罗氏沼虾良种选育的现状

高翔 张楠

摘 要 罗氏沼虾养殖作为我国淡水虾类养殖的支柱产业，由于近亲繁殖、小群体自交和高密度养殖等原因导致的种质退化现象，严重影响了我国罗氏沼虾养殖的稳定发展。为改变这一现状，遗传改良和良种选育势在必行。本文从罗氏沼虾现已应用的选育技术及应用情况，讨论了选育现状和选育进程中遇到的主要问题，以此为将来罗氏沼虾选育的发展提供一些依据。

关键词 罗氏沼虾；选育；选择育种；杂交育种；多倍体育种；分子标记辅助育种

罗氏沼虾作为世界上养殖量最高的三大虾种之一，为全球的食物供给、农业经济增长等方面做出了重大贡献。自1976年，从日本引进中国大陆以来，罗氏沼虾现已成为我国淡水虾类养殖业的主要经济品种[刘恩生， 1997 #4]。但由于长期近亲繁殖、小群体自交和高密度养殖等原因，导致现阶段我国养殖的罗氏沼虾出现个体小型化、生长缓慢、性早熟和抗病抗逆能力下降等种质退化现象。缺乏优质、高产和抗病抗逆等优良品种问题已成为制约我国 罗氏沼虾养殖业稳定发展的主要瓶颈之一。因此，必须采效措施改变现状，而进行遗传改良和培育新品种（品系）是解决此问题的有效途径之一[1]。

Trygve 指出，与农业、畜牧业利用选育手段以提高产量相比，水产养殖上的选育工作要远远落后于前两者。截止目前为止，虾类选育工作已先后取得一定进展。最早开始的是1989年美国农业部支持培育的无特定病原（SPE）的凡纳滨对虾，并于1991年获得了第一个SPE种群；在国内，黄海水产研究所的李建等自1997年开始实施中国对虾人工选育计划，到2003年，选育种群被命名为“黄海1号”；相比较来说，罗氏沼虾的选育工作起步稍晚，且相关报道相对较少。

1 选育技术及应用

目前，水产动物遗传育种常用技术大约有五种，分别是传统选育（选择育种和杂交育种）、多倍体育种、人工雌核发育、转基因育种和分子标记辅助育种技术，在已报道的罗氏沼虾选育中应用的则主要有传统选育、多倍体育种和分子标记辅助育种技术。

1.1 传统选育

1.1.1 选择育种

选择育种大致过程为根据育种目标，从现有种质资源群体中，选出优良的自然变异个体，通过鉴定、培育而获得新品种。可以简单的认为选择育种是在自然选择的基础上附加了人为选择。选择育种中一般只选择少量的优良个体，所以首先要注意避免近交效应，维持有效的群体大小，防止近交造成遗传种质衰退；其次，加强数量遗传学应用，利用一些遗传参数指导选择育种，减少选择的盲目性。选择育种的主要方法有群体选择，家系选择，混合选择和综合选择。

家系选育是罗氏沼虾遗传育种的常用手段，同时罗氏沼虾良种选育重要的发展方向之一就是大规模家系选育。据报道，杨国梁等于2006年利用罗氏沼虾的三个群体（缅甸群体、浙江养殖群体和广西养殖群体），通过巢式交配设计，实现了大规模构建罗氏沼虾父系半同胞家系。通过标准化培育，最终建立了123个家系，其中父系半同胞家系37个，为罗氏沼虾的进一步选育建立了良好基础[2]。2009年通过农业部渔业产品质量监督检验测试的罗氏沼虾“南太湖2号”，是经过连续四代大规模家系选育获得的新品种。“南太湖2号”选育群体的特定生长率、肥满度及肌肉中的RNA/DNA值均明显高于非选育群体，同时其相对增重率比非选育群体快36.87%，相对成活率比非选育群体高7.76%。表明家系选育不仅改进了罗氏沼虾的营养品质，而且显著提高了其生长性能[3]。

1.1.2 杂交育种

杂交育种是目前国内外最普遍、最有成效的一种育种方法，即使是选择育种，许多情况下也要应用杂交育种一些基本原理才能成功。杂交育种是指人们将遗传背景不同的亲本（两个或两个以上）相互交配，以获得优良杂种的过程，主要是利用其杂种优势。在水产养殖中，杂交育种主要有两种方式：种内不同品系间杂交和种间杂交。一般来说，种间杂交更能展现杂种优势，但种间杂交的受精率和孵化率要低于种内雜交。许多实验都表明虾类种间杂交后代大多是中性不育的。

相对于种间杂交，种内杂交则取得良好成果，并已在罗氏沼虾选育中发挥重要作用。2002年，浙江淡水研究所利用从缅甸引进的罗氏沼虾野生群体，经2代杂交，于2004年获得新品种“南太湖1号”，此选育群体综合了缅甸群体的个体活力强，抗病性强、生长快和适应性强等优点，在种质、生长、繁殖性能方面表现出了很好的杂种优势； 2007-2008年广西水产研究所引进孟加拉、缅甸和越南3个天然野生罗氏沼虾原种，采取选择育种和杂交育种两种方法进行良种选育，获得了良好成果。其杂交后代经多批繁殖育苗观察，雌虾抱卵饱满、卵粒不易脱落，而以其杂交F1代作为亲本繁育的后代与旧品种相比，育苗成活率平均提高20%以上，抗病、生长等生产性能均有明显优势[4]； Eli D. Aflalo等（2012）以印度3个不同区域种群的罗氏沼虾相互杂交，发现西孟加拉和古吉拉特邦、西孟加拉和喀拉拉邦杂交后代其体重分别明显高于纯种14.2%和8.8%，其累加效应和体重的高相关性表明存在遗传改变，可应用于选育计划，以满足全雄性虾的可持续生产[5]。

随着育种技术发展，在杂交育种中，一种新型育种方式“配套系育种”逐渐受到广泛关注。配套系育种既突出了主要性状，又兼顾了其他性状，因此逐渐受到人们重视。实质上配套系育种就是几个专门化品系的组合。目前配套系育种技术主要被应用在畜禽业，在水产动物选育的配套系运用较少。在罗氏沼虾方面目前只有配套系选育前期的专门化品系（快速生长、抗病）有相关报道。

1.2 多倍体育种

多倍体育种主要是利用自然变异或者人工诱导，增加染色体组获得多倍体育种材料，从而选择符合需要的优良品种。多倍体育种一般是利用其三倍体不育导致的生长优势，但由于三倍体的高度不育，想要获得优良性状的个体，必须不断育种，这样势必增加养殖成本。而四倍体就不具有这种问题，其具有偶数染色体，因此一般可育，并且通过四倍体与二倍体杂交可与获得三倍体。

1989年6-12月，我国第一次开展多倍体育种，相建海和Clark等以锐脊单肢虾为实验材料获得了国际上手里三倍体对虾幼体，倍受国内外学者关注。随后以温度休克和细胞松弛素诱导受精卵发育而成四倍体，成功率达66.7%，实验表明四倍体中国对虾生长速度优于二倍体，具有良好的生长性能。但有关罗氏沼虾多倍体育种研究方面的报道甚少。2003年张天澍等以罗氏沼虾（二倍体染色数目为118）为材料，运用热休克和细胞松弛素B两种方法成功诱导出四倍体罗氏沼虾。热休克诱导最高可以获得35.86%的四倍体率，C.B诱导最高可以获得33.78%的四倍体率，为罗氏沼虾多倍体选育做出了贡献[6] 。

1.3 分子标记辅助育种

分子标记辅助选择是通过标记（与目的性状基因相连锁的标记物），对目的性状实施间接选择。应用分子辅助育种，可以大大提高选育效率，提前预知选育结果。一般认为应用传统选育技术，每代的遗传获得通过率一般在10%-15%，但应用分子标记辅助育种技术则明显提高选育进度，尤其是传统表型工具难以度量的性状。已有研究表明利用分子标记信息针对不同经济性状选择育种，可使育种进展提高2%-60%。每一种分子标记都有其自身特点和特定的应用范围，通过寻找与特定数量性状位点（QTL）紧密连锁的分子标记，将一个或多个QTL定位到遗传图谱上，基于遗传图谱的QTL定位，可以大大提高遗传育种工作的有准确性和有效性。关于经济虾类的QTL定位与作图已有相关报道。

分子标记辅助育种不可能完全替代传统选育，而是与传统选育相辅相成的。利用分子辅助育种可以检测传统选育结果，加快传统选育速度。2002年，李明云，张海琪等对罗氏沼虾新引进的缅甸野生群体和浙江养殖群体的遗传差异进行了PAPD分析。共检测到139个位点，养殖群体的多态位点比例是30.22%，野生群体的多态位点比例是33.81%，两群体间的遗传距离为0.1845，平均杂合度、遗传多样度罗氏沼虾野生群体都要高于浙江养殖群体，说明缅甸野生群体更具有遗传改良的能力。随后，杨学明等运用PCR方法，分别扩增罗氏沼虾缅甸原种F1代、江苏养殖群体和广西选育群体线粒体DNA上的COI基因，然后选用10种限制性内切酶对扩增产物进行RFLP分析，根据遗传距离构建的UPGMA聚类关系图，得知广西选育群体与江苏养殖群体间遗传关系较近，而与缅甸原种F1代的遗传关系较远，应加大力度持续选育。戴习林、邓平平等通过新设计的44对罗氏沼虾SSR引物和已报道的37对SSR引物对三个罗氏沼虾种群（江苏、广西和上海）进行了引物多态性筛选，分别获得9对和7对多态性引物，表明序列的筛选、引物的设计和种群的不同都会直接影响获得多态性引物的数量，为国内罗氏沼虾分子标记辅助育种中遗传多样性分析提供了依据[7]。

2 现有问题

无论实施何种选育方式，在多数选育过程中，淘汰劣质个体、保留优良个体都是通过其外部表现性状的优劣决定的，外部表现性状主要受环境和基因两方面共同影响。环境的影响是外在的，基因的影响是内在的，因此在任何一种选育进程中，尤其是在水产动物选育进程中，减小环境的差异性是非常重要的。为了减小环境的差异性，有两类问题必须解决。

一是定向交尾问题。由实践证明，在家系全同胞和半同胞的组建过程中，雌虾不可能同一批次抱卵并同时孵化幼体，时间会有出入，少则1天，多则1个月。而且规模越大，时差越大，若不采取一定措施，则不同的天气、水温等都会对罗氏沼虾的生长和外部表现形态指数产生或多或少的影响。

二是标记影响问题。在仔虾的后期饲养过程中，若没有对仔虾幼体进行标记后同池混养，则很难消除环境差异对罗氏沼虾生长发育的影响。即便进行了各种标记，这些亲本、幼体标记本身对罗氏沼虾的生长、繁殖的影响也是无法估计的。而这些都会影响到选育性状相关遗传参数的估计，甚至导致估计错误。

同时亲虾问题在选育中也尤为重要。在家系组建后代进行全同胞和半同胞的选择交配时，其近交系数很大，再加上亲虾的人工筛选，虽然缩短了育种周期，但因为其应用的巢式设计形式，所以每个家系所能获得的最终效果直接依赖于组建家系时所选择的亲本，特别是雄性亲本质量显得更为重要。

3 展望

据报道，在国外，农作物良种使用率达到100%，畜牧良种使用率达到80%。在国内，农作物良种使用率达到80%，畜牧良种使用率因品种不同为20-60%，而在我国水产养殖中选育新品种的的使用率还不到10%。因此必须加快水产养殖种的良种选育速度，以满足人们日益增高的需求和应对日益严重的种质问题。作为我国主要经济养殖种类的罗氏沼虾，其新品种选育工作则仍相对落后。目前国内外罗氏沼虾选育采用的手段，主要仍是传统的选作育种、杂交育种等，但每种方法都有一些技术上的困难未克服，阻碍了选育工作的进程。近年来在罗氏沼虾传统选育基础上，水产生物多性状复合育种技术、配套系育種和分子标记辅助育种等技术的应用，为其选育进程增添了光辉的一笔。因此，灵活应用现代科学新技术、新方法与传统选择育种技术相配合的综合育种技术，必将是未来罗氏沼虾新品种培育技术发展的主流趋势。

参考文献：

[1]Paul， K.，Bienfang， S. N. J. The use of SPF broodstock to prevent disease in shrimp farming. Aquaculture Asia，2001 （6）： 12-14.

[2]杨国梁， 王军毅， 孔杰， 罗坤，杨翠华， 宫金华， 张宇飞， 高强. 罗氏沼虾大规模家系构建与培育技术研究. 海洋水产研究，2008 （29）： 62-66.

[3]高强， 栾生， 杨国梁， 王军毅，孔杰， 胡红浪， 张宇飞， 陈雪峰， 罗坤，叶少群. 罗氏沼虾选育新品种——“南太湖 2 号” 与非选育群体生长性能的比较.大连海洋大学学报 ISTIC，2012 （27）.

[4]江林源. 广西罗氏沼虾的引种和选育初显效果. 广西水产科技，2009 ：47-47.

[5]Aflalo， E. D.， Raju， D. V.， Bommi， N. A.， Verghese， J. T.， Samraj， T. Y.， Hulata， G.， Ovadia， O.， Sagi， A. Toward a sustainable production of genetically improved all-male prawn （Macrobrachium rosenbergii）： Evaluation of production traits and obtaining neofemales in three Indian strains. Aquaculture，2012 （338）： 197-207.

[6]张天澍， 杨晓菁， 邹中菊， 朱朝兵， 王玉凤. 罗氏沼虾四倍体诱导的研究. ACTA HYDROBIOLOGICA SINICA，2005（29）.

[7]戴习林， 邓平平， 施永海， 何安元， 蒋飞， 丁福江. 罗氏沼虾 SSR 标记再开发及其影响因素初探. 生物技术通报，2012 （10）： 024.

作者简介：高翔（1988- ），男，助教，硕士，研究方向：水产养殖。