凡納濱對蝦家系選育的研究與應用

唐 揚，孟小菲，沈瑞福，黃永春

( 1.集美大學 水產(chǎn)學院，福建 廈門 361021； 2.龍海市海洋與漁業(yè)局紫泥水技站，福建 龍海 363199 )

凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)俗稱南美白對蝦，分布于太平洋西海岸至墨西哥灣中部，屬節(jié)肢動物門、甲殼綱、十足目、對蝦科、濱對蝦屬[1]。由于其生長速度快、抗逆性強、環(huán)境適應性強、經(jīng)濟效益顯著等特點，已經(jīng)成為世界三大高產(chǎn)量對蝦養(yǎng)殖品種之一。凡納濱對蝦1988年引入我國后在南方沿海地區(qū)養(yǎng)殖，隨后逐漸發(fā)展到北方沿海及部分內(nèi)陸省份，其養(yǎng)殖產(chǎn)量已占我國養(yǎng)殖對蝦年產(chǎn)量的逾85%[2]。隨著養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖地域、養(yǎng)殖環(huán)境的不斷增大，近年來種質(zhì)退化、個體小型化、抗病力差、死亡率高等問題凸顯。為使我國凡納濱對蝦產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，科技人員開展了一系列遺傳改良，其中以家系選育為主的育種方式最為常用[3]。

家系是育種的基礎(chǔ)材料[4]，家系選育是目前凡納濱對蝦獲得優(yōu)良品系的重要方式之一，能夠快速、定向的選育出生長速度快、抗病性能良好等具有優(yōu)良遺傳性狀的對蝦。通過建立家系，對不同家系不同經(jīng)濟性狀進行系統(tǒng)比較分析和選擇[5]，保持選育親本優(yōu)良性狀的統(tǒng)一，是水產(chǎn)動物種質(zhì)改良的重要途徑之一[6]。筆者總結(jié)了近二十年來凡納濱對蝦家系選育的理論與實踐，旨在為凡納濱對蝦良種選育提供參考。

1 家系選育的方法

通常將個體表型值與家系平均表型值作為單個性狀選擇育種的重要信息來源[7]，在經(jīng)典的單性狀選擇方法中，根據(jù)個體本身表型值與家系平均表型值分為個體選擇、家系選擇、家系內(nèi)選擇以及復合選擇。

1.1 個體選擇

個體選擇是在混合群體中以個體為單位、每一個體本身表型值大小為準繩的選擇，因此又稱混合選擇[6]。所有家系包括所有個體，個體選擇往往包括不同家系中的表現(xiàn)型好的個體，再反復進行選擇，在水產(chǎn)生物中較為容易進行。Newkirk等[8]對2齡歐洲牡蠣(Ostreaedulis)體質(zhì)量采用個體選擇，第一代的選擇效應平均較對照組快23%。美國華盛頓大學學者采用個體選擇法使虹鱒(Oncorhynchusmykiss)1齡魚的生長較選擇前快1倍，2齡魚懷卵的雌魚數(shù)較選擇前多近1倍，產(chǎn)卵量較選擇前多4倍[9]。而目前對凡納濱對蝦以個體為單位進行的個體選擇仍鮮見報道。

1.2 家系選擇

家系選擇是以家系為單位、家系平均值高低而進行選擇的育種方法。家系有同胞或者半同胞的家系，同胞家系是同父同母繁衍而來的家系，而半同胞家系由同父異母或者同母異父繁衍而來的家系。張呂平等[10]建立62個凡納濱對蝦第一代全同胞家系，對比17個家系的測量比較，發(fā)現(xiàn)各家系生長狀況存在明顯差異，可對顯示生長優(yōu)勢的家系進一步選育。林紅軍等[11]對10個凡納濱對蝦全同胞家系進行耐受性試驗，選擇出2個可以作為耐淡水性狀的家系。吳立峰等[12]比較了2個凡納濱對蝦全同胞家系在不同鹽度下的生長，發(fā)現(xiàn)這2個家系均難以適應鹽度1和5的水體。張留所等[13]研究了凡納濱對蝦的兩個全同胞家系10個微衛(wèi)星位點等位遺傳變異，觀察到的20個基因型比例(10個位點×2個家系)中，有17個基因型符合孟德爾分離。

1.3 家系內(nèi)選擇

家系內(nèi)選育是從家系內(nèi)選擇出本身表型高的個體培育優(yōu)良品種，是在家系范圍內(nèi)的個體選擇。在同一環(huán)境下同一個家系差異較大時進行家系內(nèi)個體選擇，可選擇出優(yōu)良的品種。陳錨等[14]以家系內(nèi)選育結(jié)合個體選育、家系選育建立206個不同的家系；法爾康納[15]認為，家系內(nèi)選擇育種空間小，只要個體選擇所需的一半就能夠使近交率保持在一定數(shù)值以下。

1.4 復合選擇

復合選擇是個體選育與家系選育相結(jié)合的選擇育種方法，共分4個步驟：先進行非親緣雜交，得到若干個家系；然后對這些家系進行分類、選擇良好性狀的家系；以個體選擇方法從這些良好性狀的家系中選出個體本身表現(xiàn)值較高的品種；最后以這些成熟的個體為優(yōu)良親本。金武等[16]依據(jù)凡納濱對蝦多性狀復合育種方案，模擬選擇了20個世代。胡志國等[17]應用BLUP法開展凡納濱對蝦多性狀復合育種工作。

2 家系選育在凡納濱對蝦育種中的應用

目前，凡納濱對蝦家系育種工作的目標主要集中在生長、抗病性[18]和抗逆性3大指標。國內(nèi)外學者以家系選育嘗試選擇出有其中一種或者兩種質(zhì)量良好指標的品系，都獲得很好的成果。黃永春等[5，19-23]對凡納濱對蝦生長速度和抗逆性、抗病性進行比較研究，獲得了生長快、抗病能力強、抗逆性能好的品系，再利用家系選育不斷改良遺傳性狀和經(jīng)濟性狀，使凡納濱對蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)逐步走向健康可持續(xù)發(fā)展的軌道。因此可以從生長速度、抗病力、甚至體質(zhì)量及體長等表型上培育凡納濱對蝦家系。

2.1 生長性狀為目的的家系選育

體質(zhì)量是衡量凡納濱對蝦健康生長的重要指標，它是遺傳研究中重要的經(jīng)濟性狀，特別是親蝦體質(zhì)量的指標[24]。鄭靜靜等[25]估計了凡納濱對蝦不同生長階段體質(zhì)量的遺傳參數(shù)和育種值，同時還對不同生長階段的家系及親本進行選擇比較，發(fā)現(xiàn)體質(zhì)量對凡納濱對蝦進行選擇育種具有較大的潛力，使下一代能夠獲得較大的遺傳進展，而且家系與親本育種值相關(guān)的變化趨勢越長，相關(guān)性越高。

梁華芳等[20]以體質(zhì)量增長作為生長速度的指標進行凡納濱對蝦快速生長家系的選育，2008年從103個群體中篩選保留35個有效群體，2009年在35個群體中進一步選育，最后選出5個優(yōu)良群體，作為家系選育的基礎(chǔ)群體。凡納濱對蝦體質(zhì)量和體長兩個經(jīng)濟性狀的關(guān)系密切，張靈俠等[26]報道了凡納濱對蝦2個家系的體長與體質(zhì)量的關(guān)系。回歸分析表明，2個家系體質(zhì)量(m)與體長(L)的關(guān)系為m=0.0059L3.2895(r2=0.9934)。

體質(zhì)量與體長可以直接反映出凡納濱對蝦親本的質(zhì)量，是凡納濱對蝦遺傳育種工作中的重要經(jīng)濟性狀和家系選育的重要考量對象。劉紅等[27]研究了不同種群凡納濱對蝦形態(tài)性狀對體質(zhì)量的影響；郝敏[28]報道了不同種群凡納濱對蝦形態(tài)和體質(zhì)量之間的關(guān)系。Andriantahina[29]采用巢式設(shè)計，在建立29個父系半同胞和124個母系全同胞家系的基礎(chǔ)上，研究凡納濱對蝦體質(zhì)量和體尺性狀的遺傳參數(shù)和選擇育種效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除頭胸甲長外的其他形態(tài)學指標與體質(zhì)量呈正相關(guān)，表明這些指標可以同步改良。因此，反映凡納濱對蝦生長速度的最直接指標是體質(zhì)量增長，它具有中等的遺傳力[30-31]。黃永春等[32-33]以體長、頭胸甲長等對蝦選育群體表型進行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表1，發(fā)現(xiàn)體長與體質(zhì)量相關(guān)性最顯著。張呂平等[10]比較了17個家系的生長和家系內(nèi)個體規(guī)格變異，有7個家系顯示體質(zhì)量增長優(yōu)勢，在40周內(nèi)生長速度平均值均較高。吳立峰等[34]報道了3個凡納濱對蝦家系的多種形態(tài)性狀對體質(zhì)量的影響，結(jié)果表明3個家系16個形態(tài)參數(shù)，包括體質(zhì)量、體長、全長、頭胸甲長、第2～6腹節(jié)長、尾節(jié)長、頭胸甲高、腹節(jié)1高，腹節(jié)6高、頭胸甲寬和腹節(jié)1寬均與體質(zhì)量顯著相關(guān)。上述研究表明，凡納濱對蝦家系形態(tài)性狀對體質(zhì)量有顯著影響。為此，以生長為凡納濱家系選育方向不僅要考量到體長、體質(zhì)量，還與形態(tài)性狀相關(guān)聯(lián)，而且凡納濱對蝦形態(tài)性狀間接影響體質(zhì)量。因此挑選個體健康、體質(zhì)量均勻的親本是培育家系的關(guān)鍵步驟。

2.2 抗逆性狀為目的的家系選育

養(yǎng)殖環(huán)境中理化因子是直接影響凡納濱對蝦生長的重要因素，關(guān)系到其變態(tài)、攝食、活力、免疫力、成活率等。深入了解如溫度、pH、鹽度等理化因子對凡納濱對蝦的影響，才能進一步開展以抗逆性為家系選擇方向的遺傳育種工作。

環(huán)境溫度驟變可能造成對蝦生理機能失常，如景福濤等[35]研究了低溫對凡納濱對蝦免疫力的影響，發(fā)現(xiàn)對蝦適宜范圍為23～33 ℃，而高溫或低溫環(huán)境下其血細胞數(shù)量、酚氧化酶原活力、溶菌和抗菌等免疫相關(guān)因子活力均顯著降低，呈直接相關(guān)，可在此基礎(chǔ)上選擇表型為高溫或低溫下免疫性能較強的健康對蝦進行家系選育；pH直接影響凡納濱對蝦的理化性質(zhì)、基本生命活動，而鹽堿水域一直限制水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展，但凡納濱對蝦對高pH、高碳酸鹽堿度卻顯示出較強的耐受力[36]，可挑選生長快、體格健壯等性狀良好的個體做親蝦，經(jīng)過高pH高碳酸鹽堿度環(huán)境下養(yǎng)殖，初步建立家系選育體系；凡納濱對蝦在鹽度15～25的水體中生長速度較快，而在鹽度25的水體中耐低氧性能最好[37]，說明水體鹽度接近體內(nèi)滲透壓可提高對蝦抗逆性，也可通過此條件下建立抗逆性狀家系。在適宜范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，對蝦代謝強度增大，消耗能量也增大，攝入能量的利用率降低；隨鹽度、pH的升高，能量消耗減少，攝入能量的利用率提高[38]。因此可利用高溫、低鹽或高pH等條件養(yǎng)殖對蝦，通過測定氮、磷釋放率的代謝關(guān)系，選擇能量利用率高的健康對蝦，建立全同胞或半同胞家系。

表1 凡納濱對蝦形態(tài)性狀對體質(zhì)量的影響[32-33]

分子生物學的研究表明，水產(chǎn)動物受到水體環(huán)境高溫、低溫、低氧等刺激時，熱休克蛋白基因表達熱休克蛋白(HSPs)從而提高機體對逆境脅迫的耐受性。其中，熱休克蛋白家族HSP60的成員TCP-1-eta基因表達模式與凡納濱對蝦在溫度大于15 ℃相對低溫處理及溫度降至13 ℃時的現(xiàn)象相吻合，因此有研究分析凡納濱對蝦TCP-1-eta有潛在的耐寒功能，可為建立和完善抗寒家系體系提供重要基因素材[39]。目前，鹽度、pH等對凡納濱對蝦生長、代謝等影響的相關(guān)研究還有：Ponge-Palafox等[40]報道了鹽度對凡納濱對蝦幼蝦生長和成活率的影響； Lin等[41-42]研究了凡納濱對蝦仔蝦在不同鹽度條件下氨氮的急性攻毒試驗和亞硝酸的急性攻毒試驗。鹽度、氨氮、溶解氧等理化因子常應用于凡納濱對蝦家系研究，但其他如pH等理化因子應用于凡納濱對蝦家系的研究較少。

2.2.1 抗鹽、抗淡水家系的培育

鹽度應激試驗能在一定程度上反映對蝦體質(zhì)狀況[43]，也是培育不同遺傳背景凡納濱對蝦家系常見的研究項目，目前已有相關(guān)研究。吳立峰等[12]比較了2個凡納濱對蝦全同胞家系在不同鹽度下的生長比較，結(jié)果表明，鹽度對其影響差異較大，為凡納濱對蝦家系選育提供一定的數(shù)據(jù)支持；杜學芳等[44-45]以低鹽度條件下培育凡納濱對蝦親本的繁殖性能和3個鹽度梯度下10個凡納濱對蝦家系生長及存活情況，為進一步選擇鹽脅迫性能強的家系提供了候選材料。胡志國等[45]利用引進的3個凡納濱對蝦群體，采用Grffing雙列雜交育種，從數(shù)量遺傳水平上分析這3個群體對溫度和鹽度的耐受性能，雜交優(yōu)勢明顯，獲得了耐溫、耐鹽優(yōu)良家系的遺傳基礎(chǔ)。鹽度是抗逆性的重要指標，鹽脅迫既然能對機體產(chǎn)生極其顯著的影響，淡水耐受力也是抗逆性的重要指標之一。

林紅軍等[11]對13個全同胞家系進行了淡水耐受力和生長性狀評價試驗。結(jié)果表明，在同一時期不同家系之間淡水耐受力差異顯著，由此選育出兩種生長快、淡水耐力較強的優(yōu)良家系；他認為生物體對鹽度的滲透壓調(diào)節(jié)能力與自身的遺傳特性存在必然關(guān)聯(lián)，因此對10個凡納濱對蝦全同胞家系在淡水應激試驗中，發(fā)現(xiàn)其中2個家系在仔蝦期間表現(xiàn)出極強耐淡能力，在以后日齡也逐漸增強[46]。在此基礎(chǔ)上，楊海朋等[47]研究了10個凡納濱對蝦家系的淡水應激試驗和淡化培育試驗，結(jié)果表明，家系間淡水應激存活率存在極顯著差異(P<0.01)，最終選擇出1個家系可進一步培育更加耐淡水、生長速度更快的優(yōu)良新品系，而關(guān)于凡納濱對蝦仔蝦處在淡水下的存活率可作為培育淡化蝦苗的重要指標。在生產(chǎn)中，也可以用淡水應激試驗來評價蝦苗的質(zhì)量[48]。

與非選育過的同時期的凡納濱對蝦相比，鹽脅迫下選育出的優(yōu)良家系耐受性能更強，可以挑選質(zhì)量好的對蝦作為親本，培育出耐淡水或者耐高鹽度的凡納濱對蝦新品系，還可以繼續(xù)探究在不同鹽度下免疫、消化等方面的表達反應。

2.2.2 抗低氧家系的培育

溶解氧含量極大影響凡納濱對蝦的呼吸等生理機能活動，是養(yǎng)殖環(huán)境中重要的理化因子。在溶解氧含量發(fā)生變化特別是低溶氧條件下，凡納濱對蝦機體內(nèi)會隨之產(chǎn)生一系列的代謝機制改變以適應低溶解氧環(huán)境，如在溶解氧質(zhì)濃度量為1.5、3.0 mg/L下脅迫在72 h內(nèi)顯血漿和肝胰臟中Cu2+運轉(zhuǎn)顯著變化(P<0.05)，血藍蛋白、自由氨基酸含量[49]、多巴胺、酚氧化酶系統(tǒng)相關(guān)酶活力[50]產(chǎn)生峰值變化，48 h恢復至對照組水平，而對照組(溶解氧含量為5.5 mg/L)的各項指標無顯著變化。

張嘉晨等[51]研究了75個凡納濱對蝦家系耐低解溶氧性狀的遺傳力，其遺傳力估計值為0.07±0.03，評估家系每組樣本數(shù)達40個；王曉清等[52]估計了大黃魚(Pseudosciaenacrocea)對低溶解氧的遺傳力為0.23，試驗每組樣本數(shù)達50個。兩個試驗均表現(xiàn)為低遺傳力，且樣本數(shù)量足夠，計算發(fā)生率的時間和發(fā)生率大小比較適合，遺傳力可信度比Ibarra等[53]對凡納濱對蝦仔蝦估計的遺傳力試驗可信度高，而凡納濱對蝦耐低溶解氧性狀進行遺傳改良具有可行性[54]，且低遺傳力性狀適合用家系選擇和家系內(nèi)選擇[55]。胡志國等[56]采用完全雙雜交交配設(shè)計對3個凡納濱對蝦引進群體進行自繁和雜交，建立F1代并分析對比幼蝦低溶解氧的耐受性雜交優(yōu)勢，成為進一步培育耐低溶解氧家系的遺傳基礎(chǔ)。袁瑞鵬等[57]進行了群體間自交和雜交建立的F1代幼蝦和成蝦低溶解氧脅迫試驗。結(jié)果表明，低溶解氧應激試驗適宜在幼蝦階段進行遺傳評估，可對幼蝦低氧耐受力強的家系繼續(xù)養(yǎng)殖，為以后培育新品系奠定基礎(chǔ)；此后，他們又通過設(shè)計近交組合建立中度近交家系(F>0.25)、輕度近交家系(F為0.0625～0.25)與非近交家系(F=0)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，近交導致凡納濱對蝦家系低溶解氧耐受力衰退，為合理親緣育種提供了參考[58]。

2.2.3 抗氨氮家系的培育

氨氮包括有機氮、硝酸鹽等無機氮，是最能影響水環(huán)境理化性質(zhì)變化的含氮化合物，高氨氮水環(huán)境下可使凡納濱對蝦體內(nèi)氨含量逐漸增加使蝦體中毒，生理機制異常。而高氨氮耐受力與上述的低氧耐受力、耐淡水能力相同，也是凡納濱對蝦適應環(huán)境變化的一種應激能力。胡志國等[56]研究了9個自繁和雜交組合凡納濱對蝦時發(fā)現(xiàn)，不同凡納濱對蝦家系對氨氮耐受力差異巨大，雜交后代具有明顯優(yōu)勢。袁瑞鵬[59]分析了在相同環(huán)境下養(yǎng)殖了14周和17周的凡納濱對蝦抗高氨氮性狀的遺傳力，其遺傳力估計值分別為0.13和0.17，表現(xiàn)出遺傳力較低。較上述抗低溶解氧的遺傳力以及已研究的成果，亦適宜以家系選育和家系內(nèi)選育抗氨氮家系。為進一步探究凡納濱對蝦抗逆性家系，袁瑞鵬等[58]進行近交對凡納濱對蝦耐低溶解氧應激和耐高氨氮應激試驗，結(jié)果表明近交系數(shù)(F)應該控制在0.25以下，除少數(shù)近交家系外，大部分近交家系高氨氮耐受力劣于非近交家系，表現(xiàn)出抗高氨氮性狀衰退現(xiàn)象，這對培育凡納濱對蝦抗逆性家系具有重要意義。

2.3 抗病性狀為目的的家系選育

自白斑綜合征病毒與桃拉病毒等在世界各地養(yǎng)殖對蝦中大規(guī)模急性爆發(fā)和不斷流行以來，這兩種病毒已對凡納濱對蝦養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，國內(nèi)外在提高對蝦免疫力等方面進行了許多抗病性工作。鄭錦卿[60]報道了凡納濱對蝦抗病性狀的遺傳參數(shù)，其中自交品系的抗病遺傳力估計值要低于雜交品系抗病遺傳力估計值，但二者均表現(xiàn)出低遺傳力，總體遺傳力為0.251，屬于中低度遺傳力，而低遺傳力性狀適合用家系選擇和家系內(nèi)選擇[55]。因此選擇抗病力強的凡納濱對蝦家系是最為快速、直接、有效的方法。目前，對選育抗病力家系的研究主要集中在培育抗白斑綜合征病毒家系和抗桃拉病毒家系兩個方面。

2.3.1 抗白斑綜合征病毒家系選育

白斑綜合征病毒是凡納濱對蝦的主要病原，一經(jīng)感染，在一定時間內(nèi)大規(guī)模死亡，因而僅憑藥物很難有治療方法，主要采取預防為主、藥物為輔的措施，而最有效預防白斑綜合征病毒的措施是選育抗白斑綜合征病毒凡納濱對蝦品系[61]。

黃永春等[62]從SPF凡納濱對蝦親蝦生產(chǎn)的子代選擇16個生長快、個體健壯等性狀的個體建立16個全同胞F1家系，以投喂的感染方式對F1家系感染白斑綜合征病毒，從中選出有生長快、抗白斑綜合征病毒性能強的對蝦作親本建立21個F2家系，比較兩代選育家系生長與成活，認為抗白斑綜合征病毒性能較好的家系生長快，而生長快的家系抗白斑綜合征病毒性能不強，與試驗前的預期結(jié)果不符。此后又對35個抗白斑綜合征病毒家系與未選育對蝦(對照組)以體質(zhì)量103個/g的密度注射感染白斑綜合征病毒，探究凡納濱對蝦F4抗白斑綜合征病毒性狀家系抗病、免疫的性能，根據(jù)其抗病力分高抗、中抗、敏感3類群，又選出代表高抗、中抗、敏感3類群的3個家系按體質(zhì)量102、103、104和105個/g密度梯度注射感染，統(tǒng)計成活率及相關(guān)免疫因子的活性。結(jié)果表明，經(jīng)過F4選育高抗家系抗白斑綜合征病毒性能較其他對蝦家系表現(xiàn)良好[63]。此后，王成桂等[64]通過惡化環(huán)境使凡納濱對蝦發(fā)病，存活的對蝦用作親本養(yǎng)殖繁衍建立44個抗逆F1家系，給其中13個抗逆家系投喂已感染白斑綜合征病毒死蝦肌肉，結(jié)果其中一個家系的死亡率最低，抗白斑綜合征病毒性能良好。Huang等[65]于2002—2007年以注射方式感染建立120個全同胞抗白斑綜合征病毒家系，自第2代子代(G2)開始，G3、G4、G5成活率逐漸升高，飼料系數(shù)比未選育對蝦低13.86%，顯著改良抗白斑綜合癥病毒性能和經(jīng)濟性狀。通過感染白斑綜合征病毒將抗白斑綜合征病毒性能較強的對蝦選出并作為親本繁衍，通過反復家系選擇培育子代，得到抗白斑綜合征病毒性能更強的對蝦，對培育抗病性家系具有重要意義。

2.3.2 抗桃拉病毒家系選育

由桃拉病毒引發(fā)的綜合征病也是危害性極大、流行性廣且為凡納濱對蝦特有的急性病毒病。為應對桃拉病毒綜合征爆發(fā)，抗桃拉病毒選擇育種始于20世紀90年代中期[66]。目前有關(guān)凡納濱對蝦抗桃拉病毒家系選育多見于外文文獻，國內(nèi)鮮見。

Benzie等[67]報道了美國農(nóng)業(yè)部和海洋研究所于1995年對自然感染下抗桃拉病毒性能較好的凡納濱對蝦進行選育，建立500余個生長快、抗桃拉病毒綜合征性能更好的子代家系。Moss等[68]通過自然感染桃拉病毒存活的親蝦做親本交配繁衍建立514個全同胞家系，發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)性能與桃拉病毒感染的家系存活率呈負相關(guān)(r=-0.45)。Brock認為，基于對生長性能和桃拉病毒抗性可采用70%權(quán)重選擇桃拉病毒抗性+30%權(quán)重選擇生長性能進行選育[69]。哥倫比亞20世紀90年代末開展了凡納濱對蝦選育計劃，從爆發(fā)桃拉病毒綜合征的蝦池中選擇存活下來的對蝦作親蝦，先進行群體選育，再進行家系選育，先后共建立7個不同遺傳背景的430個全同胞家系。

3 輔助凡納濱對蝦家系建立的遺傳性分析

建立凡納濱對蝦家系必須輔以調(diào)查凡納濱對蝦選育品種的遺傳變異和分化工作，分析親本及子一代、家系間遺傳相似性與遺傳距離，了解親本與子一代之間的遺傳結(jié)構(gòu)，以便確定各個家系間的遺傳關(guān)系及遺傳多態(tài)性，比較不同家系間的遺傳差異。分子標記具有遺傳多態(tài)性、基因信息含量高等優(yōu)點，而它的開發(fā)和利用正是從分子水平對家系選育品系及系內(nèi)變異遺傳程度進行檢測。分子生物學上與遺傳相關(guān)的主要有蛋白質(zhì)和DNA，蛋白質(zhì)水平遺傳檢測主要為蛋白質(zhì)電泳技術(shù)，但它僅能檢測個體基因表型推測機體內(nèi)DNA相對差異性，難以代表養(yǎng)殖群體的遺傳差異性，要輔助凡納濱對蝦家系的建立必須獲得足夠多的樣本及統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

凡納濱對蝦屬于基因雜合度低、親緣關(guān)系近的蝦類，選育過程中需要利用DNA水平分析親緣關(guān)系、鑒定重要性狀等。其中，DNA分子標記有三類：第一類主要是以限制性片段長度多態(tài)性(PFLP)為主的DNA分子標記；第二類主要以隨機擴增多態(tài)性、擴增片段長度多態(tài)性、串聯(lián)重復序列多態(tài)性以及微衛(wèi)星為主；第三類是單核苷酸多態(tài)性。目前常應用于凡納濱對蝦家系選育過程中的DNA分子標記有隨機擴增多態(tài)性、微衛(wèi)星、擴增片段長度多態(tài)性等技術(shù)，如Garcia等[70]對培育的凡納濱對蝦家系進行隨機擴增多態(tài)性研究，分析出不同家系產(chǎn)生的電泳圖譜也不同，可對此結(jié)果迅速選育出單一經(jīng)濟性狀家系。但相較之下微衛(wèi)星操作更加簡便、經(jīng)濟、多態(tài)性豐富，符合孟德爾遺傳定律等優(yōu)點，深受多數(shù)凡納濱對蝦育種工作者青睞。Gerg等[71]運用一對微衛(wèi)星標記對14個家系進行遺傳分析，發(fā)現(xiàn)子一代的雜合度跟親代相比，均有不同程度的下降。王霞[72]利用7個高度多態(tài)微衛(wèi)星分析6個凡納濱對蝦家系的基因分離情況，結(jié)果與Gerg等[71]的研究結(jié)果相符合，這是由于凡納濱對蝦群體遺傳多樣性較為豐富而具備一定遺傳潛能，在傳代過程中已經(jīng)形成各自相對獨立的遺傳體系[73]，可根據(jù)不同親緣關(guān)系再次對親本進行較為精準的選留作為家系選育材料。凡納濱對蝦家系選育過程中選擇微衛(wèi)星基因組必須考慮微衛(wèi)星核心序列的類型、是否存在無效等位基因等來提高分析結(jié)果準確性，王鴻霞等[74]選取6個微衛(wèi)星基因組對10個混養(yǎng)全同胞家系鑒別研究發(fā)現(xiàn)找到真正父母本的概率低于理論預測值，可能6個微衛(wèi)星基因組間含有無效等位基因等因素有關(guān)。微衛(wèi)星可對親本遺傳結(jié)構(gòu)鑒定，獲得完整、準確的系譜信息，對于在家系選育過程中可輔助親本選留，更加能避免近交衰退[75]。而彭敏等[76]在此基礎(chǔ)上增加8個，共14個微衛(wèi)星對5個凡納濱對蝦家系進行聚類分析，其中半同胞和全同胞鑒別效果較好；家系間和家系內(nèi)部個體間聚類結(jié)果完全相符。

應用DNA分子標記也能探究凡納濱對蝦重要經(jīng)濟性狀(包括與生長、抗病等有關(guān))的家系選育。在凡納濱對蝦家系選育過程中，有研究對凡納濱對蝦采用DNA分子標記，發(fā)現(xiàn)生長快跟生長緩慢的個體COⅠ基因序列差異顯著，證明DNA序列的組成差異可以作為數(shù)量性狀特征，為以后家系選育提供良好的遺傳材料[77]。薛姝雯[78]對人工建立家系獲得的第6代凡納濱對蝦采用擴增片段長度多態(tài)性等方法，結(jié)果表明，第一外顯子與凡納濱對蝦體質(zhì)量性狀顯著關(guān)聯(lián)。付小哲[62]通過對17個凡納濱對蝦家系抗敏感白斑綜合征病毒性狀及對白斑綜合征病毒敏感性狀相關(guān)分子標記進行聚類分析，結(jié)果均形成3個姐妹群，在總體上每個群的組成均與是否抗病性而存在一定的關(guān)聯(lián)；但張付霞[79]指出，除了抗敏感白斑綜合征病毒病性狀家系和對白斑綜合征病毒敏感性狀家系的雜合度處于較低水平，與實際育種過程相符外，可能是受人工選擇的影響，對白斑綜合征病毒敏感性狀家系中沒有擴出微衛(wèi)星位點，尚需以此為基礎(chǔ)繼續(xù)在抗病家系選育方面加以應用。雖然還有其他些研究通過DNA水平上探究凡納濱對蝦家系遺傳育種，但今后育種過程應該在借鑒基礎(chǔ)上繼續(xù)以DNA分子標記為輔助作好相關(guān)工作，盡快完善具有優(yōu)良經(jīng)濟性狀的凡納濱對蝦家系。

4 國內(nèi)應用家系選育的凡納濱對蝦新品種

目前，經(jīng)國家農(nóng)業(yè)部審核公布國內(nèi)選育出的自主知識產(chǎn)權(quán)的凡納濱對蝦新品種共7個；其中，這7個凡納濱對蝦新品種采用家系選育的有4個新品種，分別為“中科1號”、“中興1號”、“桂海1號”以及“廣泰1號”(表2)。

2015年7月6日至10日由農(nóng)業(yè)部全國水產(chǎn)技術(shù)推廣總站等單位聯(lián)合組成調(diào)查小組，對廣西、廣東等地凡納濱對蝦新品種的生產(chǎn)及推廣應用情況進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)經(jīng)選育的對蝦表現(xiàn)出良好的生產(chǎn)性能(表3)。我國凡納濱對蝦育種起步相對較晚，尤其是家系選育過程尚需大量的工作研究推廣應用，需要加大力度推廣宣傳并且在目前成果基礎(chǔ)上進一步通過家系選育擴大優(yōu)良種質(zhì)，解決市場需求，促進對蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展。

表2 國家農(nóng)業(yè)部審定的選育凡納濱對蝦新品種(2010—2017年)

表3 凡納濱對蝦家系選育新品種的生產(chǎn)及推廣應用情況[80](2012—2015年)

5 展 望

在凡納濱對蝦眾多的優(yōu)良性狀中，一般選擇生長、抗逆性、抗病3大經(jīng)濟性狀為家系選育主要的研究方向，其他優(yōu)良性狀家系選育的文獻報道較少，因此對于家系選育方向有多種，研究潛力空間巨大。而目前國內(nèi)家系選育試驗大多數(shù)是在試驗桶內(nèi)或者室內(nèi)的水泥池進行[31,62]，以試驗桶或室內(nèi)水泥池作為養(yǎng)殖環(huán)境，與室外池塘的養(yǎng)殖水體環(huán)境有較大區(qū)別，因此測定的家系選擇遺傳力估計值有一定的差異。為了維護盡可能低的近交率和盡可能高的選擇強度，家系選育中要求家系的數(shù)量不能低于50個家系[81]。由于養(yǎng)殖條件限制，國內(nèi)多數(shù)研究建立的家系樣本數(shù)量較少，篩選的生長抗性強的家系少，優(yōu)勢不明顯。隨著國內(nèi)越來越多凡納濱對蝦育種工作傾向于以家系為研究對象，遺傳育種技術(shù)得到良好發(fā)展，需要的養(yǎng)殖空間越來越大，育種學者以及工作者的交流越來越密切，養(yǎng)殖環(huán)境得到改善，進行選育家系數(shù)量樣本逐漸增多，家系選育的應用范圍也越來越廣泛，培育出的新品種生長抗性得到空前提高。但是凡納濱對蝦的家系選育工作需要朝著不同優(yōu)良性狀的方向發(fā)展下去，這是獲得更多新品種培育技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。