【摘要】：長牡蠣(Crassostrea gigas)又稱太平洋牡蠣,具有環(huán)境適應性強、生長迅速、營養(yǎng)豐富等優(yōu)點,是產(chǎn)量最高的世界廣布性大宗經(jīng)濟貝類；2013年我國牡蠣總產(chǎn)量達421.9萬噸,居世界首位(中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒,2014)。長牡蠣一些重要經(jīng)濟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,是最佳育種方案制定、選擇反應預測和個體遺傳評價等方面的重要依據(jù)。本論文主要研究了長牡蠣雜交育種和家系選擇育種,對長牡蠣的生長性狀和肉質(zhì)性狀進行了遺傳參數(shù)估算和基因環(huán)境(G×E)互作分析。在對肉質(zhì)性狀研究過程中,采用近紅外(NIR)技術,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)性狀各指標的主導因素是遺傳因素還是環(huán)境因素；確定能否利用可直接測量的生長性狀實現(xiàn)對不可活體測量的肉質(zhì)性狀的間接選育。本研究結(jié)果提供了長牡蠣重要經(jīng)濟性狀的雜交育種和選擇育種的數(shù)量遺傳學數(shù)據(jù),特別是對制定長牡蠣肉質(zhì)性狀的選育技術路線提供了數(shù)據(jù)支持。本研究主要成果如下：1、三個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,而自交組K♂K♀在各生長階段均表現(xiàn)出生長劣勢。中國F4代選育群體父母本一般配合力效應值均表現(xiàn)為非負值,而韓國F4代選育群體父母本一般配合力效應值均表現(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兩指標表現(xiàn)出明顯的性狀優(yōu)勢；而自交組K♂K♀各指標表現(xiàn)均最差(DP除外)。肉質(zhì)性狀的MC、GC、TPC、TFC、ZC、SC和AC等指標的母本一般配合力效應值近似等于零,父本一般配合力效應值在各交配組中變化較復雜；正反交組合J♂C♀和CdJ♀肉質(zhì)性狀各指標的特殊配合力效應值一般為負值。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好；474日齡崆峒島海域較乳山海域長勢好；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等四個指標存在差異,在某些時間段的一些生長性狀指標差異顯著。(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,崆峒島海域各指標的遺傳力偏高。運用親本模型,將各個時間段和地點作為固定效應,計算得到生長性狀指標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：不同海域、不同時間段表型相關和遺傳相關的結(jié)果各不相同,但均呈現(xiàn)正相關；總體來講,性狀間的遺傳相關大于表型相關。(4)早晚相關：崆峒島海域各時間段SH和WW指標的早晚相關較高,而各時間段的SL和SW指標早晚相關值變化較大；乳山海域長牡蠣生長性狀各指標在各時間段的早晚相關值較崆峒島海域較低。(5)基因環(huán)境互作：對于各時間段生長性狀的SL,乳山和崆峒島海域遺傳相關在0.51-0.73之間,表明兩海域間的G×E互作達到中度和輕度水平；而對于WW,兩海域間的遺傳相關在0.50左右(0.48-0.53),達到或者基本達到重度水平；生長性狀其它指標,在各時間段兩海域間的遺傳相關很低。(6)育種值估算：依據(jù)個體育種值對長牡蠣SH和WW進行個體選擇,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長牡蠣SH和WW進行家系選擇,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項主要指標中MC、GC和TPC 3種成分含量的NIR模型具有良好的準確性和預測能力,建模集相關系數(shù)(Rc)為0.96-0.99,交互驗證相關系數(shù)(Rcv)為0.93-0.99,外部驗證的相關系數(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項主要指標中GC、 TPC、TFC、ZC、SC、TC口AC中的6種成分的NIR模型具有良好的準確性和預測能力,建模集相關系數(shù)(Rc)為0.92-0.99,交互驗證相關系數(shù)(RCv)為0.78-0.99,外部驗證的相關系數(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個指標的表型平均值高于崆峒島海域,其它各指標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未達到顯著水平,TPC達到顯著水平,其它肉質(zhì)性狀各指標均達到極顯著水平。(2)遺傳力：兩海域的遺傳力差別較大[括號內(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：1)生長性狀與肉質(zhì)性狀遺傳相關：兩性狀間的遺傳相關比較復雜,既有正相關,也有負相關,而且在不同海域遺傳相關呈現(xiàn)不同的結(jié)果。a)乳山海域：以SH為間接選育指標,可以正向選育SC和AC指標,負向選育GC和DP指標；以SL為間接選育指標,可以負向選育DP指標；以SW為間接選育指標,可正向選育SC指標；以WW為間接選育指標,可負向選育GW指標。b)崆峒島海域：以SH為間接選育指標,可以負向選育TFC；以SL為間接選育指標,可正向選育GW,負向選育TPC指標：以SW為間接選育指標,可以正向選育GC,負向選育ZC、SC和AC等指標。針對不同海域,利用生長性狀與肉質(zhì)性狀間的遺傳相關,通過對生長性狀指標的選擇,可以實現(xiàn)對肉質(zhì)性狀指標的間接選育。2)肉質(zhì)性狀內(nèi)部各指標間的遺傳相關：實驗結(jié)果顯示,通過對肉質(zhì)性狀指標的選育,可以對肉質(zhì)性狀的其它指標產(chǎn)生間接影響。3)表型相關：對生長性狀與肉質(zhì)性狀各指標表型相關值的絕對值一般小于0.5。表型相關變化趨勢與遺傳相關基本一致,但表型相關值一般低于遺傳相關值。(4)基因環(huán)境互作：肉質(zhì)性狀各指標的遺傳相關值均低于0.5,G×E互作均達到重度水平,其中,TFC、SC和AC兩海域的遺傳相關值接近于0；但本部分試驗的不足之處在于肉質(zhì)性狀各指標的標準誤均較高。(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)性狀各指標的候選親本家系,發(fā)現(xiàn)相同指標在兩海域候選親本家系的差異較大,而且共同家系也較少。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S917.4

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本文編號：2789038