鱖回交子代早期形態(tài)、生長(zhǎng)與攝食特征

魏 磊，趙金良，劉 偉，錢(qián)葉周，吳 超，錢(qián) 德

(1.上海海洋大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水水產(chǎn)種質(zhì)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種中心上海市協(xié)同創(chuàng)新中心，水產(chǎn)科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，上海 201306；2.池州市秋浦特種水產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，安徽池州 247104)

回交是雜交方式之一，是通過(guò)雜交子代與輪回親本間再次雜交，從而使得輪回親本一些優(yōu)良性狀在雜交后代中得到穩(wěn)定遺傳，同時(shí)，非輪回親本的一些優(yōu)良性狀也得以保留[1]。回交在魚(yú)類雜交中較為廣泛，如云斑尖塘鱧(Oxyeleotrismarmoratus)♂與線紋尖塘鱧(O.lineolatus)♀的雜交子代與云斑尖塘鱧(♂)回交，回交子代的斑紋偏向于云斑尖塘鱧，同時(shí)保留了線紋尖塘鱧生長(zhǎng)快、耐粗飼等特性[2]；“易捕鯉”(GS-01-002-2014)即是以[(大頭鯉Cyprinuspellegrini♀×散鱗鏡鯉C.carpioL.mirror♂)♀×(黑龍江鯉C.carpiohaematopterus♀×散鱗鏡鯉♂)♂]后代 ♀與大頭鯉♂回交獲得的子一代群體為基礎(chǔ)群體，再經(jīng)選育獲得的，該回交種棲息于水體中上層，起捕率高[3]。回交子代有時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出超過(guò)輪回親本的性能優(yōu)勢(shì)，如用斑點(diǎn)叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)♀與長(zhǎng)鰭叉尾鮰(I.furcatus)♂雜交F1，與長(zhǎng)鰭叉尾鮰♀回交，回交子代的體重生長(zhǎng)性狀明顯超過(guò)長(zhǎng)鰭叉尾鮰[4]。

鱖是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴淡水經(jīng)濟(jì)魚(yú)類，主要養(yǎng)殖種類有鱖(Sinipercachuatsi)和斑鱖(S.scherzeri)，兩者均為肉食性魚(yú)類，但不同種類的外形、生長(zhǎng)、餌料系數(shù)等都不相同。目前，已采用斑鱖♀×鱖♂雜交方式獲得了雜交新品種—“秋浦雜交斑鱖(GS 02-005-2014)”，平均體重比斑鱖提高160%以上，餌料系數(shù)降低[5]。而采用斑鱖♂×鱖♀獲得的“長(zhǎng)珠雜交鱖(GS 02-003-2016)”，7月齡時(shí)平均體重是斑鱖的3.2倍[6]。鑒于雜交在鱖魚(yú)育種上取得了明顯成效，在雜交鱖(斑鱖♀×鱖♂)基礎(chǔ)上，采用回交方式獲得了斑鱖♀×雜交鱖♂回交子代，通過(guò)比較其與斑鱖、雜交鱖在早期發(fā)育階段的外形(體斑和體型)、生長(zhǎng)和攝食特性，評(píng)價(jià)輪回親本與非輪回親本各自性狀的遺傳特征，為鱖雜交育種深入研究提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)在安徽省池州市秋浦特種水產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司進(jìn)行。“秋浦雜交斑鱖”(以下簡(jiǎn)稱“雜交鱖”)是由斑鱖♀×鱖♂雜交而得，回交子代由斑鱖♀×雜交鱖♂回交而得。2018年4月16日，同時(shí)開(kāi)展斑鱖、雜交鱖和回交子代繁育。其中，雜交鱖受精卵采用人工授精方式獲得；斑鱖和回交子代受精卵均采用自然受精方式獲得，受精卵放入孵化環(huán)道內(nèi)流水孵化；孵化水溫為15～20 ℃。出膜第5天，仔魚(yú)開(kāi)口，開(kāi)口餌料魚(yú)為剛出膜的鰱、鳙魚(yú)苗。開(kāi)口一周后，再將仔魚(yú)從孵化環(huán)道轉(zhuǎn)入水泥池(7 m×8 m×1 m)內(nèi)進(jìn)行培育，餌料魚(yú)為鰱、鳙和鯽魚(yú)苗。每天早、晚各投喂1次。

1.2 方法

1.2.1 早期體斑和體型

鱖出膜后，回交子代、雜交鱖和斑鱖魚(yú)苗每日采樣1次，每次10尾，用解剖鏡觀察色素分布、體斑形成，同時(shí)拍照記錄。觀察時(shí)間為初孵仔魚(yú)至斑紋穩(wěn)定期(40-45日齡，不同種魚(yú)時(shí)期略有差異)。45日齡，測(cè)定三種魚(yú)苗頭部隆角(頭后背前與魚(yú)體長(zhǎng)軸間夾角)、體高/體長(zhǎng)指標(biāo)。

1.2.2 生長(zhǎng)測(cè)量

在魚(yú)苗孵化出膜至孵化后45日齡，每日采樣1次，每次10尾，用游標(biāo)卡尺測(cè)量魚(yú)苗全長(zhǎng)。計(jì)算日均增長(zhǎng)率：AGL=(Lt-L0)/D

式中：AGL為全長(zhǎng)日均增長(zhǎng)率(mm/d)；Lt為測(cè)量的末全長(zhǎng)；L0為測(cè)量的初全長(zhǎng)；D為實(shí)驗(yàn)的間隔天數(shù)。

1.2.3 攝食量測(cè)定

出膜后20日齡，三種魚(yú)苗各取30尾，于20 cm×30 cm×20 cm的水族箱中進(jìn)行飼養(yǎng)，裝有循環(huán)水裝置，定期更換新水，實(shí)驗(yàn)周期為20 d。每天分別在8時(shí)和16時(shí)投喂鰱、鳙餌料魚(yú)苗。當(dāng)天上午第一次投喂前，稱量投喂餌料魚(yú)質(zhì)量，記為m1；下午第二次投喂餌料魚(yú)質(zhì)量，記為m2；第二天上午投喂前，測(cè)定剩余餌料魚(yú)質(zhì)量，記為m3。每隔5天，各隨機(jī)抽測(cè)10尾試驗(yàn)魚(yú)苗的質(zhì)量，并進(jìn)行三次重復(fù)，計(jì)算出日均增重率和餌料系數(shù)。

AGW=(Wt-W0)/D×N

DF=(m1+m2-m3)/N×D

FC=3(m1+m2-m3)/(Wt-W0)

式中：AGW為日均增重率(g/d)；Wt為稱量的末體質(zhì)量；W0為稱量的初體質(zhì)量；D為實(shí)驗(yàn)間隔天數(shù)；N為取樣魚(yú)的數(shù)目；DF為平均日攝食量(g/d)；m1、m2、m3分別為餌料魚(yú)的質(zhì)量；FC(Feed Coefficient)為餌料系數(shù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS19.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，P<0.05表示差異顯著。數(shù)據(jù)作圖均采用GraphPad Prism5.0軟件。圖片使用Adobe Photoshop CC 2018處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 色素和斑紋比較

如圖1所示，三種魚(yú)初孵仔魚(yú)黑色素主要分布在卵黃囊上，回交子代和斑鱖背部前段也有少量分布。出膜第2、3天，臀鰭基部位置均出現(xiàn)黑色素。出膜第4天，頭部出現(xiàn)黑色素，回交子代和斑鱖背部前段黑色素分布增多，雜交鱖背部前段開(kāi)始出現(xiàn)黑色素，且軀干后段中間位置也出現(xiàn)黑色素。出膜第5天，回交子代和斑鱖軀干后段中間位置未見(jiàn)黑色素出現(xiàn)。黃色素主要分布于頭部和卵黃囊，三種魚(yú)的黃色素分布差異不明顯。

圖1 回交子代、斑鱖和雜交鱖1-5日齡色素變化Fig.1 Pigment changes of S.scherzeri，backcrossing progeny and hybrid at day1-5

三種魚(yú)早期的斑紋形成如圖2所示。11-13日齡，三種魚(yú)黑色素分布位置差異不大，未見(jiàn)明顯斑紋；16-18日齡，黑色素除在軀體前半段大量分布外，背鰭硬棘、軟棘基部，臀鰭基部也有分布，軀干后端中間位置分布明顯；23-24日齡，斑紋初步形成，三種魚(yú)背部出現(xiàn)5個(gè)黑色鞍狀帶，回交子代和斑鱖軀干后段中間位置出現(xiàn)黑色橫帶，雜交鱖沿背鰭硬棘基部向下出現(xiàn)縱帶；43-45日齡，回交子代和斑鱖體側(cè)斑塊排列緊密，橫向規(guī)則排布，而雜交鱖斑塊較稀疏，排列不規(guī)則。

2.2 頭部隆角、體高/體長(zhǎng)比較

如表1所示，45日齡，回交子代、斑鱖和雜交鱖頭部隆角分別為25.48°±0.85°、24.52°±0.65°、29.44°±1.34°，回交子代、斑鱖與雜交鱖差異顯著。三種魚(yú)體高/體長(zhǎng)值分別為0.26±0.03、0.25±0.09、0.32±0.05，回交子代、斑鱖與雜交鱖差異顯著。

2.3 全長(zhǎng)比較

回交子代、斑鱖和雜交鱖初孵仔魚(yú)全長(zhǎng)分別為(4.24±0.21)、(4.17±0.24)、(4.27±0.32)mm，45日齡全長(zhǎng)分別為(78.52±1.55)、(55.51±0.71)、(83.81±1.22)mm。回交子代、斑鱖和雜交鱖的日均增長(zhǎng)率分別為1.65、1.14、1.78 mm，回交子代、雜交鱖與斑鱖間差異顯著(見(jiàn)表2)。

圖2 回交子代、斑鱖和雜交鱖體斑形成Fig.2 Body spots formation of S.scherzeri，backcrossing progeny and hybrid

表1 45日齡三種魚(yú)的頭部隆角、體高/體長(zhǎng)值Tab.1 Head ridge angle，body height/body length value of three kinds of fish at 45 days age

注：同行數(shù)字后不同字母代表差異性顯著，下同。

表2 三種魚(yú)的初孵全長(zhǎng)、45日齡全長(zhǎng)和日均增長(zhǎng)率比較Tab.2 Comparison of the initial hatching length，45 days age full length and average daily growth rate of the three kinds of fish

2.4 攝食水平比較

如表3所示，回交子代、斑鱖和雜交鱖的日均攝食量分別為(0.217±0.02)、(0.153±0.01)、(0.220±0.04)g，日均增重率分別為(0.067±0.02)、(0.031±0.03)、(0.073±0.06)g，回交子代、斑鱖與雜交鱖的餌料系數(shù)分別為2.99±0.16、4.40±0.22、2.76±0.13。回交子代和雜交鱖的日均攝食量大于斑鱖的，回交子代和雜交鱖的餌料系數(shù)顯著低于斑鱖的。

表3 三種魚(yú)的日均攝食量、日均增重率和餌料系數(shù)比較Tab.3 Comparison of daily food intake,average daily weight rate and feed coefficiontof the three kinds of fish

3 討論

3.1 鱖回交子代體斑和體型

本研究中，出膜1-5日齡，回交子代的黑色素分布與斑鱖類似，與雜交鱖差異明顯；如圖2所示魚(yú)體發(fā)育的前兩個(gè)階段中，三種魚(yú)差異不明顯，而后兩個(gè)階段差異較明顯。總之，回交子代早期色素分布和體斑特征與斑鱖相似。回交子代的體斑特征與母本斑鱖相似，這可能是因?yàn)榘喵Z作為輪回親本時(shí)，回交子代的遺傳物質(zhì)組成比例更多來(lái)自于斑鱖的緣故[7]，也可能是控制體斑特征的功能基因來(lái)源于母本。

在魚(yú)類雜交中，雜交子一代的性狀通常處于兩親本的中間狀態(tài)[8]。在鱖魚(yú)雜交子一代中，宓國(guó)強(qiáng)等[9]研究發(fā)現(xiàn)正交雜交鱖(鱖♀×斑鱖♂)與鱖相似，背部向下出現(xiàn)垂直軀干的條帶，而單建杰[10]研究認(rèn)為反交雜交鱖(斑鱖♀×鱖♂)體側(cè)無(wú)垂直條帶，與斑鱖相似，正反雜交子代體側(cè)斑紋呈不規(guī)則分布，體高/體長(zhǎng)值分別為：鱖0.36±0.04、斑鱖0.26±0.02、正交子代0.29±0.02、反交子代0.30±0.02，雜交子代體型介于鱖與斑鱖之間，正反交子代間差異不大。本研究中，回交子代頭部隆角和體高/體長(zhǎng)值分別為25.48°±0.85°、0.26±0.03，與斑鱖無(wú)明顯差異，回交子代較穩(wěn)定遺傳了輪回親本斑鱖的體型特征。

本研究中，斑鱖既作為輪回親本，又作為雜交母本，回交子代表型上偏向斑鱖，除了斑鱖遺傳物質(zhì)組成比例較高外，一定程度上也受母系效應(yīng)影響[11]。

3.2 鱖回交子代早期生長(zhǎng)與攝食

在魚(yú)類回交育種中，回交子代的生長(zhǎng)性能有時(shí)會(huì)接近雜交子一代或子二代，如建鯉[元江鯉♀×荷元鯉(荷包紅鯉♀×元江鯉♂)♂回交子代]與元江鯉生長(zhǎng)速度接近，且成活率、起捕率高[12]；薩尼F1(薩羅♀×尼羅♂)♀×尼羅♂回交子代的生長(zhǎng)速度與尼羅接近[13]。在本研究中，45日齡，回交子代生長(zhǎng)速度略低于雜交鱖，兩者差異不明顯。孫際佳等[14]研究認(rèn)為，在正交子一代中，鱖♀×斑鱖♂雜交種0.3月齡、7月齡和11月齡的生長(zhǎng)速度與鱖無(wú)顯著差異，雜交子一代遺傳了鱖的快速生長(zhǎng)速度；而許淼洋[15]也研究發(fā)現(xiàn)，反交雜交子一代初孵仔魚(yú)全長(zhǎng)(4.12±0.12)mm介于雙親之間，出膜后0-43日齡，雜交子一代全長(zhǎng)日平均增長(zhǎng)率為1.10 mm，與鱖1.54 mm較為接近，雜交子一代的早期生長(zhǎng)速度偏向于鱖。即正反雜交子代生長(zhǎng)均表現(xiàn)偏向生長(zhǎng)速度較快的親本。本研究中，在45日齡內(nèi)，回交子代生長(zhǎng)速度與雜交鱖接近，回交子代的快速生長(zhǎng)性能偏向雜交鱖，這也可能與原始雜交親本鱖(非輪回親本)的生長(zhǎng)性能在雜交后代中能穩(wěn)定遺傳有關(guān)[16]。

另外，就三種魚(yú)的攝食水平進(jìn)行比較，回交子代與雜交鱖的日均攝食量差異不大。回交子代和雜交鱖的餌料系數(shù)顯著小于斑鱖，餌料系數(shù)反映了魚(yú)類對(duì)餌料的利用率大小，餌料系數(shù)越小，餌料利用率越大。研究表明，初始體重在10 g左右的鱖、雜交鱖和斑鱖30 d的平均日攝食量分別為(6.1±0.31)、(5.26±0.33)、(4.24±0.23)g，日增重率分別為(1.171±0.180)、(1.019±0.104)和(0.433±0.078)g[17]。在相同的養(yǎng)殖條件下，不同鱖魚(yú)的生長(zhǎng)速率次序與其攝食量大小次序相對(duì)應(yīng)，推測(cè)鱖魚(yú)的生長(zhǎng)快慢與其日均攝食水平間正相關(guān)。

雜交育種中，選擇合適親本與正確配組是育種工作的關(guān)鍵，而在回交育種中，輪回親本選擇對(duì)子代性狀有著重要影響[18]。本研究初步分析了鱖魚(yú)回交子代早期形態(tài)、生長(zhǎng)與攝食量表現(xiàn)，以及性狀遺傳特征，可為今后鱖魚(yú)雜交育種中親本選配與預(yù)期效果提供重要參考。