多抗性鱼类种群、品种(系)家系建立及选育方法

摘要

多抗性鱼类种群、品种(系)家系建立及选育方法，它是采用母本群和父本群杂交获得鱼种群，其中，母本群是将具有不同目的性状的鱼亲本配对杂交，产生F1代再配对杂交，产生的分离群体的单个或单个自交繁殖产生的分离个体；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代，或与母本群相同方式产生的分离世代，母本群中每一尾或每一种品系和父本群中每一尾或每一种品系都是不同的基因型或不同的杂合分离个体群：母本群有多个原始亲本，亲本是纯合的品系或品种或是分离世代，其中父本群中的分离世代是单交种、三交种或双交种的分离世代。本发明能产生抗逆性好、质量高和遗传性多样的新鱼种群或品种，同时提供了一种鱼的新品种类型原创研究的新方法。

说明书

【技术领域】本发明涉及水产生物学技术领域，具体涉及一种多抗性鱼类种群、品种(系)家系建立及选育方法。

【背景技术】鱼是人类主要动物蛋白来源，是人体所需最优质蛋白源之一。这是因为它有如下优点：一是分子量小，易吸收，吸收率高达95％。二是氨基酸含量高，高达80％，且比例适当，符合人体需求。三是微量元素丰富，其种类多达数十种，且比例恰当，同样符合人体需求。四是无负作用。目前国内外养殖的鱼类品种分为原(良)种鱼和杂交鱼两大类，从遗传多样性来看，遗传基因较单一。其目的，主要利用其单一特性，如生长速度、抗逆性等。这些新品种(系)为人类提供了丰富的蛋白质来源，为我国的水产业做出了重要贡献。中国在鱼类育种研究和利用的总体水平都处于世界领先水平。同时在鱼类育种家们的长期努力下，中国鱼类育种水平不断提高，已育成近百个水产新品种(含杂交鱼和常规鱼品种)，其共同特征是利用某一较强的显性基因的品种(系)。如杂交鲤、鲫、青鲫、彭泽鲫、草鱼、观赏鱼、银鲫、罗非鱼、鳜鱼、湘云鲤、湘云鲫、荷包鲤、丰鲤、洞庭青鲫、青鲫等等。有些是杂交、有些是雌核发育、有些是家系选育等方法出来。都是为了某一目的，如生长速度、抗病力等而进行的。

从物种选育上看，多基因型在对付抗病性上的优势是肯定的。目前人们还没有有效的解决多系品种的一致性问题。因为采取单一基因型“优中选优”的选择育种必然导致品系特异化。因为受传统杂交育种基因型“优中选优”的思路局限，没有有效设计杂交，创造大量重组体的思路，也没有有效选择大量重组体的技术路线。就因“复杂性和多目标性”难以做到而不能大规模利用遗传更为多样的鱼类品种。因此，至今在鱼类育种上没有一般意义上的遗传更为多样的品种，真正形成规模化生产。因此，急需研究在任何情况下符合一致性、稳定性、特异性的多基因型种群、品种选育的方法，而不是仅针对产量、质量、抗病性等单一目的的多系品种的组配方法。

【发明内容】本发明的目的是提供一种多抗性鱼类种群、品种(系)家系建立及选育方法，以便通过该方法产生在任何情况下符合一致性、稳定性、特异性的多基因型鱼种群、品种。其中特异性包括高度适应性、抗病性和高产优质等特性。称之为“新型鱼”。

为解决其技术问题，本发明采用的技术方案是：采用母本群和父本群杂交获得鱼种群，其中，母本群是将具有不同目的性状的鱼亲本配对杂交，产生F1代再配对杂交，产生的分离群体的单个或单个自交繁殖产生的分离个体；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代，或与母本群相同方式产生的分离世代，母本群中每一尾或每一种品系和父本群中每一尾或每一种品系都是不同的基因型或不同的杂合分离个体群：母本群有多个原始亲本，亲本是纯合的品系或品种或是分离世代，其中分离世代是单交、三交或双交后的分离世代，母本群中产生的分离群体的单个自交繁殖为1～10代，用于与父本群杂交的分离尾数在5～10000尾，优选10～1000尾，精选20～500尾之间；其中父本群中的分离世代是单交种、三交种或双交种的分离世代。

具体的育种方法包括如下步骤：

a、杂交：通过母本群与父本群的杂交获得初级种群：

母本群是纯合的品系或品种或是分离世代，其中分离世代是指原始亲本在单交、三交或双交后的分离世代；父本群选择纯合的品系或品种或杂合的分离世代，其中分离世代是单交种、三交种或双交种的分离世代。

为了加大某杂交亲本在种群后代中的份量，可以根据需要在母本或父本群中多次重复使用该亲本。如母本群可以是(A×B)×(A×C)的后代，父本可以是(E×F)×(F×H)等等情况。如果母本群当代数量太少，可以考虑不同鱼类的繁殖系数自交1～10次，即用下一个分离世代作为母本群，用于与父本群杂交的分离尾数在5～10000尾，优选10～1000尾，精选20～500尾之间。

b、自交：用步骤a中得到的初级种群进行自交，选育出高度一致稳定的单个基因型种群：

根据鱼类的繁殖系数和育种目标，确定每个杂交后代在每个世代保留的个体数，并按种群分养，使他们自交稳定，如果父母本群杂交获得的初级种群量足够大，以后每代对每个品系可以保留少量尾的种群，混合作为该品系的代表，如果父母本群体杂交获得的初级种群量少，则要在分离早期世代适当多保留品系内的尾，目的是尽量多保留各种基因型。自交稳定的品系数量，至少应在500—1000尾，然后每代每个品系保留10-50尾，直至基本稳定，稳定性检查以品系内无明显差异为标准。在此过程中可以淘汰表现特别差的尾，不对初级种群原始品系整体淘汰。自交技术与传统育种过程的自交技术完全相同，但目的完全不同，传统育种在此过程是“优中选优”，直至选出高度一直稳定的单个基因型。而这种遗传多样性育种中，自交阶段却以保持尽可能多的遗传多样性，即保留多基因型为目的，仅淘汰最差的，并且该阶段可以在不同生态区域中交叉进行，保证各种基因的充分表达，提高适应性和不同基因型之间的协调性。

c、测定

根据育种需要的关键指标，测定每个重组个体的性状表现值，包括侧线鳞、体长、体高、体重、眼间距、尾柄高和尾柄长等基本形态性状。还可以测定品质等其他难度大的分析性状，测定性状是在种群合并同类项后测定，每种群保留至少30尾，以供下阶段杂交时的亲本用量。

d、分类

根据上述测定结果合并表现型的同类项，在限定表现型范围内基因型差别不必硬性区分，而是加以充分利用。如在测定鱼类侧线鳞数后，把鱼的侧线鳞限定在正负5％以内，实际上选出种群的侧线鳞表现更加一致，而基因型不同。对体长和体高等影响品种“外表”一致性的性状，可以严格一些，其他性状选择可以适当放松一些。整个选择可以在数据库中完成，选出的结果种群就是多基因型种群。

在测定完成后就进入电脑筛选过程，首先了解种群基本数据特征，计算各个性状平均值、最大值、最小值和众数；为每个性状的选择提供依据，避免脱离现实表现的盲目性，提高效率。在筛选中至少要注意以下几种原则：

产量最大原则：可以对全部尾产量进行排序，淘汰最后低产的50％尾。如果认为产量不是主要限制因素时，淘汰最后低产尾的比例可以下降，如20％。

质量最优原则：在产量高的群体中选择质量优的品种，淘汰质量低的种群。

性状最佳原则：在产量、质量都有优势的情况下，选择形体正常、符合人们喜欢的性状的种群。如果育种目标最理想的体长与体高比例正常，就对这两个性状进行围绕理想目标的选择，即给定体长与高比例值相差10％以内，进行筛选。

众数原则：要获得更多的基因型，就增加众数选择范围，为后续其他性状的选择，提供了更大的机会和范围。

最大值原则：也可以根据现实种群最大值进行选择，如一龄鱼体长平均数为10公分，有20％的鱼超过这个数，就可以设定大于10公分的鱼进行筛选。

次中心原则：在保证主要选择目的外，还可能根据需要确定另一个选择目的。这样只要组合方式和数据范围不重叠，就能选出许多种群，最大限度的利用群体的遗传多样性。如设计的5个亲本的一组遗传多样性育种计划，在一个生态区，至少可以选出10个种群。

e、改良

当完成上述电脑筛选后，把入选同一种群的相应尾的种子等量混合，就获得了基本表现一致的一级种群，此时可以由育种家对种群进行综合的观察和适当的选择，如淘汰因为测定误差在计算机分类时出现的错分、个别材料不稳定出现的变异鱼，明显不一致的鱼和明显影响种群整体产量、品质和抗性的不良鱼等例外鱼，也可以在不同地区交叉养殖优化，增加种群的适应性，依此对种群进行几代的完善。但要注意此时的选择不是传统“优中选优”选择的过程，而是注重形成种群的协调性和总体达到抗性、优质、高产和可持续发展的效果。

与现有鱼种群、品种的选育方法相比，本发明有如下有益效果：

1，从生物多样性与可持续发展看：可克服传统单基因型鱼的生产方式以及人们为改良品种而进行的育种方法即优中选优法，使鱼类本身的遗传基础越来越窄，抵御病害和逆境的能力越来越弱，品种优良性状越来越少，生命力越来越弱的缺陷，能产生抗逆性好、质量高和遗传性多样的新鱼种群或品种；2、在生物与环境协调发展和人类需求的多样化方面，提供了一种利用多基因型进行鱼生产的新方法。

3、从鱼跨越式育种发展需求看：本发明突破了现有常规育种理念的限制，主要精力放在提高其品种的抗性、产量和品质的水平上，目前品种的水平已经很高，全国平均亩产已从过去100多公斤，提高到600多公斤，但对其他品种类型的原创研究比较薄弱。可以说现有鱼类品种要获得更大突破已经越来越难，本发明提供了一种鱼的新品种类型原创研究的新方法。

4、从生物自身对环境的适应性看：单基因型品种不如多基因型对环境具有高度适应性和对病害的抗性。

5、从人类消费鱼类的需求看：实际上消费的鱼类越来越向多基因型的鱼的方面发展，本发明提供的鱼种群、品种符合该要求。

6、从满足农民需求看：遗传多样性种群、品种具有高度适应性、抗病性和优质性的特点。

因此，本发明实施遗传多样性种群育种的新技术路线，推广该种群、品种“新型鱼”，将为鱼类育种的原创性突破做出贡献。

【具体实施方式】下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1 同属鱼种群、品种的育种方法。

a、实验材料：

本实验采用6个不同来源的亲本材料：青鲫、白鲫、鲫、黑鲫、红鲫、缩骨鲫。

b、实验方法：以下前为母本，后为父本。

①母本群原始亲本为2个：青鲫、鲫

杂交方式：

青鲫×鲫，产生的F1代自交繁殖一代，产生的分离世代作为母本群，用A表示；

白鲫×黑鲫，红鲫×缩骨鲫，杂交产生个体作为父本群，分别用B、C表示。分别与母本群杂交；即A×B，A×C产生2个多基因种群用D、E表示。再与母本群杂交。即A×D，A×E两个更复杂的多基因鱼—新型鱼。

②母本群原始亲本为3个青鲫、鲫、红鲫

杂交方式：

青鲫×鲫，产生的分离世代100尾作为母本群，用A表示；

鲫×红鲫，产生的分离世代100尾作为母本群，用B表示；

青鲫×红鲫，产生的分离世代100尾作为母本群，用C表示；

白鲫×黑鲫，红鲫×缩骨鲫，杂交产生个体作为父本群，分别用D、E表示。

则有：A×D，A×E，B×D，B×E，C×D，C×E6个种群，如果再进行反交则更多了。

对上述产生的6个群体根据育种的目的，按照相关步骤进行选择培育2-8代，得到我们所需要的目标种群。

用上述方面，我们已选育到第4代的XJ—2鱼，除具有普通鲫鱼的外表外，其生产速度比普通鲫快3.3倍，肉质鲜美细嫩，抗病力增强20％以上。目前还在进一步选育中。

实施例2 不同属鱼种群、品种的育种方法

a、实验材料：

本实验采用5个材料：青鲫、鳊鱼、白鲫、鲤鱼、红鲫

b、实验方法：

第一次杂交：进行下列杂交获得F1代：

青鲫♀×鳊鱼♂；    青鲫♀×鲤鱼♂；

白鲫♀×鲤鱼♂；    白鲫♀×鳊鱼♂；

红鲫♀×鲤鱼♂；    红鲫♀×鲤鱼♂；

第二次杂交：用前次杂交的F1作父母本进行第二次杂交：

(青鲫♀×鳊鱼♂)♀×(青鲫♀×鲤鱼♂)♂——A

(白鲫♀×鳊鱼♂)♀×(白鲫♀×鲤鱼♂)♂——B

(红鲫♀×鲤鱼♂)♀×(红鲫♀×鲤鱼♂)♂——C

(青鲫♀×鲤鱼♂)♀×(青鲫♀×鳊鱼♂)♂——D

(白鲫♀×鲤鱼♂)♀×(白鲫♀×鳊鱼♂)♂——E

(红鲫♀×鲤鱼♂)♀×(红鲫♀×鲤鱼♂)♂——F

第三次杂交：

第一组：A×B，A×C……，A×F

第二组：B×A，B×C……，B×F

第三组：C×A，C×B……，C×F

第四组：D×A，D×B……，D×F

第五组：E×A，E×B……，E×F

第六组：F×A，F×B……，F×E

以上前为母本，后为父本

以上在杂交过程中均进行标记编号，便于性状测定比较。

2、后代稳定性自交及测定方案：

将上述所有杂交后代，每种群至少保留10个尾，稳定性自交6代后；最后，各杂交后代每各品系稳定后，测定其体长、体高、体重等指标，再根据这些基本特征，根据种群的平均数、众数、育种目标等，在电脑上进行尾挑选的合并许可误差范围内相同的尾，共可获得25个种群。再从25个种群中根据育种的目的，按照相关步骤进行选择培育2-8代，得到我们所需要的目标种群。

用上述方面，我们已选育到第3代的XJ—14，XJ—08，XJ—20三种新型鱼，除具有普通鲫鱼的外表外，其生产速度比普通鲫快3—4倍，肉质更为细嫩，抗病力增强20％。目前还在进一步选育中。