鱼类育种技术研究进展
- 格式:doc
- 大小:55.00 KB
- 文档页数:8
水产遗传育种现状与展望水产遗传育种一、水产养殖发展现状过去的几十年,水产养殖日益成为全世界,特别是发展中国家动物蛋白的重要来源。
水产养殖是渔业的重要组成。
据《中国渔业年鉴》统计,2014年全年水产品产量6450万吨,比上年增长%。
其中,养殖水产品产量4762万吨,增长%,捕捞水产品产量1688万吨,增长%。
养殖产品与捕捞产品的产量比例为74:26。
可以预见,随着水产业的发展,水产养殖占水产品总产量的比例会更高。
水产生物的遗传育种研究一直是水产科学研究领域的重点工作之一。
随着科技进步和产业的发展,水产遗传育种研究的范围和采用的技术手段不断扩展和提高。
从群体水平、个体水平、细胞水平到分子水平,现代生物学技术已使人们可以从更宽、更广的角度来解析和认识水产生物的遗传特征,进而使从宏观到微观的遗传调控成为现实。
新中国成立以来,广大水产科技工作者围绕培育高产、优质、抗逆能力强的经济水生生物优良品种这一核心目标,在相关领域开展了卓有成效的研究工作,为我国发展成为世界第一水产养殖大国做出了突出贡献。
制约水产养殖可持续发展的因素:1、缺乏生长速度快、抗病力强的遗传改良新品种(品系)2、病害问题3、生态环境问题4、水产品质量安全问题二、水产养殖生物遗传改良的进展和成就水产养殖生物遗传改良现状:据挪威著名的遗传学家Dr. Gjedrem Trygve 研究,世界水产养殖产品只有1-2%来自遗传改良的养殖品种。
在挪威,超过90%的养殖鱼类是遗传改良品种,生产的鲑鱼和虹鳟在国际市场有很强的竞争力。
世界上遗传改良的水产养殖新品种主要有:鲤鱼: 20多种,鲑鳟鱼:10多种,鲟鱼: 1种,罗非鱼: 3~4种。
现在中国水产养殖品种达到150余种,包括鱼、虾、贝、藻和其它生物。
然而,其中绝大多数都没有经过系统的遗传改良,据李思发等研究,就水产养殖品种而言,我国大约只有10%的养殖品种是经过遗传改良的。
我国只有%的水产养殖产量是从养殖改良的新品种获得的。
催产剂使用剂量、产卵条件和孵化方式等关键技术的基础上,于2019年5月在宽甸基地首次实现了池塘驯养条件下黑龙江土著野生法罗鱼的人工繁殖。
这也是该课题组继2018年6月在原产地(黑龙江抚远)成功实现法罗鱼人工繁殖后取得的又一次突破性研究进展。
课题组现保留种苗10万余尾,保存野生亲鱼50余尾。
法罗鱼,特指分布在黑龙江流域的三角鲂(Megalobramaterminalis),也是黄河以北唯一自然分布的鲂属鱼类,为黑龙江著名的“三花五罗”之一,自然条件下,需5年方能达到性成熟。
法罗鱼个体大、肌肉脂肪含量高、肉质鲜嫩,市场价格高达140~200元/kg,深受消费者的青睐。
作为我国分布纬度最高的鲂属鱼类,法罗鱼兼具了极高的经济和科研价值。
历史上,法罗鱼广泛分布于黑龙江、松花江、嫩江、镜泊湖和兴凯湖。
但自20世纪60年代以来,其栖息范围伴随着过度捕捞和环境变化的影响而逐年缩小,面临着完全灭绝的危险。
在我国,每年仅在黑龙江抚远江段可捕捞到极少个体(不足百尾)。
在俄罗斯,法罗鱼已被列入《保护物种红皮书》。
由于样本收集困难、暂养和运输死亡率高,对法罗鱼的研究尚停留在20世纪90年代初的水平。
池塘驯养条件下法罗鱼人工繁殖的成功,不仅为岌岌可危的野生资源的恢复奠定了坚实基础,还为新的养殖对象的开发及各项基础研究的开展提供了重要技术支撑。
(来源:水产养殖网,作者:胡雪松,推荐:徐承旭)天津市水产育种专家首次人工繁育成功皮皮虾苗种天津市水产育种专家历经2年时间,首次人工繁育成功皮皮虾苗种,破解了之前皮皮虾不能人工繁育的难题,为恢复渤海湾渔业资源、丰富市民菜篮子创造了良好条件。
据介绍,进入20世纪90年代以来,由于海洋污染、过度捕捞等多种原因,渤海湾渔业种类大量减少,野生“中国对虾”“皮皮虾”等渤海湾名贵水产资源逐渐减少。
由于之前这些品种不能通过人工繁育获得苗种,因而无法进行增殖放流,使得渤海湾渔业资源恢复缓慢。
目前,第一批人工繁育的70万尾皮皮虾苗生长情况良好,最大的已长到10cm,待其全部达到相关标准后,再经过严格检疫,就将被增殖放流到渤海湾。
鱼类遗传育种技术的研究及应用随着全球人口的不断增长和饮食结构的变化,水产养殖业被认为是解决粮食安全问题的一个重要途径。
然而,鱼类的遗传性状具有复杂性、多性状性和多基因性,鱼类遗传育种技术的研究和应用也面临着一系列的挑战。
本文将就鱼类遗传育种技术的研究进展和应用现状进行探讨。
鱼类遗传育种技术的研究进展鱼类遗传育种技术主要包含两大类方法,分别是传统育种方法和现代分子育种方法。
传统育种方法主要是以选择育种为基础,通过不断挑选进步个体,以达到改善和提高品种的目的。
在传统育种中,主要采用的选育方法有家系法、对比组法和半兄弟选择法等。
半兄弟选择法是目前最为常用的选择方法之一,它的主要原理是使某一生产群体内有可能成为优秀后代亲本的父本进行配对,在配合后的下一代种群中,选择与父本比较相似的个体,同时筛选出这些个体中最为优秀的一些个体作为新一代育种种群。
与传统育种方法相比,现代分子育种方法能够更精准地探测到基因组的变异,识别关键基因,从而更准确地筛选和利用育种资源,促进品种的快速进化。
现代分子育种方法主要分为两大类,即基因组选择和基因转移。
在基因组选择中,通过对重要环境表型的定量性状进行分析,确定有影响力的QTL位点。
这一技术的主要思路是通过关联分析法将表型和基因组上的标记关联起来,确定影响性状的位点并进行选择。
而基因转移则是将外源DNA导入目标物种的基因组中,从而改变物种某些性状的方法。
鱼类遗传育种技术的应用现状在鱼类遗传育种技术的应用上,我们主要关注两个方面,即抗病和产量的提高。
抗病是养殖业中的关键,因为病害给水产业带来的严重损失是任何人都不能忽视的。
在过去的20年里,针对病害的鱼类育种计划,已经获得了显著的成功。
例如,2004年中国南方开发的一种金钩鱼,它抗病性能达到了40%以上,成为了我国南方养殖业中的一种重要鱼类品种。
产量是另一个我们更加关心的方面。
鱼类产量的提高不仅能够给人们带来更多的粮食,同时也能够为养殖业的可持续发展提供保障。
生物技术在水产遗传育种中的研究进展与应用前景摘要:本文综述了生物技术在水产遗传育种中的应用与研究,包括人工雌核生殖和雄核生殖, 多倍体诱导, 细胞核移植, 细胞和组织培养, 细胞融合和基因工程等。
关键词生物技术;遗传育种;水产动物;应用1 引言生物技术是指人们运用现代生物学、工程学和其它基础学科的知识, 按照预先的设计对生物进行控制和改造或模拟生物及其功能, 用来发展商业性加工、产品生产和社会服务的新兴技术领域。
近十几年来, 生物技术迅猛发展, 方兴未艾。
本文就人工雌核生殖和雄核生殖、多倍体育种、细胞核移植、细胞和组织培养、细胞融合和基因工程在水产遗传育种方面的研究进展作一综述。
2 人工雌核生殖和雄核生殖2.1 雌核生殖雌核生殖是指卵子依靠自己的细胞核发育成个体的生殖行为。
自然界存在这种单性生殖的水生动物, 人工诱发手段也可使未受精卵进行雌核生殖, 但产生的个体绝大多数是单倍体, 难以存活, 需紧接着二倍化的特殊处理。
诱发雌核发育除了可以加快建立选育系和控制性别外, 还可以使一些稀有的隐性等位基因显现而产生新的优良胜状, 使具有重要经济性状的显性基因转为纯合状态, 雌核发育后代还可用来鉴定鱼类的近交衰退现象等。
常用诱发雌核生殖的方法有射线照射、化学药品处理、带血玻璃针激活以及杂交(异质精子穿入卵但精核不参于发育)等。
二倍化的方法通常使用温差(冷或热休克) 、水静压、药品(如秋水仙素和细胞松驰素B (简称C S) )处理等。
我国蒋一硅等[1]和吴清江等[2]曾分别成功地应用了y射线辐射鱼类精液后诱导红螂鱼卵和鲤鱼卵的雌核生殖。
在对虾方面的研究, 蔡难儿[3]首先报道了采用与研究鱼类人工诱导雌核发育相类似的四步诱导法对中国对虾进行人工诱导雌核发育, 育出三批雌核发育的个体但要大规模生产仍存在一定的困难。
2.2 雄核生殖雄核生殖是指卵子只依靠雄性原核进行发育的生殖方式。
人工雄核生殖同人工雌核生殖一样, 也要经过诱发雄核生殖并使之二倍化的两个步骤。
水产动物遗传育种研究进展摘要水产养殖是我国农村经济重要支柱产业之一。
由于长期大规模的人工养殖,已出现了严重的种质退化现象,制约了水产养殖业健康发展。
就目前水产动物优良品种培育所采取的新方法进行概述。
关键词水产动物;育种;转基因;性别控制;杂交育种;细胞工程随着我国水产养殖面积的增加、养殖种类的增多以及生态环境的改变,对水产动物的种质资源的保护、优良苗种的需求尤显重要。
如何获得生长快速、经济性状好、抗病能力强、抗逆性好的优良品种,将成为实现增产、增效的关键。
1转基因技术传统的育种方法是建立在利用种内遗传变异的基础上,而基因转移技术的应用打破了生物种间界限,使育种工作可以充分利用所有可利用的遗传变异,利用人工方法超越自然界亿万年生物进化历程,创造出自然界原来没有的新品种或品系。
转基因动物研究是基因工程技术在动物育种领域中的一次革命。
1985年朱作言等[1-2]将冠以小鼠重金属螯合蛋白基因启动和调控顺序的人GH基因,导入鲫鱼的受精卵,培育出世界上第一批转基因鱼。
到目前为止,国内外已获得几十种转基因鱼,在促进生长、提高鱼类抗逆性、抗病性等方面取得了显著成绩。
转基因水生生物的应用前景:一是快速育种。
传统的育种需经过多代反复选种交配才能育成优良品种。
而转基因技术则可超越自然界的生物进化历程,在短时间内创造出自然界中原来没有的新品种或品系,这是常规育种难以比拟的。
二是改良养殖性状。
转基因鱼的许多优良性状已被实验所证实:如生长速度得到很大提高,即所谓“超级鱼”;有的转基因鱼可提高饵料利用率;有的则表现出较好的抗病性和抗逆性。
三是生产生物医药制品。
通过转基因水生生物来生产生物活性物质以满足医药需要,如研制携带人类胰岛素的转基因鱼以提供胰岛素的研究。
2性别控制动物的性别控制是既古老而又神秘的课题,多少年来人们一直在不停地探索着。
分子遗传学和分子生物技术的飞速发展,使得人们在基因水平上研究动物的性别控制的基因有了可能。
S h u i c h a n y u y e多倍体育种技术可以通过改变鱼类染色体组数量来实现对鱼类品种改良的遗传工程技术,通过该技术可以培育出更加优良的鱼类品种,进而满足人来对鱼类水产品的消费需求。
该技术的操作难度较低,具有较高的可控性,通过该技术改良的鱼类品种,其生长速度能够显著提升,同时具有较强的抗病能力,养殖这些经过改良的优质品种,可以大幅提高鱼类产品产量,促进我国渔业的发展。
目前,我国在鱼类多倍体鱼种技术的研究工作中,已经取得了较明显的研究成果,研究中心对草鱼、鲤鱼、鳙鱼、鲢鱼等鱼类品种都进行的多倍体育种研究,其中异育银鲫、湘云鲤都已经应用在了实际生产之中。
1、人工诱导鱼类多倍体育种技术的概述人工诱导鱼类多倍体育种技术是通过理化因子来刺激鱼类卵子,在不排除第二极体的基础上,实现与单倍体精子的结合,进而形成三倍体品种。
通过鱼类远缘杂交,让其变异出三倍体,甚至四倍体,该技术的具体育种方式如下:(1)温度休克法温度休克法是一种通过温度的调节对鱼类卵子进行处理的方法,具体包括热休克及冷休克。
采取冷休克方法进行育种时,需要在卵子受精后的5min开始冷休克处理,处理时间控制在50~60min,冷休克的温度标准为0~0.1℃,该方式获得三倍体的几率为90%左右。
如果卵子受精后>5min,在处理时间不变的条件之下,三倍体的发生几率就会出现明显降低,发生率具体会降低至60%~70%之间,由此可见,温度休克法的敏感性会受到遗传背景与卵子成熟度的影响。
而采取热休克的方法进行育种时,同样要在卵子受精后的5min开始进行热休克处理,热休克的具体温度在40~40.5℃之间,处理时长为2min,热处理获取三倍体的几率为90%~100%。
在相关研究中得出,温度休克法下,影响三倍体发生率的主要因素为处理开始时间、处理温度以及处理操作的持续时间,过晚处理、温度达不到标准,都会造成三倍体诱导几率的下降。
(2)静水压休克法静水压休克法也是一种诱导鱼类三倍体或四倍体的主要处理方法,采用静水压休克法处理受精卵时,静水压应控制在600kg/cm2,处理开始时间应在鱼类卵子授精后的3min时进行。
海水养殖河鲀的育种与选育研究进展近年来,随着人们对健康饮食的追求和对高品质水产品的需求不断增加,海水养殖河鲀作为高端水产品之一备受关注。
为了满足市场需求,海水养殖河鲀的育种与选育工作也得到了广泛的研究和实践。
本文旨在概述海水养殖河鲀的育种与选育研究进展,以期为相关领域的研究人员和养殖者提供一定的参考和指导。
首先,海水养殖河鲀的育种工作主要包括种质资源的收集与培育、遗传育种、基于遗传非遗传的亲本选育等方面。
种质资源的收集与培育是进行育种工作的基础。
研究人员通过调查、采集河鲀资源并在养殖场进行繁殖和扩展,以获得丰富的种质资源库。
遗传育种则通过优良个体的选育和配对,引进高产、抗病、耐环境变化等优良性状的基因,提高育种种群的综合性状。
与遗传育种相比,通过基于遗传非遗传的亲本间选择交配所获得的后代更加优势明显,例如基于亲本选育的综合性状捕食鱼油高、再配制鱼饵率高、鱼苗成活率高、鱼体肥美度高,实属未来育种的方向。
其次,在海水养殖河鲀的选育研究中,对粗制的饵料进行化学组分测试、饲料配比设计、产量和经济效益评估等方面的研究取得了显著的进展。
得益于先进的科学研究手段以及分子生物学和生物技术的应用,我国在饲料配方设计和调制技术方面取得了显著进展。
通过精确的蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分的测定,研究人员成功设计出适合河鲀生长的饲料配方。
饵料配比设计的科学化将有助于提高河鲀的生长速度、增加产量,并且降低养殖成本。
在良好的饲料管理的同时,饲料添加剂的研究也是选育工作的重要内容。
例如,通过研究添加剂对河鲀养殖的影响,可以改善河鲀的生长速度、增加产量、提高抗病性和增强免疫力。
常见的添加剂包括抗生素、益生菌、生长激素等。
然而,在添加剂的使用中要注意正确使用,防止滥用导致的环境问题和鱼体残留物。
此外,选择适宜的养殖环境是海水养殖河鲀成功的关键之一。
养殖环境包括水质、水温、溶解氧等因素。
水质是河鲀生长的关键环境因素,鱼体对水质的要求较高。
鲤鱼繁殖育种进展摘要我国鲤鱼遗传资源丰富,鲤鱼育种繁殖的历史悠久,重视鲤鱼的开发利用和遗传改良。
常用的鲤鱼遗传改良技术包括选择育种、杂交育种、单倍体和多倍体育种、引种驯化等,近些年来,细胞核移植、细胞融合、基因工程等生物技术发展很快。
下面就是介绍有关鲤鱼育种研究进展和研究历史,留给后人借鉴。
但是,鲤鱼育种中还存在着很多我们无法了解到的方面,我们必须坚定不移地进行科学研究。
通过遗传改良成果的推广应用,提高了养殖产量和经济效益。
关键词鲤鱼繁殖育种遗传水产业的发展和水产品产量的增长与农业一样。
回顾我国水产业发展历史,唐代以前养鲤为主,唐以后由于“四大家鱼”的养殖使我国的池塘养殖发生了质的飞跃,池塘由单养走向充分利用水体自然资源(浮游生物、水草和底栖生物)的立体养殖,单产水平有了较大的提高,使我国的水产养殖业至今一直处于国际领先地位。
但是我们的的研究不能停滞不前,我们要对前人的研究进行总结。
育种的对象应抓住草鱼、鳞鱼、团头妨、鲤鱼、卿鱼和罗非鱼等经济价值较高、深受群众喜爱的养殖鱼类;育种的目标应瞄准高产品种的培育、肉质改良、性别的人工控制、抗病育种以及抗寒育种等;育种的途径和方法应以基础较好的杂交育种。
我们坚信,鱼类的育种研究一定可以将我们的经济水平带来提高,为我们的生活带来改善。
[1]一、研究历史70年代末至80年代,我国进入了鱼类育种新阶段,全国组织了40多个鱼类杂交组合,探索了鱼类杂交优势利用和新种质的培育,其中鲤鱼的种内杂交和新品种的选育取得了突破性成果,一些鲤鱼杂交组合如兴国红鲤与散鳞镜鲤的杂种F1(丰鲤)、荷包红鲤与元江鲤的杂种F1(荷元鲤)、荷包红鲤与湘江野鲤的杂种F1(岳鲤)、散鳞镜鲤与鲤、鲫移核鱼的杂种F1(颖鲤)、荷元鲤F1与散鳞镜鲤的三杂交鲤等,都表现出明显的杂种优势,一般可增产10%~30%;同时,采用常规育种与雌核发育技术相结合,育成了二个鲤鱼新品种-建鲤和松浦鲤,其增产效果在30%以上。
鱼类基因组学及基因组育种技术一、引言随着生物技术的飞速发展,鱼类基因组学及基因组育种技术已成为水产养殖领域的前沿研究领域。
了解这些技术对于改善鱼类生长性能、抗病性和环境适应性具有重要意义,有助于推动水产养殖业的可持续发展。
二、鱼类基因组学鱼类基因组学是研究鱼类的基因组结构、功能和进化规律的科学。
通过基因组测序和分析,科学家们可以揭示鱼类的遗传特征、物种多样性和进化历程。
这有助于我们更好地理解鱼类的生物学特性,为开发新型育种技术提供基础数据。
三、基因组育种技术基因组育种技术是一种利用基因组信息进行品种改良的新技术。
该技术通过分析个体的基因组信息,预测其表型特征,从而选择具有优良性状的个体进行繁殖,以实现品种的改良。
与传统的育种方法相比,基因组育种技术具有更高的选择准确性和育种周期短的优势。
四、基因组育种技术的应用生长性能:通过基因组育种技术,我们可以选择具有优良生长性能的个体进行繁殖,从而提高后代的生长速度和产量。
抗病性:通过分析鱼的基因组,我们可以预测其对抗特定疾病的抵抗力。
选择具有较强抗病性的个体进行繁殖,可以提高整个群体的抗病能力。
环境适应性:利用基因组育种技术,我们可以选择对不同环境条件具有较强适应性的个体进行繁殖,从而提高鱼类在不同水域环境中的生存能力。
品质改良:通过基因组育种技术,我们可以选择具有优良品质特征的个体进行繁殖,如肉质口感、营养价值等。
这有助于提高水产品的市场竞争力。
五、前景展望随着鱼类基因组学及基因组育种技术的不断发展,我们有望在未来实现更高水平的鱼类品种改良。
通过深入挖掘鱼类的遗传潜力,我们将能够培育出更具生长优势、抗病能力强和环境适应性好的新型鱼类品种。
这不仅有助于提高水产养殖业的生产效率和经济效益,还有利于保护生态环境和维护生物多样性。
六、结语鱼类基因组学及基因组育种技术是当前水产养殖领域的研究热点。
这些技术的不断发展将为我们提供更多有关鱼类生物学特性的深入了解,并推动水产养殖业的持续发展。
鱼类多倍体育种的研究鱼类多倍体育种的研究摘要:简述鱼类多倍体育种研究的简史和机制,重点介绍诱导多倍体鱼类的方法和鉴定多倍体鱼类的研究方法、步骤和原理,对多倍体鱼类的生长发育进行总结,综述多倍体鱼类在水产养殖上的应用和发展趋势。
关键词:三倍体诱导鉴定过度繁殖鱼肉品质多倍体是由于细胞内染色体加倍而形成的,染色体加倍通过卵子第二极体的保留或受精卵早期有丝分裂的抑制而实现。
从群体,细胞,和分子水平的研究中,越来越多的资料表明,自然发生的多倍体,在群体遗传学和物种形成中有着十分重要的作用,鱼类多倍体育种在水产养殖上的应用和发展前景十分重要。
1·鱼类多倍体产生的机制根据鱼类受精细胞学的研究,鱼类精子入卵的时间是在第二次成熟分裂的中期,受精后放出第二极体。
如果让卵子受精后,因受各种理化因子的刺激而不排出第二极体,亦即它们没有经过减数分裂而形成所谓的二倍体卵核,然后与单倍体精核结合形成三倍体受精卵,而受精卵的第一次有丝分裂受到抑制,则产生四倍体。
2·鱼类多倍体的育种的研究简史关于人工诱导鱼类多倍体的研究,再早可以追溯到20世纪40年代,Makino 和Ojima曾以鲤鱼为材料以了解人工诱导动物多倍体的机制。
他们提出:如果二倍体卵核与单倍体精核结合可能形成三倍体合子并进而产生三倍体个体。
不久,Svardson(1945)用接近0℃的冷水处理受精后10分钟的白鲑以及大西洋鲑与褐鳟杂种卵约26小时而得到了少数三倍体囊胚。
真正诱导鱼类三倍体成功的是Swarup,他不仅以低温诱导三棘刺鱼获得三倍体,而且饲养殖性成熟。
后来,Purdom(1972)报道人工诱导海水经济鱼类鲽与川鲽杂种三倍体获得成功。
到目前为止先后已在三棘刺鱼,鲽,川鲽,大菱鲆,菱鲆,鲤鱼,奥利亚罗非鱼,尼罗罗非鱼,草鱼,鳙鱼,等30多种鱼类诱导多倍体获得成功。
3·诱导多倍体鱼类的方法人工诱导多倍体的方法有三种:生物学方法,物理学方法,化学方法。
现阶段我国鱼类育种与苗种培育技术的发展趋势鱼类育种学概述-养殖技术鱼类苗种培育及育种技术是鱼类生长的根本基础,同时也是促进健康养殖的重要环节。
现通过分析我国鱼类育种发展现状及存在的问题等,阐述我国鱼类苗种技术发展趋势,提出加强我国鱼类苗种的培育思路,以期为我国现代渔业养殖提供科学根据。
下面一起来了解一下:现阶段我国鱼类育种与苗种培育技术的发展趋势鱼类育种学概述。
1、现阶段我国鱼类育种、鱼苗培育现状水产养殖业的主要环节就是要做好水产动物育种及苗种培育工作。
我国鱼类育种及苗种培育技术历史悠久,并且随着我国改革开放后,大量的资金和人力、物力的投入促进我国水产鱼类培育技术不断提升。
1.1 有序开展水产原良种体系水产养殖业最重要的生产要素就是鱼类苗种的培育工作,而优质的原良种则是高质量和庞大数量苗种的培育前提,优质原良种能够将产量提升至原产量的120%—130%。
原良种体系结构包括良种场、原种场、苗种繁育场、水产引种育种中心及种质监测中心等,随着我国经济和科技的快速发展壮大,现代遗传育种技术不断更新,良种培育方法不断改良,良种覆盖率得到显著提升。
目前我国已基本形成水产原良种生产体系,该体系建设工作不断有序进行,并且我国已建成了20多个国家级水产遗传育种中心,良种覆盖率高达50%。
综上所述,良种体系制度工作的开展,从根本上保证了我国水产养殖业的良种质量和数量,为我国水产养殖业的稳定发展奠定良好基础。
1.2 有效提升水产苗种生产规模化程度随着我国科学技术不断发展进步,水产原良种生产体系逐步完善,人工繁殖技术水平显著提升,目前我国水产苗种的产量以能够满足我国水产养殖业的基本需求,并且将我国淡水鱼苗种无偿提供给一些发展中国家。
有关数据显示,早在2006年,我国水产业养殖种类中就已有88%的种类实现人工繁殖苗种,65%的苗种可达到规模化生产。
但目前我国水产养殖业仍以大宗淡水鱼为主,苗种生产规模化手段还需进一步提高。
养殖技术-鱼类家系选育的研究进展鱼类家系选育的研究进展对鱼类进行选育由来已久,最早出现在范蠡的《养鱼经》。
采用选择育种的方法来对鱼类进行遗传改良始于20世纪20年代对鱼类抗病新品种的选育。
随着水产养殖业的迅速发展,良种缺乏成为制约我国水产养殖业健康可持续发展的重要因素之一。
选择育种是培育新优品种的一种有效途径,已经在多种生物的选育中取得成功,而家系选育则是选择育种中的重要手段之一。
家系选育是近年来应用比较广泛的一种选育方法,由于其系谱清晰、可延缓近交衰退、缩短育种年限、选育效果好并可为分子育种奠定基础等优点,受到了国内外育种相关领域专家和学者的广泛关注。
家系选育实际是对基因型的选择,通过对优势基因型的富集,选育出的目标性状相关基因具有较高的纯合度。
正确把握好近亲交配和品系的建立是家系选育的关键,通过一对一交配建立家系,累计繁殖,使一些隐性基因纯合体出现的百分率增加,从而增加隐性性状的表现几率,这样可以加速淘汰一些不良基因,大大增加了优良性状相关基因的累计频率,最终获得优良的经济性状。
国内外利用家系选育已经获得了许多比较好的结果,例如,对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)50个全同胞家系不同时间的生长速度、饲料转化率、病毒性出血性败血病抗病力等指标进行研究,加性遗传方差分析结果显示对这些性状进行选育可行;对大西洋鲑(Salmo salar)20个家系中二倍体和三倍体的生长性状进行比较,结果表明二倍体家系的平均体质量显著高于三倍体(P<0.05);对尼罗罗非鱼(Oreochr07vnis niloticus)吉富品系63个全同胞家系进行研究,加性遗传方差显示吉富罗非鱼(GIFT,0.niloticus)仍有较大选育价值;在国内,于飞等对大菱鲆(Scophthalmus marimus)31个家系进行选育,从中选出1、6、26号等3个家系的生长速度显著高于其他家系;韦信键等对大黄鱼(Pseudosciaena crocea)32个家系l~6月龄的生长性能进行比较,筛选出3个快速生长家系。
鱼类遗传育种的研究进展在过去的几十年中,鱼类育种一直是农业领域的重要课题之一。
随着科技的不断发展和应用,人们对于鱼类育种的研究也越来越深入,其中的遗传育种技术也逐渐成为鱼类育种的重要手段。
而随着基因编辑技术的不断发展及应用,国际上鱼类遗传育种的研究成果也取得了一些重要的进展。
一、鱼类选择育种的研究进展鱼类选择育种是通过对生长、生殖、抗病等性状进行评估和选择的方式进行鱼类育种的方法。
然而,传统的鱼类选择育种方式通常要经过多代繁殖以保证后代不仅达到理想的育种目的,而且没有遗传病。
不过,这种方式十分耗时,对繁殖鱼类的要求也十分苛刻。
近些年,遗传技术的不断进步也为鱼类选择育种带来了新的方式和思路。
比如,利用基因组学的技术手段,可以对种间基因差异进行分析,以发现有用的遗传变异,并通过交配来提高肉质和生长速度等性状。
这种方式可以大幅度缩短育种周期,并提高了育种效率。
二、鱼类基因编辑技术的研究进展基因编辑技术是指通过人为干预核酸序列的方式来改变生物个体的基因序列,从而达到调整性状的目的。
近年来,随着基因编辑技术的不断发展及应用,越来越多的研究人员也将其应用于鱼类育种中。
例如,最近中国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,将花鲈的生殖细胞线路中关键基因转化为金枪鱼的基因,从而克隆出了肉质和营养双丰收的优质花鲈。
此外,基因编辑技术还可以使用诸如TALENs、CRISPRs等工具对已知育种基因进行编辑,以提高其育种效果,并最终获得更高的产出。
不过,鱼类的育种需要充分考虑其环境和生态的特殊性,因此也需要鱼类基因编辑技术受到全面的评价。
三、遗传育种技术的应用前景鱼类遗传育种技术的应用前景是十分广阔的。
随着人口的不断增长,鱼类资源的匮乏已经成为世界性的问题。
如何更加有效地增加鱼类产量和改善鱼类品质,成为了人们极为关注的问题。
在这种情况下,遗传育种技术的应用将会对未来的鱼类育种产业带来重大的影响。
同时,鱼类遗传育种技术不仅可以应用于经济鱼类的育种中,还可以用于饲养和保护珍稀和濒危鱼类的恢复和保护。
鱼类育种技术研究进展摘要:我国海淡水鱼类近5000种,其中海水鱼约占三分之二,淡水鱼约占三分之一,鱼类养殖种类数由60年代的十多种增加到目前的百种左右,养殖产量也得到相应提高。
建立先进的鱼类育种技术体系和育种研究创新平台、提高鱼类遗传育种的效果和种苗质量对促进水产养殖业的健康发展具有重要意义。
本文阐述了鱼类遗传育种的技术及其当前的发展动态,分析了现代生物技术在鱼类育种中的应用概况,探讨了鱼类遗传育种的发展趋势,旨在为鱼类新品种选育提供理论依据与参考。
关键词:鱼类;育种;技术;研究进展Progress in Fish Breeding TechnologyAbstract:Freshwater fishes of the sea of nearly 5,000 species, of which about two-thirds of marine fish, freshwater fish account for about one-third of the number of types of fish farming dozen 1960s to the current hundred or so, aquaculture production also increased accordingly. Establishment of advanced technology systems and breeding fish breeding research and innovation platform to improve the effectiveness and quality of fish breeding seedlings to promote the healthy development of the aquaculture industry is important. This paper describes the technology and its current developments fish breeding, and analyzes the application of modern biotechnology in fish breeding overview discusses trends in fish breeding, fish breeding new varieties designed to provide theoretical basis and reference.Key words: Fish; Breeding; Technology; Progress近年来,我国的渔业产量和养殖规模一直居世界首位,但从总体上来看,依然需要高效、优质、抗病力强的养殖品种。
纵观世界水产行业都因良种的突破性成果而得到了提高和发展,而水产养殖发达国家,良种繁育和品种改良也都被列为重要的研究课题,所以通过传统育种和现代生物技术对鱼类进行品种选育和遗传改良,获得具有优良性状的优质苗种,对促进水产养殖业向高产、优质、持续、健康方向发展具有重要意义[1]。
早在公元前9000年左右人类就开始驯化野生动物,但直到公元1750年之后才开始进行现代意义上的动物选种[2]。
动植物育种的科学理论在20世纪初期建立起来[3]。
所谓育种,就是应用各种遗传学方法,改造生物的遗传结构,以培育出高产优质的品种。
到20世纪60年代,随着遗传学和其它自然科学的不断发展,大大扩大了生物遗传改良的范围,除了目前应用最广泛的传统的选择育种和杂交育种方法外[4,5],还发展了辐射诱变育种、化学诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、体细胞杂交、细胞核移植、抗性育种、染色体工程以及基因工程等方法[6]。
近年来,各种遗传育种技术和方法被广泛应用于鱼类的遗传改良并取得了一定的成效,培育出部分鱼类新品种。
本文就鱼类遗传育种的方法及其发展动态进行了系统的综述,分析了现代生物技术在鱼类育种中的应用概况,探讨了鱼类遗传育种的发展趋势,旨在为鱼类新品种培育提供理论依据与参考。
1 选择育种选择育种又称系统育种,是一种经典的新品种培育方法,它是对一个原始材料或品种群体实行有目的、有计划的反复选择淘汰,从中分离出一些经济性状表现显著优良而又稳定的新品种[7]。
任何一种育种方法最终都要经过挑选亲本进行繁殖这一步骤,可以说选择育种是育种工作中最根本的方法。
鱼类选择育种的常用方法有: 家系选择、亲本选择、混合选择和综合选择等。
鱼类选育中最成功、成效显著的为虹鳟(Oncorhynchus mykiss) 的选育。
美国、日本等国从20世纪初就开始对虹鳟进行选择育种,其中最成功的是美国华盛顿大学的道纳尔逊经23 年研究育成的“超级虹鳟”。
目前经过选育的虹鳟形成了多个品系。
挪威国家水产研究所利用分子标记技术与传统的选择育种相结合对大西洋鲑进行选择育种,提高了幼鱼的成活率、生长率和饲料转化率,获得了巨大的经济效益[7]。
我国在选择育种方面的成就主要集中在淡水鱼种。
目前已成功选育出了荷包红鲤(Cyprinus carpiowuyuanensis)、兴国红鲤(Cyprinus carpiovar.singuonensis)、荷包红鲤抗寒品系、彭泽鲫(Carassius auratusvar.Pengzesis)、德国镜鲤(Cyprinus Carpio L)选育系F4、团头鲂(CarnisMegalobramae)、“浦江1号”、甘肃金鳟、“夏奥1号”、奥利亚罗非鱼(Oreochromisnilotic)、新吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)、松浦镜鲤(Cyprinus carpio Songpu carp)等近10个新品种和新品系[6]。
2 杂交育种杂交是指通过不同基因型的个体之间的交配而获得双亲基因重新组合的个体的过程,是育种广泛采用的一种手段,不仅能够丰富遗传结构,使不同类型的亲本优良性状得以结合,提高杂交后代的生活力,还能产生亲本从未出现过的优良性状,获得具有杂种优势的新品种[8]。
虽然杂交育种的研究在水产品种有广阔的前景,但应注意选择合适的杂交对象,尽可能避免杂交育种的盲目性,又要高度重视杂交生物可能对自然种群造成的生物污染[9]。
2009-2010年,辽宁省凤城市鱼种场根据鱼类杂交一代优势育种途径,选择德国框鲤做父本,散鳞镜鲤(Cyprinus carpio)做母本进行杂交育种试验,成功培育出了抗病力强、生长快、成活率高的杂交一代鲤鱼苗种,提高养殖抗病力和养殖产量[10]。
浙江海洋学院通过燕尾红剑与鸳鸯剑杂交以及连续回交获得体色为红底黑纹的长鳍剑尾鱼,暂名长鳍鸳鸯剑(燕尾红剑×鸳鸯剑)。
选取杂交子代群体中出现的红底黑条纹且观赏性好的长鳍鸳鸯剑与鸳鸯剑进行连续4次的回交,如此连续选育5个世代,子代中红黑体色的个体的比例从45.1%增加到90.1%[11]。
珠江水产研究所采用种内杂交的方法,集中不同群体优点作为基础群,以斑鳢(Channa argus)雄鱼为父本,乌鳢(Channa maculata)雌鱼为母本,通过生态调控和激素催熟等方法强化培育亲本,解决两种亲本之间的性腺发育不同步的问题,获得生长速度大幅提高的超级杂交鳢-乌斑鳢(乌鳢♀×斑鳢♂)[12]。
2009年广东省、海南省分别培育斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)♀×赤点石斑鱼(E.akaara) ♂、赤点石斑鱼♀×斜带石斑鱼♂、斜带石斑鱼♀×鞍带石斑鱼(E.lanceolatus)♂、棕点石斑鱼(E.fuscoguttatus)♀×鞍带石斑鱼♂4种杂交石斑鱼苗,其中,棕点石斑鱼♀×鞍带石斑鱼♂的杂交种产量最高,饲养2个月,体长约是母本的1.4倍,体重约2.1倍;斜带石斑鱼♀×鞍带石斑鱼♂的杂交种饲养3个月,体长约是母本的1. 6倍,体重约4倍;并且该两种杂交种都具有较强的抗病性[13]。
杨少森[14]利用斜带石斑鱼♀×鞍带石斑鱼♂进行杂交,结果表明所选亲本组合相容性较好,杂交后配子能正常受精孵化,孵化后杂交子代生长发育正常,且杂交F1仔、稚、幼鱼阶段在生长速度上表现出杂种优势。
通过杂交获得的杂种可以采用遗传标记的方法来鉴定杂种具有的优势。
常用的细胞遗传学标记方法主要有染色体核型分析和荧光原位杂交技术。
染色体核型又称染色体组型,是依据处于细胞分裂中期浓缩的染色体的形态建立的,是区别物种的基本遗传学依据。
2002 年,叶星等[15]采用活体肾细胞直接制片的方法制备了广东鲂×团头鲂杂交F1的染色体制片,结果均表明染色体核型可用于杂种的鉴定。
荧光原位杂交是20世纪80年代末期发展起来的一种非放射性原位杂交技术,该方法具有易操作、安全、快速、探针稳定、检测信号、强杂交特异性高、同时显示多色多个不同探针的杂交信号等优点,因而在分子细胞遗传学领域受到广泛关注。
2007年,王世锋[16]运用传统的核型分析、染色体显带技术及FISH技术构建了六种石斑鱼的系统进化树,同时揭示了石斑鱼属染色体的进化规律。
3 转基因技术育种中国是世界上第一个培养出转基因鱼的国家。
1985年,朱作言等人将人的生长激素注射到泥鳅和金鱼的受精卵中,成功地获得了转基因鱼并建立了第一个完整的转基因鱼模型[17,18]。
随后,世界各国为了提高鱼类代谢、适应环境及抗病能力,先后对鲤鱼、虹鳟、斑马鱼、罗非鱼、大西洋鲑等二十多种鱼类进行了转基因的研究[19,20]。
目前主要使用的转基因方法有显微注射、精子携带和基因枪等。
转基因育种相对传统的鱼类选育种而言,具有育种周期短、优良性状遗传稳定的优点,然而,目前获得的转基因鱼并不是一个遗传上的稳定品系,转移基因的定点整合和转基因鱼纯系的建立是解决这一问题的关键,同时,转基因鱼的生态安全性及食用安全性仍有待于研究。
尽管如此,就国际上动物基因转移研究的整体水平和进展而言,转基因鱼极有可能成为第一个进入商品化的转基因动物[21]。
4 多倍体育种鱼类多倍体育种是目前鱼类育种的重要方法之一。
人工诱导多倍体的方法归纳起来不外乎生物学方法(远源杂交、核移植、细胞融合等)、物理学方法(热休克、冷休克、电休克、静水压处理等)、化学方法(秋水仙素、聚乙二醇等) 。
在多倍体技术中,最常用的为三倍体技术,主要是利用其不育的特点。
三倍体鱼通常具有成活率高、生长快、抗病力强等特点,具有广阔的应用前景[22]。
迄今为止,已获得了大西洋鲑、斑点叉尾鮰、硬头鳟、银大麻哈鱼、虹鳟和美国红点鲑等20余种鱼和杂交种的三倍体,以及鲟、斑点叉尾鮰、硬头鳟等的四倍体[23]。