[00111249]基于分子标记的鲑鳟鱼良种家系选育研究与产业化开发

(一)课题来源与背景; 本课题为甘肃省重大科技专项项目。 鲑鳟鱼（主要品种有虹鳟、金鳟、七彩鲑等）原产于太平洋东北海岸地区（包括美国、加拿大等）,经济价值高,适宜进行高密度集约化标准化养殖,是世界上最重要的养殖鱼类之一。我国幅员辽阔,地理类型多样,在东北、西北、华北、西南以及江南山区等地,都有丰富的冷水资源分布,非常适合养殖鲑鳟鱼类,现有冷水资源的理论养鳟产量在50万吨以上。 但是,鲑鳟鱼养殖业的总体水平不高。客观分析我国养鳟业现状及存在问题,制约鲑鳟鱼养殖发展的瓶颈因素是虹鳟育种技术水平落后,国内现有鲑鳟鱼品种（品系）普遍退化,优质鲑鳟鱼选育技术体系不完备,缺乏高产高效的优良品种,优质苗种生产能力严重不足,难以支撑鲑鳟鱼养殖业的健康发展。国内鲑鳟鱼选育大多应用群体混合选育技术,尚未建立规范有效的家系选育系统,良种繁育水平及规模远不能满足当前国内养鳟业的需求。 （二）研究目的与意义; 为提升我国鲑鳟鱼养殖业的水平,扩大我国鲑鳟鱼养殖规模,提高养殖效益,打破国外对我国良种鲑鳟鱼种质资源的封锁垄断,进行优质鲑鳟鱼良种品系选育研究十分必要和迫切。本项目应用鲑鳟鱼特异性分子标记进行家系选育研究（筛选出速生型和晚熟型的优良家系3-5个）,把现代分子生物学技术与传统育种技术相结合,建立具有自主知识产权的良种鲑鳟鱼育种技术体系和苗种繁育产业体系,为我国养鳟业的健康可持续发展提供坚强的技术支撑。 （三）主要论点与论据; 1、建立鲑鳟鱼基础群体。 基础群体是建立家系的前提。从甘肃省鲑鳟鱼引种育种中心现有的鲑鳟鱼品种（品系）情况,建立了2个道氏虹鳟群体和1个甘肃金鳟群体。每个群体的数量1000尾以上,雌雄比2：1。 2、建立22个全同胞家系。 根据省水产所育种基地现有育种设施情况,分别从道氏虹鳟的2个群体中随机挑选4龄雌鱼和3龄雄鱼,按照1：1配对,建立22个全同胞家系,正常孵化管理。待鱼苗上浮后,每个家系选取1000尾在水族缸中单独饲养,定期对各家系鱼苗生长指标进行测量。 应用微卫星技术对22个虹鳟家系进行评价。 采用微卫星技术,通过10对微卫星引物在22个家系虹鳟的扩增情况,得到遗传参数,分析判断不同家系虹鳟的遗传信息及多样性,以生长速度（权重0.4）、体重变异系数（权重0.2）、家系间平均遗传距离（权重0.4）等指标综合评价,家系综合评分=Σ（22-评价指标值排序数）×指标权重,按照得分由高到低,筛选出4、5、21号等3个家系. 家系19虽然生长速度慢,但是其体色颜色较为白亮,与其他家系有明显不同,因此也作为育种材料进行选留。因此,本项目共选留4个家系。 尽管在其他家系中也有生长快的,超过选留的家系,但是考虑遗传距离因素,为避免近亲交配,予以淘汰,没有选留。 （四）以315尾甘肃金鳟（Oncorhynchus mykiss）为研究材料,分析了GH基因外显子区域多态性,并对基因型与生长性状进行了关联性分析。PCR-SSCP分析结果显示B等位基因在外显子2区域第903 bp处发生G/C突变,存在3种基因型AA、AB和BB。D等位基因在外显子5区域第3 049 bp处发生T/G的突变,在3 094 bp处发生C/A的突变,其中第3 049 bp处发生的T/G的突变导致第157位氨基酸由组氨酸变为谷氨酰胺,为有义突变,共检测到3种基因型CC、CD和DD个体。最小二乘法分析表明,BB基因型的全长值和体长值都显著高于AA和AB基因型（P＜0.05）。T3049G和C3094A突变点对全长、体长和体重均有显著性影响（P＜0.05）,其中CC基因型的全长值、体长值和体重值都高于DD和CD基因型。这些分子标记可以为甘肃金鳟遗传改良提供基础的数据和参考。 （四）创见与创新; 本项目应用微卫星标记,全面分析了22个虹鳟家系的遗传多样性,并将生长指标、变异系数和家系间遗传距离等参数综合评价,按照评分高低选留家系,避免了以往群体选育单纯以体重指标为选择依据、忽视基因作用的现象,提高了选育效果。 本项目对甘肃金鳟的生长基因与生长性状之间的关系进行了分析,发现了GH基因6个不同的基因型,对各基因型的金鳟生长情况进行测量分析,为下一步金鳟的精准选育提供了依据。 （五）社会经济效益,存在的问题; 项目完成后,每年至少生产发眼卵500万粒,推广到国内16个省区,形成2000吨的商品鱼产量,产值7000万元,为农民创收入2000万元。 由于虹鳟是国外品种,目前,国际上对虹鳟可育种引进控制非常严格,制约了我国虹鳟新品系的发展,对虹鳟育种研究及开发非常不利,因此,要利用国内现有的虹鳟品系资源,运用现代生物技术进行育种研究,在基因组水平上进行研究,努力开发适合我国养殖需求的新品种。 （六）历年获奖情况; 未获任何奖励。