【摘要】：長牡蠣(Crassostrea gigas)又稱太平洋牡蠣,具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、生長迅速、營養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn),是產(chǎn)量最高的世界廣布性大宗經(jīng)濟(jì)貝類；2013年我國牡蠣總產(chǎn)量達(dá)421.9萬噸,居世界首位(中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒,2014)。長牡蠣一些重要經(jīng)濟(jì)性狀的育種工作正在開展或亟待開展,而遺傳參數(shù)估算是開展新品種選育的基礎(chǔ),是最佳育種方案制定、選擇反應(yīng)預(yù)測(cè)和個(gè)體遺傳評(píng)價(jià)等方面的重要依據(jù)。本論文主要研究了長牡蠣雜交育種和家系選擇育種,對(duì)長牡蠣的生長性狀和肉質(zhì)性狀進(jìn)行了遺傳參數(shù)估算和基因環(huán)境(G×E)互作分析。在對(duì)肉質(zhì)性狀研究過程中,采用近紅外(NIR)技術(shù),構(gòu)建長牡蠣肉質(zhì)性狀多種成分含量的高通量快速分析模型。期望通過本研究查明影響長牡蠣生長性狀和肉質(zhì)性狀各指標(biāo)的主導(dǎo)因素是遺傳因素還是環(huán)境因素；確定能否利用可直接測(cè)量的生長性狀實(shí)現(xiàn)對(duì)不可活體測(cè)量的肉質(zhì)性狀的間接選育。本研究結(jié)果提供了長牡蠣重要經(jīng)濟(jì)性狀的雜交育種和選擇育種的數(shù)量遺傳學(xué)數(shù)據(jù),特別是對(duì)制定長牡蠣肉質(zhì)性狀的選育技術(shù)路線提供了數(shù)據(jù)支持。本研究主要成果如下：1、三個(gè)選育群體間完全雙列雜交后代生長性狀和肉質(zhì)性狀分析(1)生長性狀分析：在不同生長階段各群體的生長性能、一般配合力值、特殊配合力值和雜種優(yōu)勢(shì)效能值各不相同。雜交組C♂K♀、J♂C♀和K♂J♀分別在180日齡、360日齡和450日齡表現(xiàn)出較大的生長優(yōu)勢(shì),而自交組K♂K♀在各生長階段均表現(xiàn)出生長劣勢(shì)。中國F4代選育群體父母本一般配合力效應(yīng)值均表現(xiàn)為非負(fù)值,而韓國F4代選育群體父母本一般配合力效應(yīng)值均表現(xiàn)為非正值。(2)肉質(zhì)性狀分析：自交組c♂c♀在肉質(zhì)性狀的GW和DP兩指標(biāo)表現(xiàn)出明顯的性狀優(yōu)勢(shì)；而自交組K♂K♀各指標(biāo)表現(xiàn)均最差(DP除外)。肉質(zhì)性狀的MC、GC、TPC、TFC、ZC、SC和AC等指標(biāo)的母本一般配合力效應(yīng)值近似等于零,父本一般配合力效應(yīng)值在各交配組中變化較復(fù)雜；正反交組合J♂C♀和CdJ♀肉質(zhì)性狀各指標(biāo)的特殊配合力效應(yīng)值一般為負(fù)值。2、長牡蠣生長性狀遺傳參數(shù)分析(1)表型平均值比較：在188日齡和338日齡,乳山海域較崆峒島海域長勢(shì)好；474日齡崆峒島海域較乳山海域長勢(shì)好；560日齡,崆峒島海域SH、SL和WW均高于乳山海域,但兩海域SW幾乎相同。各家系在188日齡、388日齡、474日齡和560日齡的生長性狀的SH、SL、SW和WW等四個(gè)指標(biāo)存在差異,在某些時(shí)間段的一些生長性狀指標(biāo)差異顯著。(2)遺傳力：乳山海域生長性狀的遺傳力為中高遺傳力,崆峒島海域的遺傳力為高遺傳力；與乳山海域相比,崆峒島海域各指標(biāo)的遺傳力偏高。運(yùn)用親本模型,將各個(gè)時(shí)間段和地點(diǎn)作為固定效應(yīng),計(jì)算得到生長性狀指標(biāo)SH、SL、SW和WW的遺傳力分別為：0.25+0.08,0.29±0.09,0.14+0.05和0.26±0.09。(3)遺傳和表型相關(guān)：不同海域、不同時(shí)間段表型相關(guān)和遺傳相關(guān)的結(jié)果各不相同,但均呈現(xiàn)正相關(guān)；總體來講,性狀間的遺傳相關(guān)大于表型相關(guān)。(4)早晚相關(guān)：崆峒島海域各時(shí)間段SH和WW指標(biāo)的早晚相關(guān)較高,而各時(shí)間段的SL和SW指標(biāo)早晚相關(guān)值變化較大；乳山海域長牡蠣生長性狀各指標(biāo)在各時(shí)間段的早晚相關(guān)值較崆峒島海域較低。(5)基因環(huán)境互作：對(duì)于各時(shí)間段生長性狀的SL,乳山和崆峒島海域遺傳相關(guān)在0.51-0.73之間,表明兩海域間的G×E互作達(dá)到中度和輕度水平；而對(duì)于WW,兩海域間的遺傳相關(guān)在0.50左右(0.48-0.53),達(dá)到或者基本達(dá)到重度水平；生長性狀其它指標(biāo),在各時(shí)間段兩海域間的遺傳相關(guān)很低。(6)育種值估算：依據(jù)個(gè)體育種值對(duì)長牡蠣SH和WW進(jìn)行個(gè)體選擇,其選擇效率明顯高于表型值選擇的選擇效率；通過比較家系表型平均值與家系育種值對(duì)長牡蠣SH和WW進(jìn)行家系選擇,發(fā)現(xiàn)通過家系育種值的選擇效率也較高。3、長牡蠣多種成分含量近紅外(NIR)模型的建立(1)鮮樣(漿狀)組織：本研究所建立的長牡蠣鮮樣組織肉質(zhì)性狀8項(xiàng)主要指標(biāo)中MC、GC和TPC 3種成分含量的NIR模型具有良好的準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)能力,建模集相關(guān)系數(shù)(Rc)為0.96-0.99,交互驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)(Rcv)為0.93-0.99,外部驗(yàn)證的相關(guān)系數(shù)(REv)為0.97-0.99；但TFC、ZC、SC、TC和AC的建模效果不佳。(2)干樣(粉末狀)組織：長牡蠣干樣組織肉質(zhì)性狀7項(xiàng)主要指標(biāo)中GC、 TPC、TFC、ZC、SC、TC口AC中的6種成分的NIR模型具有良好的準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)能力,建模集相關(guān)系數(shù)(Rc)為0.92-0.99,交互驗(yàn)證相關(guān)系數(shù)(RCv)為0.78-0.99,外部驗(yàn)證的相關(guān)系數(shù)(REv)為0.91-0.99；但TC的建模效果不佳(RC=0.83, RCV0.75, REV=0.80)。4、長牡蠣肉質(zhì)性狀遺傳參數(shù)分析(1)表型平均值比較：在DP、GC、TFC和SC方面,乳山海域這4個(gè)指標(biāo)的表型平均值高于崆峒島海域,其它各指標(biāo)的表型平均值崆峒島海域均高于乳山海域。經(jīng)顯著性比較,兩海域長牡蠣GC未達(dá)到顯著水平,TPC達(dá)到顯著水平,其它肉質(zhì)性狀各指標(biāo)均達(dá)到極顯著水平。(2)遺傳力：兩海域的遺傳力差別較大[括號(hào)內(nèi)前者為乳山海域的遺傳力,后者為崆峒島海域的遺傳力]：GW (0.17±0.08,0.63±0.14), DP (0.53±0.13, 0.35±0.12),MC(0.45±0.13,0.40±0.13),GC(0.58±0.13,0.61±0.14),TPC(0.65±0.14, 0.46±0.14),TFC(0.94±0.11,0.32±0.12),ZC(0.46±0.14,0.21±0.10),SC(0.80±0.13, 0.91±0.12)和AC(0.71士0.13,0.56+0.14)。利用親本模型,發(fā)現(xiàn)各指標(biāo)的遺傳力屬于中高遺傳力,其中：GW (0.43±0.15), DP (0.27±0.10), MC (0.20±0.08), GC(0.30±0.10),TPC(0.26±0.10),TFC(0.47±0.16),ZC(0.23±0.09),SC(0.47±0.14)和AC(0.30±0.1])。(3)遺傳和表型相關(guān)：1)生長性狀與肉質(zhì)性狀遺傳相關(guān)：兩性狀間的遺傳相關(guān)比較復(fù)雜,既有正相關(guān),也有負(fù)相關(guān),而且在不同海域遺傳相關(guān)呈現(xiàn)不同的結(jié)果。a)乳山海域：以SH為間接選育指標(biāo),可以正向選育SC和AC指標(biāo),負(fù)向選育GC和DP指標(biāo)；以SL為間接選育指標(biāo),可以負(fù)向選育DP指標(biāo)；以SW為間接選育指標(biāo),可正向選育SC指標(biāo)；以WW為間接選育指標(biāo),可負(fù)向選育GW指標(biāo)。b)崆峒島海域：以SH為間接選育指標(biāo),可以負(fù)向選育TFC；以SL為間接選育指標(biāo),可正向選育GW,負(fù)向選育TPC指標(biāo)：以SW為間接選育指標(biāo),可以正向選育GC,負(fù)向選育ZC、SC和AC等指標(biāo)。針對(duì)不同海域,利用生長性狀與肉質(zhì)性狀間的遺傳相關(guān),通過對(duì)生長性狀指標(biāo)的選擇,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)肉質(zhì)性狀指標(biāo)的間接選育。2)肉質(zhì)性狀內(nèi)部各指標(biāo)間的遺傳相關(guān)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,通過對(duì)肉質(zhì)性狀指標(biāo)的選育,可以對(duì)肉質(zhì)性狀的其它指標(biāo)產(chǎn)生間接影響。3)表型相關(guān)：對(duì)生長性狀與肉質(zhì)性狀各指標(biāo)表型相關(guān)值的絕對(duì)值一般小于0.5。表型相關(guān)變化趨勢(shì)與遺傳相關(guān)基本一致,但表型相關(guān)值一般低于遺傳相關(guān)值。(4)基因環(huán)境互作：肉質(zhì)性狀各指標(biāo)的遺傳相關(guān)值均低于0.5,G×E互作均達(dá)到重度水平,其中,TFC、SC和AC兩海域的遺傳相關(guān)值接近于0；但本部分試驗(yàn)的不足之處在于肉質(zhì)性狀各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)誤均較高。(5)育種值：通過比較育種值選擇和表型值選擇的選種效率,發(fā)現(xiàn)家系育種值選擇的選種效率較高。通過家系育種值選擇出肉質(zhì)性狀各指標(biāo)的候選親本家系,發(fā)現(xiàn)相同指標(biāo)在兩海域候選親本家系的差異較大,而且共同家系也較少。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S917.4

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本文編號(hào)：2789038