白鯽與4種鯉雜交及其自交F1魚苗的形態(tài)特征及生長(zhǎng)

張志新，周大顏，甘習(xí)軍，黃彩林

(廣西壯族自治區(qū)水產(chǎn)引育種中心，南寧 530031)

鯽(Carassiusauratus)是我國(guó)重要的大宗淡水魚類，2014年全國(guó)鯽產(chǎn)量達(dá)到276.8萬(wàn)t[1-3]。雜交選育在水產(chǎn)新品種創(chuàng)制上發(fā)揮著重大作用，是非常重要的育種技術(shù)，也是獲得優(yōu)良品種的主要途徑之一，在世界農(nóng)業(yè)中應(yīng)用最廣泛，也最為成功[4-6]。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，我國(guó)水產(chǎn)科研工作者通過(guò)雜交育種的方式獲得了越來(lái)越多的優(yōu)良品種，其中以鯉(Cyprinuscarpio)不同品種間的雜交成果最為顯著，迄今為止，已獲得建鯉、豐鯉、荷元鯉、芙蓉鯉、岳鯉、三雜交鯉、穎鯉等多個(gè)具有明顯雜種優(yōu)勢(shì)的雜交組合[7-9]。鯽和鯉同科不同屬，但兩者都是經(jīng)過(guò)基因重組和基因突變的二倍化多倍體魚類(2n=100)，其基因重組的形式比一般鯉科魚類(2n=50或48)多，基因突變的程度比一般鯉科魚類大，雜交后能進(jìn)一步擴(kuò)大遺傳變異，從而增加異質(zhì)性，因此最有希望獲得雜種優(yōu)勢(shì)。有關(guān)鯽與鯉的雜交已有很多報(bào)道[10-12]，但以鯽為母本和散鱗鏡鯉、黑龍江野鯉、禾花鯉和興國(guó)紅鯉四種鯉雜交F1代苗種的形態(tài)特征與生長(zhǎng)的研究報(bào)道鮮見(jiàn)。本研究從雜交子代的形態(tài)特征和生長(zhǎng)兩個(gè)方面研究最佳的雜交組合，以期獲得最佳的體型和生長(zhǎng)性能。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 親本來(lái)源

白鯽引自中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所；散鱗鏡鯉引自黑龍江水產(chǎn)研究所；黑龍江野鯉引自哈爾濱市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站良種基地；禾花鯉引自三江縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站；興國(guó)紅鯉引自中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所。

1.1.2 試驗(yàn)魚來(lái)源

于2017年5月5日進(jìn)行同步催產(chǎn)和人工授精，在水泥池(規(guī)格為5 m×3 m×1.2 m)中設(shè)置尼龍網(wǎng)箱(規(guī)格為2.5 m×1.5 m×1.2 m)進(jìn)行孵化，待平游后集中在水泥池中培育，個(gè)體體重平均達(dá)到 10 g/尾左右時(shí)，經(jīng)PIT(無(wú)源集成收發(fā)器)標(biāo)記后轉(zhuǎn)入同一池塘不同塑料網(wǎng)箱(規(guī)格為2.0 m×1.0 m ×0.5 m)內(nèi)隔離培育。

1.1.3 水源來(lái)源及水質(zhì)要求

水源為充分曝氣的地下水。試驗(yàn)期間，水溫25～32 ℃，pH7.5～8.5，水質(zhì)符合GB 11607—1989 和NY 5051—2001 的規(guī)定，溶氧24 h保持在5 mg/L以上，氨氮和亞硝酸鹽均保持在0.01 mg/L以下。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 試驗(yàn)管理

通過(guò)肉眼觀察進(jìn)行初選，剔出不正常的魚，選擇親魚進(jìn)行一對(duì)一的交叉配組和人工繁殖進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)魚經(jīng)過(guò)馴養(yǎng)，大部分魚都能在專設(shè)的飼料食臺(tái)攝食；魚種放養(yǎng)前12 d，用豆?jié){和鰻魚料按2∶1比例拌勻后進(jìn)行全池潑灑投喂，以后改投鯽魚專用配合顆粒膨化飼料；試驗(yàn)期間，每天定時(shí)投喂2次(9：00、17：00)，每次投喂量約為魚體重的3%～5%。每天早晚各巡塘一次，觀察試驗(yàn)魚攝食和活動(dòng)情況，一旦發(fā)現(xiàn)間題，及時(shí)處理解決。陰雨天及特殊天氣情況加大巡塘頻度，每天做好養(yǎng)殖記錄。定期檢測(cè)魚類生長(zhǎng)情況和健康狀況。

1.4 數(shù)據(jù)測(cè)量

親魚的體重用普通電子稱測(cè)量(精確到1 g)，體長(zhǎng)和體高用普通直尺測(cè)量(精確到1 mm)。F1苗種的體重用用電子天平測(cè)量(精確到0.01 g)，可量性狀用兩腳規(guī)配合游標(biāo)卡尺測(cè)量(精確到0.01 mm)，主要包括頭長(zhǎng)、吻長(zhǎng)、眼徑、眼間距、體長(zhǎng)、體高、背棘長(zhǎng)、全長(zhǎng)、尾柄長(zhǎng)和尾柄高共計(jì)10項(xiàng)。框架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的測(cè)量參照?qǐng)D1，有D1-2、D1-3、D1-4、D1-6、D2-4、D3-2、D3-4、D3-5、D3-6、D3-8、D4-6、D5-4、D5-6、D5-7、D5-8、D6-8、D7-6、D7-8、D7-9、D7-10、D8-10、D9-8、D9-10，共計(jì)23項(xiàng)?？蓴?shù)性狀有側(cè)線鱗數(shù)、側(cè)線上鱗數(shù)、側(cè)線下鱗數(shù)、背鰭鰭條數(shù)、胸鰭鰭條數(shù)、腹鰭鰭條數(shù)和臀鰭鰭條數(shù)，共計(jì)7項(xiàng)。

圖1 白鯽自交子代和鯽鯉雜交子代框架結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of the frame structure of the hybrid offspring of crucian carp and C.carpio1.胸鰭起點(diǎn)；2.吻端；3.腹鰭起點(diǎn)；4.頭背部末端；5.臀鰭起點(diǎn)；6.背鰭起點(diǎn)；7.臀鰭末端；8.背鰭末端；9.尾鰭腹部起點(diǎn)；10.尾鰭背部起點(diǎn)

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010處理相關(guān)數(shù)據(jù)；用SPSS18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；組間差異顯著性采用單因素方差分析(One-way ANOVA)，顯著性水平設(shè)為0.05，P<0.05 表示差異顯著性，P>0.05表示差異不顯著。

在進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，首先將每尾魚的各項(xiàng)實(shí)測(cè)形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)和框架數(shù)據(jù)均除以體長(zhǎng)進(jìn)行校正，以消除不同魚體的規(guī)格差異對(duì)形態(tài)分析產(chǎn)生的影響，再對(duì)各個(gè)參數(shù)的比值做均值處理，得到10個(gè)形態(tài)學(xué)及23個(gè)框架數(shù)據(jù)的比例性狀，用此比例性狀進(jìn)行均值分析、聚類分析、判別分析和主成分分析。

5個(gè)群體的成活率及生長(zhǎng)參數(shù)按下式計(jì)算：

成活率(SR)=成活的數(shù)量/總數(shù)量×100%

變異系數(shù)(CV)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值×100%

絕對(duì)增重率(AGR)=(W2-W1)/(t2-t1)，式中，W1、W2分別為時(shí)間t1和t2時(shí)的體重

肥滿度(K)=體重/體長(zhǎng)3×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 子代群體的生長(zhǎng)性狀比較

白鯽自交子代(BB)及4個(gè)鯽鯉雜交子代(BHH、BH、BS、BX)5個(gè)群體的體重及生長(zhǎng)性能比較如表1所示。從表1中可以看出，BB、BHH、BH、BS和BX五個(gè)組間的初始體重差異較小，但經(jīng)過(guò)3個(gè)月的飼養(yǎng)，它們?cè)隗w重方面出現(xiàn)較顯著的差異。體重變異系數(shù)方面BH、BX兩個(gè)組明顯低于其它組，但兩者間不存在明顯差異；絕對(duì)增重率方面BH組顯著高于其它四組，而B(niǎo)X組亦顯著高于BB、BHH、BS三組，在生長(zhǎng)率方面BH組分別是BX、BHH、BB、BS四組的1.3倍、2.4倍、2.8倍和4.3倍；在肥滿度方面BH組顯著高于BHH、BS、BX三個(gè)組，但與BB組之間不存在顯著差異，而B(niǎo)X組顯著高于BHH、BS兩個(gè)組；成活率方面以BB組最高，BX組最低。

表1 5個(gè)子代群體的生長(zhǎng)性能比較Tab.1 Growth performance of 5 progeny populations compared

注：右上標(biāo)不含相同字母表示差異顯著(P<0.05)，含相同字母表示差異不顯著。

2.2 子代群體的可數(shù)性狀比較

5個(gè)試驗(yàn)組合的可數(shù)性狀見(jiàn)表2。t檢驗(yàn)結(jié)果表明，其差異均不顯著，由此可見(jiàn)，它們是形態(tài)外觀相似的近緣種，無(wú)法依此分辨其種類。

表2 5個(gè)子代群體的可數(shù)性狀Tab.2 Countable characters of 5 progeny groups

2.3 子代群體的可量性狀比較

2.3.1 聚類分析

對(duì)白鯽自交子代(BB)及4個(gè)鯽鯉雜交子代(BHH、BH、BS、BX)的9個(gè)形態(tài)學(xué)參數(shù)和23個(gè)框架參數(shù)的分析結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，BHH、BH、BS、BX 的主要形態(tài)特征與BB存在差異，而B(niǎo)HH、BH、BX三者間較為接近。

圖2 5個(gè)子代群體的聚類分析圖Fig.2 Cluster analysis diagram of five progeny populations

2.3.2 判別分析

對(duì)白鯽自交子代(BB)及4個(gè)鯽鯉雜交子代(BHH、BH、BS、BX)的32項(xiàng)比例參數(shù)的判別結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果顯示：利用9項(xiàng)可量和23項(xiàng)框架形態(tài)參數(shù)進(jìn)行判別的準(zhǔn)確率都較高，而在4個(gè)鯽鯉雜交子代中，以BX的判別準(zhǔn)確率最高，BH和BS次之，BHH最低。

表3 5個(gè)群體判別分析歸類結(jié)果Tab.3 Classification results of discriminant analysis of 5 groups

2.3.3 主成分分析

對(duì)白鯽自交子代(BB)及4個(gè)鯽鯉雜交子代(BHH、BH、BS、BX)的9項(xiàng)可量比例參數(shù)和23項(xiàng)框架比例參數(shù)的形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化正交旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如表4和5所示。由表4可知，前8個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率分別為21.67%、14.60%、9.59%、6.93%、6.83%、4.37%、3.75%和3.64%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為71.40%，而前2個(gè)主成分已經(jīng)達(dá)到36.27%，因此可以確定主成分2為拐點(diǎn)。其中，主成分1特征向量有24個(gè)正值，最大的前11個(gè)主要形態(tài)性狀分別為D5-6、D3-4、D7-6、D1-6、D5-4、D3-2、D7-8、D3-8、D7-10、D3-6和D1-3，主要描述了魚體軀干部垂直軸方向的形態(tài)變化，其次是尾部垂直軸方向的形態(tài)變化。主成分2 特征向量26個(gè)正值，最大的前11個(gè)主要形態(tài)性狀分別為D4-6、D2-4、D5-7、D5-8、D3-5、D3-6、D1-2、D9-10、D1-4、D7-8、D6-8，主要反映了魚體頭部和軀干前部水平軸方向的變化，其次是軀干部垂直軸和尾部的形態(tài)變化。

表4 前8個(gè)主成分的相關(guān)矩陣特征值Tab.4 The eigenvalue of the correlation matrix of the first 8 principal components

表5 32個(gè)比例參數(shù)性狀對(duì)8個(gè)主成分特征向量Tab.5 32 proportional parameter traits for 8 principal component eigenvectors

續(xù)表

2.4 子代群體的可量性狀參數(shù)比值

表6 子代群體的可量性狀參數(shù)比值Tab.6 The ratio of quantifiable trait parameters of the daughter population

3 討論

3.1 雜種優(yōu)勢(shì)

魚類遠(yuǎn)緣雜交可有效提高生長(zhǎng)速度、轉(zhuǎn)移優(yōu)良性狀等，能夠培育出整合雙親優(yōu)良基因型的雜交子代[13-14]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)4個(gè)鯽鯉雜交子代中的BH、BS、BHH的絕對(duì)增重率(0.34 g/d、0.27 g/d、0.14 g/d)明顯高于BB(0.12 g/d)，其生長(zhǎng)速度分別是BB的2.8倍、2.3倍和1.2倍，而B(niǎo)S的絕對(duì)增重率(0.08 g/d)則低于BB。結(jié)果表明，白鯽雌魚與黑龍江野鯉或興國(guó)紅鯉雄魚雜交，其子代生長(zhǎng)速度均快于白鯽，表現(xiàn)出明顯的雜種優(yōu)勢(shì)；而與禾花鯉或散鱗鏡鯉雄魚雜交，其雜交子代的生長(zhǎng)速度均沒(méi)有顯示超過(guò)白鯽的雜種優(yōu)勢(shì)。在其它性狀方面，白鯽雌魚與黑龍江野鯉或興國(guó)紅鯉雄魚雜交，其雜交子代的體重變異系數(shù)均顯著低于白鯽，肥滿度比白鯽略高或基本持平；而與禾花鯉或散鱗鏡鯉雄魚雜交，其雜交子代的體重變異系數(shù)只比白鯽略低或略高，肥滿度則顯著低于白鯽。據(jù)此初步判斷，白鯽與上述4個(gè)鯉魚品種的雜交，以黑龍江野鯉的雜交子代的生長(zhǎng)性能最優(yōu)，興國(guó)紅鯉的雜交子代次之。

3.2 雜交子代的形態(tài)差異分析

形態(tài)比例性狀是魚類分類中非常重要的指標(biāo)[14-15]。在本試驗(yàn)生長(zhǎng)對(duì)比過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)3月齡以上的白鯽和4個(gè)鯽鯉雜交子代的形態(tài)特征的差異逐漸顯現(xiàn)，用肉眼已能正常區(qū)分，而鯽鯉雜交子代的可數(shù)性狀介于父母本之間，不存在顯著差異，因此難以用來(lái)區(qū)分雜交子代。本研究對(duì)5個(gè)群體的32個(gè)性狀進(jìn)行判別分析，其綜合判別率為87.2%，判別效果較好，可清楚地顯示各群體之間的形態(tài)學(xué)差異。聚類分析結(jié)果表明，白鯽和禾花鯉的雜交子代與白鯽和興國(guó)紅鯉的雜交子代的主要形態(tài)特征較為接近，而4個(gè)鯽鯉雜交子代與白鯽自交子代的主要形態(tài)特征存在差異，這反映了在遠(yuǎn)緣雜交過(guò)程中，母性效應(yīng)在各種性狀中表現(xiàn)出復(fù)雜性，一些比例性狀參數(shù)和校正參數(shù)均可出現(xiàn)偏離母性性狀的現(xiàn)象。本研究中，主成分分析共獲得了形態(tài)差異的8個(gè)主成分，其累計(jì)貢獻(xiàn)率為71.40%，比較全面地描述了5個(gè)群體之間的差異。其中決定主成分1的特征向量的11個(gè)參數(shù)性狀大多集中在魚體的軀干和尾柄軸方向，這在區(qū)分魚類種類和環(huán)境適應(yīng)等方面具有重要作用；而決定主成分2的11個(gè)參數(shù)性狀大多集中在魚體頭部和軀干前部水平軸方向，反映了頭部和背部的形態(tài)特征也是鯽鯉雜交子代的重要形態(tài)變異來(lái)源。

白鯽和黑龍江野鯉雜交F1代在苗種時(shí)期與其與其他三種鯉魚雜交F1代在生長(zhǎng)性能方面表現(xiàn)出優(yōu)越性。形態(tài)比例性狀可以作為雜交子代差異分析中非常重要的指標(biāo)，而在本研究中鯽鯉雜交子代的可數(shù)性狀處于父母本之間，沒(méi)有明顯的差異性，不能夠以此來(lái)區(qū)分雜交子代。另外，形容群體差異之間的一部分性狀參數(shù)大多集中在魚體的軀干和尾柄的主軸上，而另一部分性狀參數(shù)又大多集中在魚體的頭部和軀干前部水平軸方向。要獲得從苗種到成魚的養(yǎng)殖性能的優(yōu)劣，需要做進(jìn)一步的養(yǎng)殖研究。