罗非鱼的遗传性控技术

罗非鱼的遗传性控技术张海明鹭业水产集美大学水产学院3.1遗传雄性罗非鱼技术的历史回顾--YY/GMT技术的第一次革命我公司现任首席专家杨永铨教授，为了解决单雄性罗非鱼养殖问题，于1979年根据生理遗传学原理，首先提出人工控制鱼类遗传性别三系（原系、转化系、雄性纯合系）和二系（纯合系、纯合转化系）配套应用理论与方法。他以莫桑比克罗非鱼为材料，采用三系配套法获得683尾YY型超雄鱼，生产61万余尾XY型纯种和莫尼杂种罗非鱼，雄性率均为100%。还完成了YY型合子转化为雌鱼的实验，筛选出 6尾转化雌鱼（YY△早）。这一研究成果不仅为YY/GMT（Geneticallymaletilapiatechnollogy）技术在理论和生产上开创了有效途径，而且为三系简化为二系配套（YY△早XYY占）铺平了道路。我们称之为YY/GMT技术的第一次革命。后来因故杨永铨十分遗憾地中断了用二系获得YY型超雄鱼的实验。10多年后，Mair等以尼罗鱼为材料，完成了由三系转变为二系配套制种技术，并开始应用于生产。现在YY/GMT技术已被联合国国际发展组织（ODA）确立为鱼类遗传研究计划（FGRP）。Beardmore等认为YY/GMT技术明显优于其它形式的单雄性鱼生产，是水产养殖业中唯一可进行单雄性生产的遗传学技术。3.2遗传雄性罗非鱼规模化育种配套技术的突破---YY/GMT技术第二次革命近八年来我们育种组在厦门鹭业国家级水产良种场，进一步对WZ早-ZZ占型和XX早-XY占型罗非鱼的单雄性别制种进行全面、深入的研究。经8年不懈努力，终于实现了二种性别机制雄性罗非鱼的二系配套育种技术的全面突破，其过程如下：3.2.1XY占全雄罗非鱼二系配套育种技术FH、测交检验XX早XXY占 XX+XY（原系合子） XY△早（原系转化雌鱼）；F1 ……XY△早XXY占 XX早+XY占+YY占（25%纯合系超雄鱼）；测交检验XY占+YY占 YY4（纯合系超雄鱼）；FHYY占XXY早 XY+YY（合子） XY△早+YY△早；测交检验XY△早+YY△早 YY△早（纯合系转化雌鱼）FHYY△早XYY占 |~YY（合子） ^YY△早（大批量扩群、亲本库）G.YY△早XYY占 >YY4C超雄性亲本库）；h.XX早XYY占 XY占（全雄苗种，供养殖商品鱼）。以上过程中a-c,是通过原系、转化系和纯合系三系配套方法产生超雄鱼（YY占）。这种阶段性方法产生的超雄鱼，周期长成本高，难成规模和建立亲本库；d-f,是由三系简化为二系配套（YY早XYY占）的过程。这种方法简单、实用、无公害便于推广和永续制种。3.2.2ZZ占全雄罗非鱼二系配套育种技术FH、测交检验WZ早XZZ占WZ+ZZ（原系合子） ZZ△早（原系转化雌鱼）；FHZZ△早XZZ占 ZZ△早（大批量扩群、亲本库）ZZ△早XZZ占 ►ZZ4C全雄苗种）。鉴于YY△早-YY占型尼罗超雄鱼二系配套技术和ZZ△早-ZZ占型奥利亚全雄鱼二系配套技术的成功与成熟，使我们建立了规模巨大的和全球唯一的超雄尼罗罗非鱼亲本库和奥利亚ZZ△早鱼亲本库。库存亲鱼亲鱼分别达到40余万尾和30余万尾。3.3创建YY型超雄罗非鱼自然繁育体系一YY/GMT技术的第三次革命2001年-2008年，通过理论分析和大量实验，在罗非鱼染色体显隐性关系上取得重大突破，否定了现在罗非鱼性别基因显隐性程度是Y>W>Z>X的结论；否定了WY型是雄性鱼的结论。得出了新的科学结论：性别基因显隐性程度应是W>Y>Z>X；WY型应是雌鱼。据此，成功地开发出了目前全球唯一的YY占--WY早型超雄罗非鱼自然繁育系，实现了YY/GMT技术的第三次革命。这个繁育系的后代，YY占与WY早约各占50%，所以能像所有罗非鱼的自然群体一样，会源源不断繁衍后代，自然扩增YY型超雄鱼数量。自2005年以来试验观察表明，自然繁育系繁育的四代子代，都表现出相当稳定的遗传性状，这不仅预示一个新种可能诞生。而且发明了较二系配套法更加先进、简捷、实用的YY占型尼罗超雄鱼的'制种理论与方法。至此，遗传雄性罗非鱼规模化育种技术获得了全面突破。3.4遗传雄性罗非鱼规模化育种技术的应用3.4.1组建成6个雄性鱼繁育系（参见图版1）应用YY△早XYY占繁育系，规模化繁育YY型超雄鱼，雄性率为100%；应用ZZ△早XZZ占繁育系，规模化繁育苗ZZ型雄性鱼，雄性率为100%；应用YY△早XZZ^（或ZZ△早XYY占）繁育系，规模化繁育YZ型超雄鱼，雄性率为100%；应用XX早XYY占繁育系，规模化繁育XY型遗传雄性鱼；应用XY△早XZZ占繁育系，规模化繁育杂合型遗传雄性鱼；应用XX早XZY占繁育系，规模化繁育杂合型遗传雄性鱼；YY型超雄鱼，也能与其它罗非鱼如红罗非鱼、吉富尼罗鱼构建繁育系。3.4.2新建繁育系后代综合性状的初步评估2007年-2008年对各繁育系产出的后代进行检测，初步评估如下：3.4.2.1超雄鱼繁育系后代YY占XYY△早的子代为YY型超雄鱼，表现出尼罗鱼生物学性状；YY△早XZZ占的子代为YZ型超雄鱼，与奥尼罗非鱼的生物学性状类似，不仅继承了XZ型奥尼鱼杂种优势和雄性生长优势，而且雄性率为100%，有望成为新世纪生产真正的绿色罗非鱼食品的养殖对象。ZZ△早XZZ占的子代，表现为奥利亚雄鱼（ZZ占）的生物学性状。以上三者的表观雄性率均为100%；成活率高，发育正常，个体大，生长快，还继承了鹭业牌罗非鱼共有的头小、背高、体厚的体型特征。3.4.2.2遗传雄性罗非鱼尼罗XY型雄性鱼和杂种型XY、XZ型雄性鱼，它们的雄性率都在96%以上，成活率高，个体大，生长快，规格整齐，群体产量高。也继承了鹭业牌罗非鱼头小、背高、体厚的体型特征。3.4.2.3遗传雄性杂种红罗菲鱼XY基因型，体色鲜红带黑点、黑斑，腹膜洁白，表观红色率为100%，遗传雄性率＞94%；具有明显的杂种优势和雄性生长优势，继承了鹭业牌罗非鱼头小、背高、体厚的体型特征。3.4.2.4初步结论综合上述初评结果可得出以下结论：所有繁育系的后代都是遗传雄性鱼，富于绿色安全的时代特征；超雄鱼和各繁育系的亲鱼，都是从国家级水产良种场亲本中选拔出来的优秀亲鱼，拥有鹭业牌罗非鱼头小、背高、体厚的体型特征和内含个体大、生长快、抗病性好和抗逆性强的潜质。各繁育系后代的基因型与生物学性状几乎都是尼罗型，与奥利亚相比尼罗的生长与个体优势更加显著，加上各繁育系的后代都是遗传雄性，有些还含杂交优势，因此这些后代都表现出了生长快、个体大的明显优势；自鹭业水产成立以来，其原种保种选育和新品种的研发，始终在中国罗非鱼主产区温度最低的厦门进行，10多年来坚持自然越