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马氏珠母贝选系F_2早期选择反应和现实遗传力估计

马氏珠母贝选系F2早期选择反应和现实遗传力估计

邓岳文，符韶，杜晓东，王庆恒

（广东海洋大学水产学院，广东湛江 524025）

摘要: 对马氏珠母贝基础群体进行持续选择建立选系F2，比较了选系F2与对照群体早期生长差别，并估计了选择反应和现实遗传力。结果表明，在第8、14、21和35天，选系F2的平均壳长显著大于对照群体（P < 0.05）。在第8、14、21和35天，选择反应和现实遗传力变化范围分别为0.63～0.89和0.36～0.51。本研究表明利用群体选择可以明显改良马氏珠母贝养殖群体的生长性状。

关键词：马氏珠母贝，选择反应，现实遗传力

中图分类号：S968.31+6.1 文献标志码：A 文章编号：1673-9159(2008)04-0026-04 Response to selection and realized heritability for early growth in the

second-generation selected line of pearl oyster Pinctada martensii

DENG Yue-wen, FU Shao, DU Xiao-dong, WANG Qing-heng

(Fisheries College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524025, China)

Abstract: The second-generation selected line of pearl oyster Pinctada martensii was constructed by a consecutive selection for faster growth in the base population. A comparison of early growth of shell length between the selected line and the control line was done. Response to selection and realized heritability for early growth of shell length were also estimated in the present study. The second-generation selected line exhibited higher growth of shell length than the control line did on the 8th, 14th, 21st and 35th day. Response to selection and realized heritability for shell length growth in the second-generation selected line varied from 0.63 to 0.89 and from 0.36 to 0.51, respectively. It was concluded that mass selection was an effective approach to improving growth traits in the stocks of pearl oyster Pinctada martensii.

Keywords: Pinctada martensii, response to selection, realized heritability

马氏珠母贝（Pinctada martensii，Dunker）主要分布于日本沿海和我国广东、广西、海南以及福建东山沿海。马氏珠母贝长期以来都是我国海水珍珠养殖的主体，是我国南方养殖的一种重要的经济贝类，特别在广东、广西和海南沿海部分地区还是经济发展的支柱性产业。近年来，我国海水珍珠的质量出现明显滑坡，严重地削弱了在国际市场上的竞争力。为了提高海水珍珠质量和在国际市场上的竞争力，国内科技工作者已经进行了大量的研究工作，这些工作主要包括培育马氏珠母贝优良品种[1-5]、建立术前处理和细胞小片等育珠技术[6-8]和改进海水珍珠加工工艺[9,10]。

选择育种是一种经典的育种方法，主要通过持续对育种群体进行有计划的筛选和淘汰，增加群体内具有价值的基因频率，降低不需要的基因频率，以达到提高和稳定主要目标经济性状的目

的[11]。在国内海洋经济动物育种实践中，利用选择育种已经培育出适合海区养殖的优良品种，如中国对虾“黄海1号”和海湾扇贝“中科红”。国内已有马氏珠母贝群体选育研究的报道，如何毛贤等[2]的马氏珠母贝选系F1代生长特性研究。目前国内还未见有马氏珠母贝选系F2的报道。自2003年以来，广东海洋大学珍珠研究团队按照生长和壳宽系数等选育指标相继建立了2～4个马氏珠母贝选育系。本论文初步报道了马氏珠母贝选系F2早期的选择反应和现实遗传力估计，以期为马氏珠母贝的进一步选育提供依据。

1 材料与方法

1.1 亲贝来源

2005年，从流沙港和北部湾养殖群体选择性腺成熟个体为亲本建立基础群体。按照常规方法进行幼虫、稚贝和成贝培育。稚贝和成贝吊养在流沙港海区。

2006年4月，从基础群体取样600个个体进行壳长测量，选取60个壳长最大的个体作为亲本繁殖选系F1，其中雌雄亲本数量分别为40和20。按照常规方法进行幼虫、稚贝和成贝培育。稚贝和成贝吊养在流沙港海区。

2007年4月，从选系F1取样600个个体，选取60个具有壳长最大的个体为亲本繁殖选系F2，其中雄性和雌性亲本的数量分别为25和35个；另从群体中随机取样50个体作为对照组的亲本。选系F2与对照组亲本的平均壳长、壳高和壳宽见表1。

表1 选系F2与对照亲本的生长性状比较（mm ± SD）

Tab.1 Growth traits of parent used to produce the

second-generation selectedand control lines (mm ± SD)

组别壳长壳高壳宽

选择组75.12 ± 3.39 77.58 ± 3.95 24.49 ± 1.18

对照组67.69± 5.55 71.83 ± 5.26 22.86 ± 1.58

1.2 幼虫培育与取样

2007年4月，将用于构建选系F2和对照组的亲本分别解剖、进行人工授精。受精卵孵化后，将两个群体的幼虫分别移入水泥池（4.0 m×4.0 m× 2.0 m）进行培育。按照常规方法进行投饵和换水等日常管理。

在受精前，从选系F2和对照组分别取样50个卵，测量卵径大小；在受精后第8、14、21和45天，分别从选系F2和对照组随机取样100个个体，

用显微镜测量每个个体的壳长。

1. 3 数据分析

采用t检验比较选系F2和对照组卵径大小差

异；采用t检验比较不同生长期选系F2和对照组平

均壳长的差异，显著性水平设为P < 0.05。

参考Zheng等（2006）的方法计算在不同生长

期选择反应[12]：

BS是选系F2的平均壳长，BC是对照组的平均

壳长，σBC是对照组的标准差。

参考Zheng等[12]的方法计算不同生长期壳长

的现实遗传力：

x s和x c分别是选系F2和对照组的平均壳长，s c

是对照组的标准差，i是选择强度。

参考Hadley等（1991）的方法计算现实遗传力

的标准误[13]：

)

/1(2

≈

N e s为选系F2的有效群体数量，N e c为

对照群体的有效群体数量。

遗传获得是群体受到人工选择时，亲本群体与

后代群体在所研究性状的平均值之差，也是选择效

应的另外一种表达。遗传获得计算方法如下[12]：

100

BS和BC表示如上所述，GG S第二代选择的遗

传获得。

2 结果

2.1 两个群体的有效群体数量

选系F2和对照组的有效群体数量分别为53和

50（表2）。

表2选系F2和对照组亲本的有效群体数量

Tab.2 Number of males (M) and females (F) and the effective numbers (EN) of parents from the selected and control lines 亲本数量选系F2对照组

雄性 25 25

雌性 35 25 有效亲本数量 58 50

2.2 卵径比较

选系F2和对照组卵径的大小分别为50.32 ± 1.00 μm和49.89 ± 1.05 μm。统计分析结果表明，两个群体卵径的大小没有显著差异（P > 0.05）。2.3 生长比较

由表3可见，在第8、14、21和35天，选系F2

的平均壳长显著大于对照组（P < 0.05）。

表3 不同生长阶段选择组和对照组平均壳长比较

Tab.3 Mean shell length of the selected and control

lines at agesμm 贝龄/d 选系F2对照组

8 91.13 ± 4.49 a88.25 ± 4.96 b

14 131.41 ± 22.12a118.19 ± 19.53 b

21 212.63 ± 17.75 a176.73 ± 39.91 b

35 695.00 ± 215.37 a550.29 ± 231.18 b

同一行内具有相同上标字母的，表示差异不显著（P > 0.05）

2.4 选择反应与现实遗传力估计

不同生长期选择反应变化范围为0.63－0.89，

整个阶段的平均值为0.75 ± 0.12；不同生长期壳长

现实遗传力变化范围为0.36－0.51，整个阶段的平

均值为0.42 ± 0.08；遗传获得随着珍珠贝日龄的增

长而增加，从4.40％增加到26.29％，整个阶段的

平均值为15.55 ± 9.69％。

表4 马氏珠母贝选系F2选择反应、现实遗传力和遗传获得Tab. 4 Response to selection, realized heritability and genetic gains after the second selection for faster growth in

a base population of pearl oyster

贝龄/d 选择反应（SR）现实遗传力（h2R）遗传获得/％

8 0.78 0.44

0.07 4.40

14 0.68 0.38

0.06 11.18

21 0.89 0.51

0.08 20.31

35 0.63 0.36

0.07 26.29

平均值0.75 ± 0.12 0.42 ± 0.08 15.55 ± 9.69

3 讨论

群体选择的基本前提是待选育群体存在较高

的遗传变异。利用同工酶和AFLP等分子标记分析

结果表明，马氏珠母贝野生或养殖群体存在较高的

遗传变异度。例如，李广丽等利用聚丙烯酰胺梯度

凝胶电泳技术分析马氏珠母贝大亚湾和北部湾野

生群体的生化遗传结构表明，大亚湾和北部湾野生群体的平均杂合度分别为0.1243和0.0999，大亚湾和北部湾野生群体的平均多态位点分别为0.461和0.385[14]；Yu 等利用AFLP分子标记分析马氏珠母贝北部湾野生和养殖群体的遗传多样性分别为0.393和0.378，并认为北部湾养殖群体具有较高的遗传变异度[15]。在构建基础群体时，笔者从不同养殖群体（流沙港和北部湾）选取亲本，因此初步认为用于本实验的基础群体具有较高的遗传变异。

对该群体第2代进行的选择结果表明，在生长早期选择反应为0.63 ~ 0.89，壳长的现实遗传力估计为0.36 ~ 0.51，说明对该群体进行的二代选择仍是有效的。这些研究结果与其他的贝类选择结果相一致。例如，Haskin和Ford对美洲牡蛎Crassostrea virginica进行连续四代的抗单袍子虫病（MSX）选择，使其抗病能力比野生群体提高了8 ~ 9倍[16]；Nell等对悉尼岩牡蛎Saccostrea commercialis体重的二代选择，获得了17.8％（14.2％ ~ 22.7％）平均选择反应[17]；Zheng等对海湾扇贝Argopecten irradians irradians群体进行持续选择建立了选系F2，平均选择反应和现实遗传力估计分别为0.612 ± 0.101和0.349 ± 0.057[12]。本实验早期的选择反应和现实遗传力结果说明，马氏珠母贝选系F2仍存在着较高的遗传变异。

近交退化是指近交引起的与繁殖能力或生理机能相关的性状所表现出的表型平均值降低的现象[18]。影响群体选择反应一个重要因素是由于使用的亲本量少引起的近交退化。已有研究表明，在选择实验中，使用亲本数量少影响群体选择反应[11, 13]。在进行群体选择实验中，使用不同数量的繁殖亲本，每代增加的近交率可按公式

Δ计算得出，其中F

Δ为每代近交系数的增加量，m

N为雄性亲本的数量，

N为雌性亲本的数量[18]。因此，在设计群体选择实验时，为了避免因亲本量少引起的近交退化应该选用合适数量的亲本。究竟每代选用多少数量的亲本最合适？一般而言，经过选择后每代近交系数适宜为1.0％ ~ 2.0％。经过5 ~ 6世代后，加上选择的作用，使群体的近交系数达到5％ ~ 12％。在设计马氏珠母贝的选育实验时，笔者选用60个亲本（雄性和雌性亲本数量分别为20和40个）繁育子代，这样每代的近交水平约为1％。

4 结论

1）经过一代选择以后，马氏珠母贝基础群体仍具有较高的遗传变异，若对该群体进行持续选择将可获得较高的遗传进展；

2）马氏珠母贝早期壳长性状具有较高的现实遗传力，通过群体选择可以取得显著的遗传进展。

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