彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代與彭澤鯽子代生長性能比較

張慶飛，操文杰，廖壽力，魏怡飛，王衛(wèi)民

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院/農(nóng)業(yè)動物遺傳育種與繁育教育部重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水生物繁育重點實驗室， 武漢 430070

彭澤鯽(Carassiusauratuspengsenensis)是自1983年選育7代得到的具有抗病和抗逆能力強、生長速度快、營養(yǎng)價值高的經(jīng)濟養(yǎng)殖品種，屬于鯉形目(Cypriniformes)、鯉科(Cyprinidae)、鯽屬(Carassius)。興國紅鯉(Cyprinuscarpiouarsinguonensis)屬于鯉形目(Cypriniformes)、鯉科(Cyprinidae)、鯉屬(Cyprinus)，是“江西三紅”之一。由于興國紅鯉食性廣、抗逆、抗病性強、雜交親和度高[1]，且易于與鯽進行雜交產(chǎn)生具有雜種優(yōu)勢的新品種，因而常用作雜交親本[2]。雜交育種是培育新品種常用的方式，雜交子代的生長性能也是養(yǎng)殖界關(guān)注的重點問題[3]。

現(xiàn)階段鯽種類繁多，在全國各地均有養(yǎng)殖，但經(jīng)年累代養(yǎng)殖、近親交配、養(yǎng)殖環(huán)境惡化造成種質(zhì)資源退化、抗病抗逆性衰退、生長速度減慢等多種問題，新品種的開發(fā)和培育勢在必行[4]。已有研究表明，不同種類鯽的生長性能具有明顯差異，雜交品種鯽的生長速度通常更快[5]。由于彭澤鯽是公認(rèn)的三倍體，且生殖方式為天然雌核發(fā)育[6]，雜交育種的方式并不適用。但近年來有研究者發(fā)現(xiàn)利用不同種類的精子刺激三倍體銀鯽(兩性型雌核發(fā)育)、彭澤鯽雌核發(fā)育也會對子代生長性能等造成影響[7]。筆者所在課題組前期用4種精子刺激彭澤鯽雌核發(fā)育，結(jié)果在興國紅鯉精子刺激彭澤鯽雌核發(fā)育的子代中檢測到了極少數(shù)四倍體，經(jīng)過產(chǎn)前培育進一步繁殖得到子代。經(jīng)檢測，其子代均為四倍體。我們認(rèn)為該四倍體發(fā)生了精卵結(jié)合，即發(fā)生了遠緣雜交，并且制作了染色體核型模式圖、擴增其5S rDNA序列證明其為雜交品種(另文發(fā)表)。通常情況下，遠緣雜交會結(jié)合親本的優(yōu)良性狀，表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢[8]，育種潛力較高，但是否能形成自交繁衍的兩性可育品種仍需對其進行進一步研究。

本研究以彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代和彭澤鯽子代為研究對象，通過180 d的飼養(yǎng)試驗，分析2種子代生長性能的差異，旨在為彭澤鯽新品種的選育、可持續(xù)健康養(yǎng)殖等相關(guān)研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗魚

將筆者所在課題組前期在興國紅鯉刺激彭澤鯽雌核發(fā)育的子代中發(fā)現(xiàn)的四倍體，經(jīng)過產(chǎn)前培育，于2020年5月進行人工繁殖得到四倍體子代；彭澤鯽親本取自江西省水產(chǎn)科學(xué)研究所，于同一時期進行人工繁殖得到彭澤鯽子代。

1.2 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

2020年5月挑選健康無病且性腺發(fā)育良好的2種親本，使用地歐酮和促黃體素釋放激素類似物A2進行催產(chǎn)并進行人工授精得到受精卵，置于孵化池孵化。待魚苗孵出可以平游時，轉(zhuǎn)移至水泥池暫養(yǎng)。于2020年8月9日取體型大小相似的經(jīng)過倍性鑒定的彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代以及彭澤鯽雌核發(fā)育子代各300尾，分為3個平行組，每組100尾，置于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)南湖水產(chǎn)養(yǎng)殖基地1 m3圓桶內(nèi)飼養(yǎng)。試驗周期180 d，每個平行組均進行標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖，進行定質(zhì)、定量、定時和定位投喂，且定期吸污換水。

1.3 四倍體子代倍性鑒定

以彭澤鯽子代為內(nèi)參，通過流式細(xì)胞儀檢測四倍體子代倍性。分別取抗凝血劑10 μL置于2 mL離心管中，加入500 μL DAPI染液，再加入500 μL PBS緩沖液，用48 μm濾膜過濾，避光染色5 min后，上機檢測。

1.4 數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計分析

在試驗0、30、60、90、120、150、180 d時，各平行組隨機挑選20尾魚進行體質(zhì)量、體長數(shù)據(jù)測量，根據(jù)公式計算絕對增重率、絕對增長率、增積量和肥滿度：

絕對增重率(g/d)=(W2-W1)/(t2-t1)

絕對增長率(cm/d)=(L2-L1)/(t2-t1)

增積量(g·cm/d)=(W2-W1)(L2-L1)/(t2-t1)2

肥滿度(g/cm3)=W/L3×100

式中,W與L分別代表體質(zhì)量(g)與體長(cm)，W1、W2和L1、L2分別為時間t1、t2時的體質(zhì)量和體長。

此外，擬合2種子代體質(zhì)量與體長的冪函數(shù)曲線關(guān)系(W=aLb)，其中，參數(shù)a為常數(shù)，表示生長條件因子；b為冪指數(shù)系數(shù)。

所有數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，數(shù)據(jù)采用Excel 2016與SPSS 22.0軟件分析，采用獨立樣本t檢驗分析差異顯著性，以α=0.05作為差異顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 子代倍性鑒定結(jié)果

利用流式細(xì)胞儀檢測血液混樣所得結(jié)果見圖1。橫坐標(biāo)表示紅細(xì)胞熒光值，縱坐標(biāo)表示細(xì)胞數(shù)目。彭澤鯽雌核發(fā)育子代平均熒光值為305.24±3.42，雜交四倍體子代熒光值為403.79±2.18，二者DNA相對含量比為0.76，即四倍體子代仍為四倍體。

PP為彭澤鯽雌核發(fā)育子代 Offspring of Carassius auratus pengsenensis； PX為彭澤鯽與興國紅鯉雜交四倍體子代 Offspring of the tetraploid.

2.2 體質(zhì)量、體長數(shù)據(jù)

彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代和彭澤鯽雌核發(fā)育子代平均體質(zhì)量、平均體長數(shù)據(jù)見表1。結(jié)果顯示，試驗開始時二者體質(zhì)量平均值分別為3.08±0.33、3.19±0.35 g，體長平均值分別為4.61±0.16、4.69±0.15 cm，均無顯著性差異。但在隨后的180 d飼養(yǎng)過程中，彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代體質(zhì)量、體長均與彭澤鯽子代有極顯著差異。在180 d時，四倍體子代體質(zhì)量、體長分別高出彭澤鯽子代30.18%、7.70%，表明彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代具有明顯的生長優(yōu)勢。

表1 2種子代各時期平均體質(zhì)量、平均體長 Table 1 Average body weight and body length of two generations at different periods

2.3 絕對增重率、絕對增長率比較

彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代及彭澤鯽雌核發(fā)育子代各時期絕對增重率和絕對增長率結(jié)果如圖2所示。2種子代絕對增重率均呈現(xiàn)先升高、再降低、再升高的趨勢，在90～120 d時降到最小值。此外，在0～90、150～180 d時，四倍體子代極顯著高于彭澤鯽子代；120～150 d時顯著高于彭澤鯽子代。此外，絕對增長率也呈現(xiàn)出先增高、再降低、再升高的趨勢，且90～120 d時彭澤鯽子代絕對增長率高于四倍體子代。二者的絕對增長率僅在0～30 d、60～90 d時表現(xiàn)出差異，30～60 d達到最高值，90～180 d過程中均無顯著差異。

A：絕對增重率；B：絕對增長率。*代表差異顯著(P<0.05)；**代表差異極顯著(P<0.01)。A：Absolute weight gain rate of the body；B：Absolute growth rate of the body. *represents significant difference (P<0.05); **represents extremely significant difference (P<0.01).

2.4 增積量及肥滿度

彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代和彭澤鯽雌核發(fā)育子代各時期增積量和肥滿度如表2所示。由表2可見：在180 d飼養(yǎng)過程中，增積量也呈現(xiàn)先升高、再降低、后升高的趨勢，這與絕對增重率、絕對增長率的趨勢相同；在60 d時，2種子代增積量達到最大值，分別為0.010 5±0.001 2、0.008 6±0.001 7 (g·cm)/d；且0～30 d、60～90 d，四倍體子代增積量極顯著高于彭澤鯽子代；30～60 d、150～180 d四倍體子代增積量顯著高于彭澤鯽子代。在0～30 d，二者肥滿度無顯著差異(P>0.05)，即二者體型較為相似；30～180 d期間，四倍體子代肥滿度與彭澤鯽子代有極顯著差異，表明四倍體子代較為肥胖；在0～180 d期間，四倍體子代與彭澤鯽子代肥滿度變化不大，最大值分別為3.277 7±0.078 3、3.125 6±0.038 5 g/cm3。

表2 2種子代各時期增積量和肥滿度 Table 2 Accumulation volume and coefficient of fatness

2.5 體質(zhì)量與體長關(guān)系

通過180 d體質(zhì)量、體長數(shù)據(jù)的收集，擬合二者生長曲線見圖3。生長方程分別為彭澤鯽♀×興國紅鯉♂雜交四倍體子代W=0.0320L2.9915(R2=0.977 9)；彭澤鯽自交子代W=0.0307L2.9941(R2=0.982 7)。

A：雜交四倍體子代； B：彭澤鯽自交子代。A：Offspring of the tetraploid；B：Offspring of Cauratus pengsenensis.

3 討 論

通常情況下，雜交子代均能表現(xiàn)出一定的生長優(yōu)勢[9-10]。在本試驗中，筆者在興國紅鯉精子刺激彭澤鯽雌核發(fā)育的子代中發(fā)現(xiàn)了四倍體，進一步人工繁殖得到其子代。為了評估其生長性能，以彭澤鯽自交子代作為對照，分析2種子代早期生長性能差異，為彭澤鯽新品種開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。在本試驗中，初始體質(zhì)量、體長會對結(jié)果造成一定影響。為了消除這一因素造成的誤差，本試驗盡量挑選體型、規(guī)格整齊的育苗，對初始數(shù)據(jù)進行差異性分析，結(jié)果顯示二者差異不顯著，影響較小。

二者絕對增重率、絕對增長率呈現(xiàn)相同趨勢，原因主要是溫度變化。有研究表明魚類的生長速度與其能量吸收及轉(zhuǎn)化有關(guān)，水溫可以通過影響酶活進而影響魚類的新陳代謝，導(dǎo)致生長速率的不同[11]。本試驗中60～120 d時處于10-11月，水溫降低，魚類攝食減慢，生長代謝緩慢，導(dǎo)致魚類生長緩慢。待加設(shè)加熱棒以后，攝食恢復(fù)，絕對增重率、絕對增長率又逐漸升高。這一結(jié)果與周淼等[12]研究結(jié)果一致。

增積量表示魚類體質(zhì)量日增長量與體長日增長量之積[13]，能夠反映魚類的增長速度。通過比較2種子代各時期增積量發(fā)現(xiàn)：增積量變化趨勢與絕對增重率相似，均呈現(xiàn)先升高、再降低、后升高的趨勢，且在60 d時二者增積量達到最高值且差異顯著(P<0.05)，這些現(xiàn)象都是由水溫變化進而改變魚類攝食所引起的，與絕對增重率、絕對增長率結(jié)果一致。

肥滿度是衡量魚類肥滿程度的指標(biāo)，通常情況下可反映魚類可食程度，此外肥滿度也可從側(cè)面反映魚類的營養(yǎng)狀況與生長環(huán)境條件[14]。在本試驗中，由于2種子代并未達到性成熟，因而性腺發(fā)育對肥滿度的影響較小，結(jié)果較為可靠。在30 d之前，二者肥滿度差異不顯著，但在30～180 d時，四倍體子代肥滿度極顯著高于彭澤鯽子代，這說明四倍體子代攝食較多，魚體可食部分更多、營養(yǎng)更豐富。由以上結(jié)果也推測在30～60 d內(nèi)，四倍體子代進入快速生長階段。

通常情況下，硬骨魚類的體質(zhì)量與體長符合冪函數(shù)關(guān)系(W=aLb)，我們稱之為生長曲線，它能夠準(zhǔn)確地描述魚類的生長過程。其中R2值越接近1表示曲線擬合程度越好，b值反映魚類生長發(fā)育的不均勻性。此外，有研究者認(rèn)為b值也能反映魚類生長環(huán)境和營養(yǎng)吸收的好壞，以及生長的階段性[15-16]。體質(zhì)量與體長的關(guān)系伴隨著魚類的生長而改變，在幼魚階段呈負(fù)異速生長，隨著魚體的生長速度趨于平緩，b值逐漸接近3。例如，七帶石斑魚在仔稚幼魚階段，其體質(zhì)量與體長的關(guān)系式為W=1×10-5L3.5345(R2=0.981 9)，而在10～14月齡階段其生長曲線關(guān)系為W=0.436L2.055(R2=0.959)[17]。此外，王雪輝等[18]通過統(tǒng)計4目16科25屬共計43種魚的生長曲線發(fā)現(xiàn)同一階段不同種類的魚生長關(guān)系有差異；同種魚在不同階段體質(zhì)量與體長關(guān)系也有差異。另有研究表明同一物種不同群體的魚類在相同發(fā)育階段其體質(zhì)量與體長關(guān)系相似，如1～10月齡養(yǎng)殖大黃魚(Larimichthyscrocea)F2體質(zhì)量與體長的關(guān)系式為W=0.0569L3.0496(R2=0.998 9)，野外捕撈大黃魚F1的關(guān)系式為W=0.0565L3.0365(R2= 0.998 4)[19]；周淼等[12]在彭澤鯽異精雌核發(fā)育子代中也有相同結(jié)果。本試驗中2種子代R2值分別為0.977 9和0.982 7，接近1，曲線擬合度較高；b值分別為2.991 5和2.994 1，均接近3.0，呈現(xiàn)等速生長，符合von Bertalanffy生長方程。由此可知，2種子代的生長差異不是由于外界環(huán)境條件和投喂策略等人為因素引起的，主要原因是2種子代能量吸收和轉(zhuǎn)化之間的差異。這與劉尊雷等[20]對小黃魚生長模型研究中的結(jié)果一致。此外，生長曲線通常呈“S”形，具有2個拐點，即經(jīng)過第一拐點后生長速度急劇加快，第二拐點后生長速度變緩慢，通常第二拐點在性腺發(fā)育階段[21]。由于本試驗中2種子代均未達到性成熟，根據(jù)絕對增長率和絕對增重率以及增積量、肥滿度的變化，我們推測2種子代第一個拐點可能在30～60 d內(nèi)。

在本研究的180 d養(yǎng)殖過程中，彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代相較于彭澤鯽雌核發(fā)育子代表現(xiàn)出較好的生長優(yōu)勢，體質(zhì)量、體長的增長均極顯著高于彭澤鯽雌核發(fā)育子代，這可為彭澤鯽新品種的培育提供數(shù)據(jù)支持。有關(guān)彭澤鯽♀×興國紅鯉♂四倍體子代在形態(tài)、抗病性、抗逆性等優(yōu)勢有待進一步研究。