两种杂交黄颡鱼的生长与形态差异分析

2016-11-23 01:56李镕韩林强艾丽古勇明蒋恩明
水产养殖 2016年10期
关键词:乌苏里形态学杂交

李镕,韩林强,艾丽,古勇明,蒋恩明

(1.佛山市南海百容水产良种有限公司,广东佛山 528216;2.广州市农业技术推广中心,广东广州 510520)

两种杂交黄颡鱼的生长与形态差异分析

李镕1,2,韩林强1,艾丽1,古勇明1,蒋恩明1

(1.佛山市南海百容水产良种有限公司,广东佛山 528216;2.广州市农业技术推广中心,广东广州 510520)

为评估两种杂交黄颡鱼生长和形态差异,以黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂、黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代为实验组,全雄黄颡鱼群体为对照组,进行同塘生长对比和形态学测量试验。结果显示,在3个杂交后代群体中,黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代在5月龄和8月龄的体质量均显著大于其他两个杂交后代(P<0.05),分别为(15.72±7.19)g和(78.09±25.37)g,并且绝对增重率也高于其他两个杂交后代,分别为0.23 g/d和0.70 g/d。对形态特征参数进行单因子方差分析,计算差异系数,其值为0.01~0.65,表明3个杂交后代群体的形态学差异处于种群间水平;主成分分析构建了4个主成分,其贡献率分别为28.52%、17.57%、11.83%、11.29%,累计贡献率为69.23%;同时,利用第一、第二主成分得分绘制散点图,显示黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代群体和全雄黄颡鱼群体基本重叠,而黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂的杂交后代群体偏离了全雄黄颡鱼群体,这一结果在聚类分析中更直观反映出来。由此可见,黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代群体生长速度表现最优,且体形更接近黄颡鱼。

黄颡鱼;杂交;体质量;形态性状

黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)是我国重要的特种养殖品种之一,属于鲇形目(Siluriformes)、鲿科(Bagridae)、黄颡鱼属(Pelteobagrus),因其肉质细嫩、味道鲜美、无肌间刺,深受消费者欢迎[1]。近年来随着黄颡鱼养殖技术和繁育技术的推广,黄颡鱼人工育种也得到快速发展。刘汉勤等[2-3]利用性逆转、雌核发育和测交验证等技术获得YY超雄黄颡鱼,再与普通XX雌鱼交配,培育出黄颡鱼“全雄1号”,并在2011年通过全国水产原良种审定委员会新品种认定。桂建芳等[4]和Wang等[5]筛选出能够产生X或Y染色体的特异AFLP片段,建立PCR性别鉴定方法,加快全雄黄颡鱼苗种的规模化发展。不少学者[6-10]利用黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)、粗唇鮠(Leiovassis crassilabrus)、乌苏里拟鲿(Pseudobagrus ussuriensis)等鲿科鱼类进行种间杂交和属间杂交。综合这些杂交结果发现,乌苏里拟鲿♂与黄颡鱼♀、瓦氏黄颡鱼♂与黄颡鱼♀两个组合的杂交后代生长速度高于亲本,显示出良好的生产应用前景,但尚未见有关这两种杂交后代在生长性能与形态学比较的研究报道。生长性能和形态学性状是鱼类遗传改良研究的两个重要内容。樊佳佳等[11]运用协方差分析方法评估10个不同地理来源草鱼群体杂交后代的生长性能。刘永新等[12]运用相关分析方法研究牙鲆不同家系早期形态性状的差异。Gorgonio等[13]研究了墨西哥野生鳟鱼不同群体之间的形态差异。为此,本研究以乌苏里拟鲿、瓦氏黄颡鱼为父本,黄颡鱼为母本进行杂交,并引入由YY超雄鱼和普通XX雌鱼杂交获得的全雄黄颡鱼作为对照组,通过同塘生长对比和形态学测量试验,评估各杂交后代间生长性能和形态学性状的差异,为今后合理开发利用黄颡鱼种质资源及遗传改良研究提供基础资料和参考依据。

1 材料与方法

1.1 亲本来源与配对

试验用亲鱼来源于佛山市南海百容水产良种有限公司,分别为黄颡鱼、乌苏里拟鲿、瓦氏黄颡鱼、YY超雄黄颡鱼,其中YY超雄黄颡鱼是通过性逆转、PCR性别鉴定等技术获得的。设以乌苏里拟鲿、瓦氏黄颡鱼和YY超雄黄颡鱼为父本,黄颡鱼为母本进行杂交,其杂交后代分别标记为FYHX、EYHX和YYHX群体,其中FYHX和EYHX群体为实验组,YYHX群体为对照组。所有亲本均挑选体格健壮、性腺发育成熟、无病灶和外伤的个体,雌雄分开暂养在水泥池中。

1.2 催产与人工授精

催产激素选用促黄体素释放激素类似物(LRH-A2)、绒毛膜促性腺激素(HCG)、马来酸地欧酮(DOM)3种[8-9]。雌鱼采用两次注射,间隔时间10~12 h,第一次激素注射量为LRH-A21 μg/kg,第二次为LRH-A25 μg+HCG 1 600 IU+DOM 5 mg/kg。雄鱼一次注射,与雌鱼第二次注射同步进行,激素用量为雌鱼一半。可根据亲鱼的大小、性腺发育情况对注射剂量进行适当调节,以求获得最佳催产效果。采用人工干法授精,水温28℃,8~10 h进入效应期,按雌雄10∶1~15∶1配组,杀死雄鱼,取出精巢,放入研钵中碾碎,在碾碎精巢的同时将卵挤入干燥的瓷盆中,用5‰生理盐水将精巢液稀释后,加入盛卵盆内立即搅拌,使精卵充分接触完成受精。最后将受精卵均匀铺鱼巢上,放在池子中进行孵化。

1.3 同塘对比试验

仔苗孵出3~4 d,分别移入培育水泥池流水培育,以浮游动物为开口饵料,逐步诱食配合饲料,水温维持在29~32℃。培育至平均体质量2 g左右时,每群体取苗种100尾,用金属丝标记(Northwest marine technology)进行标记,标记部位分别为FYHX尾部、EYHX头部、YYHX背鳍基部。然后将3个群体放入0.8×667 m2池塘进行同塘养殖。苗种放入池塘前采用3%~5%食盐水浸浴10~15 min。养殖期间,池塘配备一台增氧机,投喂海龙牌浮性颗粒饲料,每15 d用海联科调水产品进行调水改底,将各项水质指标维持养殖用水合理范围内,如pH值7~8,溶氧>4 mg/L以上,NO2-N为0.03 mg/L、NH4+-N为0.2 mg/L以下。常见病害有车轮虫、水霉病等,定期对池塘进行病害预防。分别在5月龄、8月龄用金属丝标记扫描仪鉴别归类实验鱼,记录体质量。

1.4 形态学测量试验

鱼苗培育至平均体质量2 g左右时,每群体取10 000尾分别放入编号为303、304、305池塘(规格均为2×667 m2),即303池培育FYHX群体、304池培育EYHX群体、305池培育YYHX群体。养殖期间按同塘对比试验的管理方法进行日常管理。鱼苗培育至6月龄后,在303、304、305池分别取FYHX、EYHX、YYHX群体样品,共计107尾(见表1)。

采用传统形态学测量方法对各群体样品进行形态学测量,用直尺直接测量样品体长,精确至0.1 cm;用游标卡尺测量样品体高、尾柄长、尾柄高、头长、吻长、背鳍长、背鳍前距、胸鳍前距、腹鳍前距,精确至0.1 cm。各形态参数按如下要求测量[14-15]:①体长(BL):从吻端到尾鳍基部最后一尾椎骨后缘的长度;②体高(BD):背鳍起点到腹面的垂直高度;③头长(HL):吻前端到鳃盖后缘的长度不包括鳃盖膜;④吻长(SL):眼眶前缘到吻端的直线距离;⑤尾柄长(CPL):从背鳍最后一根鳍条基部到最后一根尾椎骨后缘直线长度;⑥尾柄高(CPD):尾柄部分最底处的高度;⑦背鳍长(FDL):背鳍基部到最长鳍条的末端;⑧背鳍前距(SD):从吻端到背鳍起点的直线距离;⑨胸鳍前距(SP):从吻端到胸鳍起点的直线距离;⑩腹鳍前距(SV):从吻端到腹鳍起点的直线距离;眼间距(EI):从鱼体一侧眼眶到另一侧眼眶的长度。

表1 FYHX、EYHX、YYHX群体样品信息(平均值±标准差,P=0.05)

1.5 数据处理

1.5.1 同塘对比数据处理利用SPSS19.0软件,对各时期的体质量数据进行统计分析和方差分析,显著性检验用Duncan法进行多重比较。绝对增重率=(m1-m2)/(t1-t2);式中m1、m2分别为t1与t2时的体质量[16]。

1.5.2 形态学数据处理为了消除鱼体大小不同对参数值的影响,对头部的指标量度值除以头长,尾柄高除以尾柄长,其他指标量度值均除以体长[15],得到的数值用Microsoft Excel和SPSS19.0进行单因子方法分析、主成分分析、聚类分析[17]。

单因子方法分析:使用SPSS19.0软件,对形态学指标进行单因子方差分析(one-way ANOVA),对具有方差齐性的变量采用LSD法分析,对不具有方差齐性的变量采用Tamhane's T2法分析。差异系数(C.D)依据Mayr的75%识别与划分规则,认为当CD>1.28时,表示两两群体间形态特征差异达到亚种水平;反之,则属于种群间的差异[18]。其公式为:CD=(M1-M2)/(S1+S2),式中M1,M2和S1、S2分别表示两群体性状的平均值和标准差。

主成分分析:使用SPSS19.0软件中对形态学指标数据进行主成分分析,得到各主成分特征值和贡献率,并根据各主成分的得分绘制主成分散点图[17]。

准确称量50 g各干燥模式下最终毛叶山桐子,放入小型榨油机进行压榨,收集毛油,测定各组中毛叶山桐子果实榨取的毛油质量,重复3次,按照公式(4)计算出油率,并进行对比。

聚类分析:使用SPSS19.0软件中对形态学指标平均值进行聚类分析,使用平方Euclidean距离系数,构建聚类关系树。

2 结果与分析

2.1 FYHX、EYHX、YYHX群体不同时期生长比较

由表2可见,3个群体在2个阶段的体质量生长,均以EYHX群体最大,其平均值分别为(15.72± 7.19)g和(78.09±25.37)g,且与其他群体差异有统计学意义(P<0.05);绝对增重率随养殖时间的延长而增大,均以EYHX群体最大,分别为0.23 g/d和0.70 g/d。

2.2 单因子方差分析

表2 FYHX、EYHX、YYHX群体不同时期的体质量及其绝对增重率

由表3可见,FYHX与YYHX群体在CPL/ CPD、HL/BL、EI/HL、FDL/BL、SD/BL、SP/BL、SV/BL共7个指标存在统计学意义差异,EYHX与YYHX群体在BD/BL、EI/HL、SD/BL共3个指标存在统计学意义差异,FYHX与EYHX群体在BD/BL、CPL/ CPD、HL/BL、SV/BL共4个指标存在统计学意义差异。

由表4可见,两两群体形态特征的差异系数为0.01~0.65,根据Mayr等提出75%的识别与划分规则[18],表明FYHX、EYHX、YYHX群体的形态学差异处于种群间水平。

由表5可见,前四项主成分的累计贡献率达到69.23%,其中第一项主成分贡献率为28.52%,其他3个主成分的贡献率依次为17.57%、11.83%、11.29%。第一主成分中,形态学指标HL/BL、SD/BL、SD/BL载荷值较大,分别为0.827、0.687、0.672;第二、三主成分分别是由EI/HL、BD/BL、FDL/BL决定。

由第一、第二主成分得分绘制的散点图(图1)可见,在主成分1轴与2轴上,EYHX群体与YYHX群体质量叠程度比FYHX群体与YYHX群体的多,表明EYHX群体的形态特征更接近YYHX群体。

2.4 聚类分析

由图2可见,EYHX与YYHX群体距离最短,形态上最为接近,而FYHX与YYHX群体距离较远,形态趋异程度较大。

表3 FYHX、EYHX、YYHX群体单因子方差分析结果(平均值±标准差,P=0.05)

表4 两两群体形态特征的差异系数(CD)值

表5 FYHX、EYHX、YYHX群体主成分分析结果

图1 FYHX、EYHX、YYHX群体第一、二主成分分布图

图2 FYHX、EYHX、YYHX群体的聚类关系图

3 讨论

3.1 三种黄颡鱼杂交后代的生长性能对比

杂交后代在生长、繁殖以及抗逆性能等方面可能表现出超亲性状[19]。乌苏里拟鲿为鲿科鱼类中个体较大者,但生长速度慢[8];瓦氏黄颡鱼为黄颡鱼属中体型最大的一种,且生长速度快,但抗应激能力差,体色为灰白色,不易被接受;黄颡鱼生长速度快、体色艳丽,但商品规格较小[6]。为了结合它们各自的优点,邱丛芳等[8]用黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂进行杂交,结果显示杂交后代的生长速度较快、成活率较高;王明宝等[7]和王卫民等[9]用黄颡鱼与瓦氏黄颡鱼进行杂交,结果显示黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代受精率较高、生长速度高于亲本,且体色形似黄颡鱼。本研究以乌苏里拟鲿、瓦氏黄颡鱼、YY超雄黄颡鱼为父本,黄颡鱼为母本,产生的杂交后代群体用金属丝在鱼的不同部位标记,标记时尽量选取规格接近一致的后代,下塘后其养殖环境、饲料和养殖时间都完全相同,而且采用了随机取样方法,尽可能消除初始体质量、外界因素对后期体质量分析的影响。因而,这3个群体表现出来的生长性能差异基本上是由于群体本身的遗传差异反映出来的结果。通过不同时期体质量的方差分析和日增重率的计算,黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代在5月龄和8月龄的体质量均显著大于其他两个杂交后代,并且生长速度高于其他两个杂交后代,表明黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代生长性能不仅优于全雄黄颡鱼群体,而且优于黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂的杂交后代。

3.2 三种黄颡鱼杂交后代的形态学差异

测量形态学的3个群体虽然是分池培养的,但培养过程中采取严格的试验设计,从饵料投喂、放养密度、光照、水温、换水、泼药、调水等操作严格统一,而且从表1可见采取的样品规格没有统计学意义差别,由此群体间的形态差异基本上是由群体本身的遗传因子决定的。形态特征是物种最直观的种质表现之一,研究鱼类形态学参数,可为选育良种和检测原、良种提供依据[20]。已有不少鱼类如褐菖鲉[1 7]、罗非鱼[21]、团头鲂[22]等通过单因子方差分析、主成分分析、聚类分析等进行形态差异比较,获得了物种鉴定、育种及进化方面的研究成果。本研究在P= 0.05的水平下对3个群体9组形态量度特征值进行单因子方差分析,并计算两两群体间的差异系数,结果显示这3个群体的形态学差异处于种群间水平。主成分分析发现,4个主成分对不同群体的累计贡献率为69.23%,且这些群体的差异很大程度是由头部和躯干部前端差别引起的。从主成分散点图来看,黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代群体和全雄黄颡鱼群体基本重叠,而黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂的杂交后代群体偏离了全雄黄颡鱼群体,这一结果能在聚类分析中能直观反映出来。全雄黄颡鱼群体是由YY超雄黄颡鱼和普通雌性黄颡鱼构建培育出来的[2-3],其形态学特征代表了黄颡鱼物种的特征。由此,相比于黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂的杂交后代群体,黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代群体表现出更明显的母性效应,在形态特征上更接近黄颡鱼物种。

4 结论

通过黄颡鱼♀与乌苏里拟鲿♂、黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代群体和全雄黄颡鱼群体在生长性能和形态学上的比较,结果发现,黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交后代群体生长速度表现最优,且体形更接近黄颡鱼。通过这个杂交组合生产优质种苗进行推广,养殖时间更短,商品鱼更能受到市场的欢迎,这可大幅度提高渔民的经济效益。

[1]古勇明,陈柏湘,韩林强,等.YY超雄黄颡鱼精子保存液和激活液的筛选及在生产上的应用[J].养殖与饲料,2015(8):5-10.

[2]Liu H Q,Guan B,Xu J,et al.Genetic manipulation of sex ratio for the large-scale breeding of YY super-male and XY allmale Yellow Catfish(Pelteobagrus fulvidraco Richardson)[J].Marine Biotechnology,2013,15(3):321-328.

[3]刘汉勤,崔书勤,侯昌春,等.从XY雌鱼雌核发育产生YY超雄黄颡鱼[J].水生生物学报,2007,31(5):718-725.

[4]桂建芳,王达,毛慧玲,等.黄颡鱼性染色体特异分子标记及遗传性别鉴定方法.中国:200810236650.0[P].2009-04-29.

[5]Wang D,Mao H L,Chen H X,et al.Isolation of Y-and X-linked SCAR markers in yellow catfish and application in the production of all-male populations[J].Animal Genetics,2009,40(6):978-981.

[6]王峰.江黄颡鱼、黄颡鱼、粗唇鮠及其杂交F1代形态差异分析[J].中国农学通报,2013,29(2):36-43.

[7]王明宝,陈强,陈耀炳,等.黄颡鱼与瓦氏黄颡鱼杂交技术研究[J].现代农业科技,2012(24):273-278.

[8]邱丛芳.黄颡鱼♀×乌苏里拟鲿♂苗种繁殖养殖试验[J].科技信息,2009(4):313-314.

[9]王卫民,严安生,张志国,等.黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交研究[J].淡水渔业,2002,32(3):3-5.

[10]王峰,王武.江黄颡鱼、黄颡鱼、粗唇鮠杂交繁育初报[J].水产科技情报,2004,31(1):10-11.

[11]樊佳佳,陈柏湘,白俊杰,等.不同地理来源草鱼群体杂交后代的生长性能分析[J].中国农业通报,2015,31(29):28-32.[12]刘永新,刘海金.牙鲆不同家系早期形态性状差异比较[J].东北农业大学学报,2008,39(8):82-87.

[13]Gorgonio R C,Faustino C R,Alejandro V R,et al.Morphometric variation of wild trout populations from north-western Mexico(Pisces:Salmonidae)[J].Reviews in Fish Biology and Fisheries,2003(13):91-110.

[14]高天翔,孙希福,宋娜.斑尾复鰕虎鱼群体的形态学比较[J].中国海洋大学学报,2009,39(1):35-42.

[15]蔡永祥,陈友明,陈校辉,等.江黄颡(Pelteobagrus vachelli)和乌苏里拟鳞(Pseudobagrus ussuriensis)杂交F1代形态差异[J].湖泊科学.2011,23(2):264-270.

[16]刘海涌,李胜杰,白俊杰.大口黑鲈养殖群体和引进群体生长性能的比较分析[J].水产养殖,2015(9):1-5.

[17]徐胜勇,张辉,柳本卓,等.中日褐菖鲉群体形态学比较研究[J].水生生物学报,2013,37(5):960-966.

[18]Mayr E,Linsley E G,Usinger R L.Methods and principles of Systematic Zoology[M].New York:Toronto and London: McGraw Hill Book Company.1953.

[19]吴清江,桂建芳.鱼类遗传育种工程[M].上海:上海科学技术出版社,1999:82-85.

[20]李思发,李晨虹.尼罗罗非鱼品系间形态差异分析[J].动物学报,1998,44(4):450-457.

[21]郭金涛,赵金良,甘远迪,等.尼罗罗非鱼♀×萨罗罗非鱼♂杂交后代F1、F2形态性状的遗传与变异[J].中国水产科学,2014,21(2):275-282.

[22]赵博文,赵鸿昊,杨振华,等.团头鲂(♀)×长春鳊(♂)杂交F1代形态特征及性腺发育[J].华中农业大学学报,2015,34(4):89-96.

Comparison of growth and morphology between two kinds of hybrid yellow catfish

Li Rong1,2,Han Linqiang1,Ai Li1,Gu Yongming1,Jiang Enming1
(1.Nanhai Bairong Aquatic Varieties Limited Company,Foshan 528216,China;2.Guangzhou Agricultural Technology Extension Center,Guangzhou 520510,China)

The two experimental groups,including FYHX(Pelteobagrus fulvidraco♀×Pseudobagrus ussuriensis♂)and EYHX(Pelteobagrus fulvidraco♀×Pelteobagrus vachelli♂),and one control group,being all-male yellow catfish,were cultured in same pond to compare their growth difference.Meanwhile,we cultured severally the three groups in different ponds to measure their shapes to analyze their morphological variance.The results of growth experiment showed that at five and eight months old,the average body mass of EYHX was separately(15.72±7.19)g and(78.09±25.37)g,both observably higher than other two groups at the 0.05 probability level,and the absolute rate of body mass gain was separately 0.23 and 0.70 g/d,also higher than other two groups.One-way ANOVA for the morphological characters was analyzed,and coefficients of difference were calculated,with the values laying from 0.01 to 0.65,which indicated that the morphological difference of three groups was below the population level.The contribution ratios of four principal components from principal component analysis were 28.52%,17.57%,11.83%,11.29%,respectively,and the cumulative contribution ratio was 69.23%.In the same time,the scatter diagram was drawn according to the scores from the first and second components,which showed that the scope of all-male yellow catfish group was covered over EYHX group,and deviated from FYHX group.This result was more intuitively reflected in the clustering analysis.Thus,EYHX group grew faster than other two groups,and its shape was closer to yellow catfish.

Yellow Catfish;hybrid;body mass;morphological characters

10.3969/j.issn.1004-2091.2016.10.006

Q174

A

1004-2091(2016)10-0029-07

2016-03-30)

清远市科技计划项目(2013C007);清远市清新区科技术计划项目

作者介绍:李镕(1984-),男,水产工程师,主要从事水产动物遗传育种、病害防治工作.E-mail:252979633@qq.com

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