鈍綴錦蛤選育群體F2生長性狀相關(guān)性及遺傳力分析*

聶振平，彭慧婧**，鄒 杰，張守都

(1.廣西壯族自治區(qū)海洋研究所，廣西北海 536000；2.青島國家海洋科學(xué)研究中心，山東青島 266071)

0 引言

鈍綴錦蛤(Tapesdorsatus)，又稱沙包螺，屬瓣鰓綱(Lamellibranchia)簾蛤目(Veneroida)簾蛤科(Veneridae)綴錦蛤?qū)?Tapes)，主要分布于西南太平洋熱帶、亞熱帶海區(qū)，常見于我國東南沿海區(qū)和越南海區(qū)。近年鈍綴錦蛤市場(chǎng)價(jià)格較高，成為新興養(yǎng)殖品種。由于大規(guī)格商品貝養(yǎng)殖時(shí)間過長，而中等規(guī)格商品貝價(jià)格適中且產(chǎn)量穩(wěn)定，反而更受市場(chǎng)青睞。北部灣越南海區(qū)為硬底質(zhì)，鈍綴錦蛤以筐式養(yǎng)殖為主，養(yǎng)殖面積超過2萬hm2，養(yǎng)殖密度高，但個(gè)體生長速度慢，肥滿度低。國內(nèi)鈍綴錦蛤以底播養(yǎng)殖為主，潛在養(yǎng)殖面積約6.67萬hm2，養(yǎng)殖個(gè)體肥滿度高，但在淺海區(qū)養(yǎng)成率低。通過階段性移養(yǎng)，可將一定規(guī)格鈍綴錦蛤從筐式養(yǎng)殖轉(zhuǎn)入底播養(yǎng)殖，實(shí)現(xiàn)鈍綴錦蛤底播高密度、高產(chǎn)量養(yǎng)殖，縮短底播養(yǎng)殖周期，為該品種養(yǎng)殖主要模式，并為市場(chǎng)提供中等規(guī)格商品貝。在同一批次鈍綴錦蛤養(yǎng)殖過程中，我們發(fā)現(xiàn)個(gè)體生長性狀差異較大，表明鈍綴錦蛤極具選育或改良的潛力，可通過群體選擇育種達(dá)到提高其產(chǎn)量的目的。生長性狀群體選擇育種是動(dòng)物育種傳統(tǒng)且有效的方法，通過構(gòu)建選育群體對(duì)目標(biāo)性狀的累代選育，獲取優(yōu)良生長性狀的品種。關(guān)于海水貝類的選育研究，海灣扇貝(Argopectenirradians)[1]、馬氏珠母貝(Pinctadamartensii)[2-3]、長牡蠣(Crassostreagigas)[4]等品種已取得較好的研究成果，而對(duì)鈍綴錦蛤研究多集中于形態(tài)、分類等方面[5-8]。本試驗(yàn)基于鈍綴錦蛤移養(yǎng)模式，建立選育閉鎖群體，研究選育F2群體的生長性狀相關(guān)性，解析鈍綴錦蛤選育F2群體殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的影響，并利用F2半同胞估算養(yǎng)殖中期個(gè)體遺傳力，實(shí)現(xiàn)通過生長性狀研究鈍綴錦蛤群體選擇育種潛力的目的，為鈍綴錦蛤選育開發(fā)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 F2群體建立

2018年早春，以經(jīng)1代群體選育鈍綴錦蛤?yàn)橛H本，育肥培育后，選取性狀優(yōu)良且相近個(gè)體，將每個(gè)雄性個(gè)體隨機(jī)與20個(gè)雌性個(gè)體授精，孵化后投喂小球藻(Chlorellavulgaris)、球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)和扁藻(Platymonassp.)，培育出7個(gè)半同胞家系(S1、S2、…… S7)F2苗種，并利用筐式分區(qū)養(yǎng)殖(養(yǎng)殖地：越南)12個(gè)月，每個(gè)半同胞家系養(yǎng)殖筐排列成3×3矩陣式，每筐投放蛤種50個(gè)，養(yǎng)殖場(chǎng)地水深1-4 m；再集中轉(zhuǎn)移底播混養(yǎng)(養(yǎng)殖地：中國北海)6個(gè)月，形成F2混養(yǎng)閉鎖群體，養(yǎng)殖場(chǎng)地水深3-5 m，泥沙質(zhì)底。

1.2 數(shù)據(jù)測(cè)量

采樣后清洗干凈貝表，干露2 h后統(tǒng)一測(cè)量。從12月齡F2中每個(gè)家系每行/列隨機(jī)選取30個(gè)體，從18月齡F2中隨機(jī)選取180個(gè)體，使用電子天平稱量體質(zhì)量(BW)；使用游標(biāo)卡尺測(cè)量殼長(SL)、殼高(SH)和殼寬(SW)。體質(zhì)量性狀測(cè)量精確到0.01 g，殼體性狀測(cè)量精確到0.01 mm。

1.3 參數(shù)處理

采用單因素方差分析比較養(yǎng)殖12月齡各家系生長情況，檢驗(yàn)使用SNK法(a=0.05)，計(jì)算相關(guān)變異系數(shù)(CV)，公式：CV=SD/Mean×100%，式中，SD為標(biāo)準(zhǔn)偏差，Mean為平均值。

a為殼頂背后切線最大長度垂線段，長度為殼高(x2)；b為殼前后緣最大距離線段，長度為殼長(x1)；c為左右殼間最大距離線段，長度為殼寬(x3)a is the maximum distance segment vertical to tangent behind the shell top ,the length is shell height (x2);b is the maximum distance segment between the front and back ends of the shell ,the length is shell length (x1);c is the maximum distance segment between left and right shells,the length is shell width (x3)圖1 鈍綴錦蛤殼體性狀測(cè)量示意圖Fig.1 Diagrammatic sketch of the shell morphological measurement of T.dorsatus

1.4 生長性狀相關(guān)性分析

1.5 遺傳力估算

參考林元震等[10]研究方法，利用ASReml-R(V4)軟件，基于約束極大似然法 (Restricted Maximum Likelihood，REML)計(jì)算12月齡半同胞家系生長性狀的方差組分，利用個(gè)體模型估算遺傳力。線性模型為yij=μ+Ri+Tj+eij，式中，yij為個(gè)體生長性狀的觀測(cè)值，μ為性狀總體均值，Ri為行列效應(yīng)，Tj為個(gè)體加性遺傳效應(yīng)，eij為隨機(jī)殘差效應(yīng)，其中μ作固定效應(yīng)，其余列入隨機(jī)效應(yīng)；遺傳力計(jì)算公式為h2=σ2a/σ2P，式中，σ2a為加性遺傳方差組分，σ2P為表型方差組分。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性狀相關(guān)性分析

試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)筐式養(yǎng)殖存活率為63.5%，底播混養(yǎng)存活率為84.0%。18月齡F2群體生長性狀變異系數(shù)較養(yǎng)殖12月齡低(表1)，根據(jù)相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果(表2)，選育F2群體生長性狀間相關(guān)性達(dá)到顯著水平(P<0.01)，殼高與體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.850以上。根據(jù)逐步多元回歸分析結(jié)果(表3)，因變量與自變量之間線性關(guān)系顯著，2個(gè)階段F2群體殼體性狀回歸后對(duì)體質(zhì)量影響均達(dá)到顯著水平(P<0.01)，且殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的直接作用大于間接作用，殼長對(duì)體質(zhì)量影響最大，是影響F2群體體質(zhì)量的主要因素(表4)。18月齡F2群體殼寬對(duì)體質(zhì)量影響權(quán)重有所提高，殼長、殼高和殼寬對(duì)體質(zhì)量的直接作用效果相近。從殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的決定程度(表5)分析，2個(gè)階段F2群體殼長和殼高的共同決定系數(shù)均最高。12月齡F2群體殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的回歸方程：y=-48.724+0.513x1+ 0.754x2+0.882x3(R2=0.848)，18月齡F2群體殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的回歸方程：y=-94.689 +0.772x1+1.141x2+1.608x3(R2=0.864)，18月齡F2群體生長性狀參數(shù)線性擬合更好。

表1 F2群體生長性狀參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 1 Parametric statistics for growth traits of F2 population

表2 F2群體生長性狀間相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficients between the growth traits of F2 population

表3 生長性狀的偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)Table 3 Test of partial regression coefficient of growth traits

表4 殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的作用Table 4 Effects of shell traits on body weight

表5 殼體性狀對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)Table 5 Determination coefficients for shell traits on body weight

2.2 遺傳力估算與分析

12月齡半同胞家系生長情況見表6，殼長、殼高、殼寬和體質(zhì)量均值最高家系比最低家系分別高出3.67%、2.72%、5.01%和9.39%；單因素方差分析結(jié)果顯示，各家系的殼高和體質(zhì)量差異不顯著(P<0.05)。利用REML法計(jì)算12月齡F2方差組分(表7)，估算殼長、殼高、殼寬、體質(zhì)量半同胞個(gè)體遺傳力分別為 0.14±0.16、0.10±0.08、0.49±0.28、0.29±0.14；殼寬的遺傳力最高，體質(zhì)量遺傳力次之；結(jié)果中估算遺傳力的誤差較大，可能與取樣量較少有關(guān)[10]。殼寬半同胞個(gè)體遺傳力和變異系數(shù)(表1)均高于殼長和殼高性狀，殼寬應(yīng)考慮成為下一步選育的首選性狀。

表6 12月齡各家系生長性狀參數(shù)(Mean±SD)Table 6 Growth trait parameters of the families at 12 months old (Mean±SD)

表7 12月齡F2群體生長性狀方差組分Table 7 Variance components estimation of growth traits of F2 population at 12 months old

3 討論

3.1 相關(guān)性

體質(zhì)量是多數(shù)貝類的重要經(jīng)濟(jì)性狀，受微效多基因的共同作用，也與殼型密不可分，探索貝類生長性狀的相關(guān)性和分析殼體性狀對(duì)體質(zhì)量作用效果，可以實(shí)現(xiàn)多性狀選擇，達(dá)到提高產(chǎn)量或品質(zhì)的目的，對(duì)貝類的選擇育種具有重要意義，也成為比較不同群體表型特征的重要手段。在對(duì)櫛孔扇貝 (Chlamysfarreri)[11]、毛蚶(Scapharcasubcrenata)[13]、菲律賓蛤仔[13]等多種海水貝類生長性狀的相關(guān)研究表明，不同雙殼貝類的生長性狀之間普遍存在相關(guān)性，與體質(zhì)量相關(guān)程度均達(dá)到顯著水平(P<0.01)，與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。在相同貝類研究中，巫旗生等[14]研究鈍綴錦蛤野生群體形態(tài)性狀對(duì)活體質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)殼寬對(duì)體質(zhì)量直接作用(0.677)最大，殼長直接作用(0.151)最小，而本試驗(yàn)中12月齡和18月齡F2群體殼長對(duì)體質(zhì)量直接作用(0.377，0.389)最大。兩者研究結(jié)果呈現(xiàn)明顯差異，分析主要與兩方面有關(guān)：(1)表型差異受遺傳物質(zhì)的影響，兩個(gè)群體的遺傳背景不同，巫旗生等[14]研究對(duì)象為廣西野生鈍綴錦蛤群體，本試驗(yàn)研究對(duì)象為選育F2群體，兩個(gè)群體具有不同的遺傳物質(zhì)；(2)兩個(gè)群體的規(guī)格不同，野生群體鈍綴錦蛤平均體質(zhì)量為80.85 g，試驗(yàn)18月齡鈍綴錦蛤平均體質(zhì)量僅為50.02 g，推測(cè)野生群體鈍綴錦蛤有更長的生長齡。綜合比較二者研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨鈍綴錦蛤規(guī)格增大，殼寬對(duì)體質(zhì)量的影響作用升高，間接證明月齡影響鈍綴錦蛤生長性狀相關(guān)性。月齡影響生長性狀相關(guān)性也出現(xiàn)在其他貝類研究中，如櫛孔扇貝[11]1齡貝對(duì)體質(zhì)量直接作用最大是殼長(0.532)，而2齡貝對(duì)體質(zhì)量直接作用最大則是殼高(0.451)；不同月齡縊蟶[15]4，9，11月齡時(shí)對(duì)體質(zhì)量直接作用最大性狀分別為殼長(0.562)、殼寬(0.433)和殼高(0.394)，主要影響性狀發(fā)生變化與貝類生長發(fā)育策略有關(guān)。雖然鈍綴錦蛤選育F2群體殼長對(duì)體質(zhì)量直接作用最大，但兩個(gè)階段3殼體性狀對(duì)體質(zhì)量直接作用相近，從殼體性狀間接選擇上，殼長、殼高和殼寬均可作為參考性狀。雙殼貝類生長性狀相關(guān)性也可用于研究比較不同發(fā)育階段的群體，性狀選擇也應(yīng)根據(jù)不同品種、不同發(fā)育階段以及預(yù)期變化做出相應(yīng)調(diào)整。

3.2 遺傳力

遺傳力是基因型與環(huán)境互作的反映，養(yǎng)殖環(huán)境的不同使估算出的遺傳力產(chǎn)生較大的差異[16-17]。試驗(yàn)利用水流通暢的養(yǎng)殖環(huán)境，盡量降低家系間環(huán)境差異影響，同時(shí)參考林木育種對(duì)每個(gè)家系采用相同行列分組方法來提高遺傳力估算的準(zhǔn)確性，但由于鈍綴錦蛤家系混養(yǎng)會(huì)難以區(qū)分，試驗(yàn)采用筐式單獨(dú)養(yǎng)殖，屬半封閉養(yǎng)殖，不同存活率將明顯改變筐內(nèi)養(yǎng)殖密度，難免降低估算遺傳力的準(zhǔn)確性。鈍綴錦蛤?qū)儆诘撞ヘ愵惼贩N，適合潮下帶開放式養(yǎng)殖，由于遷移性較強(qiáng)，養(yǎng)殖后期不利于多家系的建立，群體選育更適合該品種育種，為方便利用半同胞家系估算鈍綴錦蛤的狹義遺傳力，試驗(yàn)于前期利用筐式養(yǎng)殖7個(gè)半同胞家系，既能構(gòu)建選育F2群體，又利于后期形成閉鎖群體，開展群體選育工作。試驗(yàn)估算鈍綴錦蛤殼長、殼高、殼寬、體質(zhì)量遺傳力依次為0.14±0.16、0.10±0.08、0.49±0.28、0.29±0.14，在鈍綴錦蛤自身性狀遺傳力比較中，殼寬和體質(zhì)量遺傳力屬中高遺傳力，尤其以殼寬作為選擇性狀，選擇反應(yīng)將更加明顯，適合群體選育方法育種。綜合分析F2群體生長性狀相關(guān)性及遺傳力，18月齡F2群體殼寬對(duì)體質(zhì)量的直接作用與殼高和殼長相近，但殼寬變異系數(shù)以及遺傳力均高于殼長和殼高，所以鈍綴錦蛤選育性狀選擇上，應(yīng)首先考慮殼寬，其次為殼高和殼長。

第三，二連浩特市市門。二連浩特是世界聞名的“恐龍之鄉(xiāng)”。2006年在二連浩特市建城50周年之際，在市區(qū)南6公里處的208國道上用兩條巨型恐龍雕塑建造了獨(dú)具二連特色的市門。距市區(qū)12公里208國道兩側(cè)的99條恐龍雕塑構(gòu)成恐龍景觀大道。造型各異的恐龍雕塑，或奔跑嬉戲，或爭(zhēng)食搶地，或深情相依，成為吸引國內(nèi)外游客的重要旅游景點(diǎn)。