菲律賓蛤仔選育群體幼蟲和稚貝生長性狀的選擇響應

祁劍飛，巫旗生，寧 岳，郭 香，鄭雅友，曾志南，江澤貴，賈圓圓

(福建省水產(chǎn)研究所，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點實驗室，福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361013)

菲律賓蛤仔(Ruditapsphilippinarum)是一種適應性強、生長快的海洋經(jīng)濟貝類，其產(chǎn)量在所有貝類物種中位居第二[1]。中國的菲律賓蛤仔養(yǎng)殖規(guī)模最大，2017年全國蛤類產(chǎn)量達417.79×104t，占全國海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的20.88%[2]，其中菲律賓蛤仔產(chǎn)量超過300×104t，是我國單品產(chǎn)量最高的養(yǎng)殖貝類，占世界總產(chǎn)量的90%以上[3]。我國也是菲律賓蛤仔人工育苗規(guī)模最大、數(shù)量最多的國家。在福建省，面積僅87 hm2的墾區(qū)就可培育2 mm的稚貝達604.9億粒[4]。大規(guī)模的育苗生產(chǎn)活動需要大規(guī)模的親貝供應，以墾區(qū)育苗為例，每hm2育苗水域約需要1.5 t的親貝。但業(yè)者在選擇菲律賓蛤仔親貝時僅考慮性腺成熟度，而忽略其他性狀，使用1齡性腺飽滿的親貝育苗已是普遍現(xiàn)象。從育種學的角度看，這些親貝大多是未經(jīng)系統(tǒng)選育或改良的人工養(yǎng)殖群體，經(jīng)濟性狀日趨退化，因此亟待培育菲律賓蛤仔新品種[5]。

群體選育，只需根據(jù)個體表型值進行選擇，具有投入少、操作簡單易行、當目標性狀遺傳力較高時易于獲得較大的遺傳反應等優(yōu)點[6]，在眾多選擇育種方法中得到廣泛應用。該方法在悉尼巖牡蠣(Saccostreacommercialis)[7-8]、長牡蠣(Saccostreagigas)[9-11]、歐洲牡蠣(Ostreaedulis)[12]、海灣扇貝(Argopectenirradians)[13]、蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)[14]、硬殼蛤(Mercenariamercenaria)[15]和馬氏珠母貝(Pinctadamartensiir)[16]等貝類選育中均有報道。而在菲律賓蛤仔選育中的應用僅見閆喜武等[17]和Zhao等[18]對中國北方群體的研究。

本實驗以廣東選育群體[19]F2為對象，分析幼蟲和稚貝時期的選擇反應、遺傳獲得和現(xiàn)實遺傳力，旨在為進一步的選育工作提供資料。

1 材料與方法

1.1 親貝來源

親貝于2018年11月采自廈門市杏林灣(24.54°N、118.06°E)底播養(yǎng)殖性腺成熟的廣東選育群體F1，從中獲取親貝基礎群體3 000粒，用游標卡尺(精確到0.01 mm)測量其殼長。采用截頭法以10%的選擇壓力選取殼長最大的300個個體作為F2親體。F1中隨機選取300個個體作為對照組親體。

1.2 幼蟲培育

兩組親貝室內(nèi)陰干約8 h后，放入盛有沙濾海水的水泥池(8 m×3 m×1 m)中催產(chǎn)，約4 h后觀測到親貝產(chǎn)卵。24 h后用150目篩絹網(wǎng)撈取D型幼蟲轉入容量為50 L塑料桶中培育，培育密度為5個·mL-1，每組設3個平行。水泥池中幼蟲作為繼代培養(yǎng)。幼蟲階段不換水。每日投餌2次，餌料均為小球藻(Chlorellavulgaris)，投餌量視幼蟲攝食情況而定。幼蟲培育期間，水溫為18～23℃，pH為7.90～8.26，鹽度為30。在培育期間，每3天測量幼蟲密度1次，如有變化再進行調(diào)整，以確保各桶內(nèi)密度保持一致。

1.3 稚貝培育

幼蟲培育約15 d進入殼頂后期，出現(xiàn)沉底附著現(xiàn)象，塑料桶中投入微量消毒的池塘底泥誘導附著變態(tài)。桶內(nèi)稚貝培育期間，日投餌2～3次，依攝食情況酌情確定，每日換水50%。30 d后稚貝殼長生長至約1 mm，轉入上升流裝置中繼續(xù)培養(yǎng)，每組設3個平行。稚貝培育管直徑7 cm，水流0.25 L·min-1，培養(yǎng)密度500個/cm2，抽取池塘海水作為餌料，水溫16～20℃，pH為7.94～8.14，鹽度為31。

1.4 指標測量

浮游期，每3天取樣測量，稚貝期每15天測量一次。殼長小于1 mm的幼蟲和稚貝采用顯微鏡測量，殼長大于1 mm的稚貝用直尺測量，所有測量數(shù)據(jù)均用數(shù)碼相機拍攝記錄，然后用軟件 DIGIMIZER 3.2.1.0 (http：//www.Digimizer.com)測量。每個樣品隨機測量30個個體。

1.5 遺傳參數(shù)估計

式中，i為選擇強度，YP代表被選親本個體的表型平均值，Y為選擇前整個群體性狀的平均值，被選擇群體的標準差；xS和xC分別代表選擇組和對照組的平均殼長，σc為對照組殼長標準差。使用SPSS 17.0分析選擇組與對照組的表型差異(單因素方差分析法)，顯著性水平P<0.05。

2 結果

2.1 親本信息

親貝基礎群體共3 000粒，平均殼長為(2.67±0.24)cm，殼長頻率分布見圖1。以10%的選擇壓力挑選殼長最大的300個個體作為繁育親體，平均殼長(3.06±0.23)cm，由此計算選擇強度i為1.591。

2.2 殼長比較

在浮游幼蟲期，選育組殼長均值大于對照組，12日齡時選擇組與對照組平均殼長差異顯著(P<0.05)，3、6、9日齡兩者殼長差異不顯著；在稚貝期，選育組殼長均值也大于對照組，45、60和75日齡差異顯著(P<0.05)，90和105日齡差異不顯著(表1)。

表1 菲律賓蛤仔選育組和對照組不同日齡的平均殼長

注：同行數(shù)據(jù)上標字母不同表示有顯著差異(P<0.05)。

Note：Different letters in the same row indicated significant difference(P<0.05).

2.3 遺傳參數(shù)

浮游幼蟲期，菲律賓蛤仔選育群體殼長的遺傳獲得均值為(2.902±2.114)%，選擇反應為(0.516±0.297)，現(xiàn)實遺傳力為(0.324±0.187)。稚貝期，遺傳獲得均值為(9.463±8.418)%，選擇反應為(0.300±0.262)，現(xiàn)實遺傳力為(0.188±0.164)。

表2 菲律賓蛤仔選育組不同日齡殼長的遺傳獲得、選擇反應和現(xiàn)實遺傳力

3 討論

群體選擇由于只需根據(jù)表型性狀進行選擇，操作簡單，且常可獲得較好效果，是實際育種工作中常用的一種方法。通常群體遺傳變異越大，選擇越有效[17]?，F(xiàn)有研究表明我國沿海菲律賓蛤仔野生群體的遺傳多樣性比較豐富[20]，即使是經(jīng)過多年人工選育的群體，其遺傳多樣性仍然比較高[21]。在實際苗種生產(chǎn)中，我國菲律賓蛤仔育苗多以池塘、墾區(qū)育苗為主，且單次使用親貝量成百上千噸，因此雖然經(jīng)歷了30多年的池塘、墾區(qū)育苗，商品蛤仔群體的基因型仍較為豐富，與野生型群體幾乎沒有差異[17]。綜上，菲律賓野生群體、人工選育群體和商品群體均具有較高的遺傳多樣性，本實驗基礎群體為菲律賓蛤仔廣東野生群體選育第一代，可以認為該群體遺傳變異較高，適合群體選育方法的應用。

關于菲律賓蛤仔群體選擇遺傳參數(shù)估計的文獻不多。閆喜武等[17]的研究表明莆田群體、大連群體和東京群體幼蟲期平均選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別是(0.804±0.084)和(0.458±0.051)，稚貝期平均選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別是(0.705±0.039)和(0.402±0.025)；Zhao等[18]研究表明菲律賓蛤仔歧化選擇中上選組360 d的遺傳獲得、選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別是3.55、0.268、0.165。本研究中幼蟲期平均遺傳獲得、選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別是(2.902±2.114)、(0.516±0.297)、(0.324±0.187)，稚貝期平均遺傳獲得、選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別是(9.463±8.418)、(0.300±0.262)和(0.188±0.16)?？梢?，本研究結果中選擇反應和現(xiàn)實遺傳力均小于閆喜武等[17]的結果而與Zhao等[18]相似。本研究中菲律賓蛤仔選育組和對照組殼長差異變化很大，只在12～75日齡差異顯著(表2)，這導致各生長階段遺傳參數(shù)變化很大，例如遺傳反應范圍0.011～0.887、現(xiàn)實遺傳力范圍0.007～0.558，該結果與閆喜武[3]研究菲律賓蛤仔歧化選擇的結果相似，其上選組浮游期選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別為負值，表明選擇無效，300 d的選擇反應和現(xiàn)實遺傳力分別是1.17、0.43，8日齡選擇反應為2.00，10日齡降為0.22。這種生長速率變化差異導致遺傳參數(shù)的浮動或許是基因型與環(huán)境互作的結果[22]，也可能是養(yǎng)殖群體、生長階段以及親本數(shù)量不同引起[23]。

群體選擇在貝類育種的應用取得了許多成功的先例，在長牡蠣連續(xù)三代的群體選育研究中，3個地理群體(中國、日本和韓國)選擇組的殼高每代平均增長10%左右[10，24-25]。不同扇貝選育過程中，每代生長性狀可獲得8%～10%的改良[13-14，26]。He等[27]對珠母貝(Pinctadafucata)的殼高進行選育，殼高和活體質(zhì)量均得到顯著提高。本研究中菲律賓蛤仔幼蟲和稚貝期遺傳參數(shù)雖然在不同日齡變化很大，但平均來看選擇效果明顯，對選擇效果的總體評估有待于對養(yǎng)成階段的選擇效應分析。