库，同时配套数据处理中心和仪器设备中心，围绕5个子库的建设运行进行数据收集处理和仪器设备共享。

据了解，建设渔业种质资源库的目的在于，针对当前环境污染、渔业过度捕捞等问题，将濒危物种、优良物种和养殖成功的物种都保存起来，避免各类灾害造成物种灭绝。

该项目紧密结合产业发展需求，对保障我国渔业种质资源安全、保证我国渔业持续健康发展具有重大意义。

据了解，该项目建成后将作为我国海洋渔业生物资源主库存在,同时在全国其他城市建设分库进行资源备份。

(来源：青岛日报）科学家实现罗非鱼性别人工控制曰前，西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室发布消息，实验室与美、日科学家合作，率先建立起罗非鱼室内人工繁殖技术体系，实现了鱼性别的人工控制，可大幅提高水产养殖收益。

据实验室负责人、西南大学生命科学学院院长王德寿介绍，长久以来，人工养殖罗非鱼存在两个技术问题:雄鱼比雌鱼生长快50% ,养殖户都希望养雄鱼;雌鱼性成熟后，14 d左右就产一次卵，一 口池塘只要有1尾雌鱼,经自然繁殖就会造成池塘中的鱼大小混杂,影响同批次鱼的商品性,还浪费了养殖资源。