中圖分類號 S966.12 文獻標識碼 A 文章編號 1000-2421(2025)03-0147-09
克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)俗稱小龍蝦,原產(chǎn)北美洲,1929年經(jīng)日本傳入中國[1]。隨著稻-蝦種養(yǎng)模式的推廣,其養(yǎng)殖規(guī)模迅速擴大,已成為我國重要的淡水養(yǎng)殖蝦類2]。自然條件下克氏原螯蝦的抱卵量較低(100~500粒/尾,平均300粒/尾),個體間繁殖性能差異顯著[3],繁殖能力比較有限[4],因此養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展過程中,優(yōu)質(zhì)苗種短缺成為制約其產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的瓶頸因素。為解決苗種短缺問題,早期養(yǎng)殖戶普遍采用“自繁自養(yǎng)”的留種方式,這種被動維持的策略雖短期內(nèi)緩解了苗種短缺問題,但多年的“捕大留小”導(dǎo)致克氏原螯蝦種群的遺傳多樣性下降,表現(xiàn)出生長速度減慢、上市規(guī)格變小、個體抱卵量減少等種質(zhì)退化的特征[5]。部分養(yǎng)殖戶嘗試引進外源種苗增加種群的基因多樣性,提升克氏原螯蝦的繁殖性能和生長速度。但研究表明,未經(jīng)科學(xué)規(guī)劃的外源引種策略因種苗的來源和遺傳背景不明,效果往往不穩(wěn)定,甚至?xí)铀俜N群遺傳背景趨同,難以有效解決種質(zhì)退化問題[6-7]。因此,如何確保優(yōu)質(zhì)苗種的穩(wěn)定供給仍是當前克氏原螯蝦產(chǎn)業(yè)亟需解決的關(guān)鍵問題。
克氏原螯蝦的繁殖性能(包括抱卵率、抱卵量和孵化率等)受遺傳背景和環(huán)境因素共同調(diào)控。遺傳背景決定了繁殖性能的理論上限,研究發(fā)現(xiàn),淮河流域的克氏原螯蝦群體與長江流域的克氏原螯蝦群體間已存在明顯的遺傳分化[8]。這種遺傳上的差異,直接影響了繁殖性能的潛力,表現(xiàn)為淮河流域群體的克氏原螯蝦抱卵量較長江流域高 17%~23%[3,9-10] 因此,科學(xué)引入高產(chǎn)群體是提升繁殖性能的前提。遺傳背景一致時,環(huán)境因素對繁殖性能的影響尤為顯著。水溫是貫穿整個繁殖周期的重要調(diào)控因素,21~25°C 為最適溫度范圍[11]??耸显r的繁殖包括抱卵和孵化2個階段。在抱卵階段,水溫 25°C 時克氏原螯蝦抱卵率最高,而水溫低于 15°C 會明顯抑制性腺成熟和抱卵行為[12]。在孵化階段,水溫 22°C 能顯著縮短胚胎孵化時間,有效提升孵化率[13]。養(yǎng)殖密度通過種內(nèi)斗爭和應(yīng)激直接影響繁殖性能。當養(yǎng)殖密度為20尾/ 'm2 時,克氏原螯蝦的抱卵量最高,但隨著密度增加,種內(nèi)斗爭加劇,應(yīng)激水平升高,導(dǎo)致抱卵量和孵化率下降[14-15]。此外,環(huán)境脅迫如干旱和鹽度也會影響繁殖。短期的干旱脅迫(5d)會使克氏原螯蝦性腺快速成熟并提前抱卵,從而提高抱卵率,但干旱超過10d則會抑制繁殖性能[16]。鹽度在胚胎孵化階段起著重要作用, 0‰ 是克氏原螯蝦胚胎發(fā)育的最佳鹽度范圍,高于此范圍會導(dǎo)致胚胎異常,降低孵化率[17]。
甲殼動物的表型特征與繁殖性能密切相關(guān),頭胸甲較寬、體質(zhì)量較大的個體通常具有更高的抱卵量和孵化率[18-20],因此,表型特征可能是影響繁殖性能的重要因素之一。此外,甲殼動物的抱卵量屬于高遺傳力性狀,具備通過選擇育種進行改良的潛力[21]。因此,近年來逐漸興起了通過表型篩選培育高繁殖力克氏原螯蝦群體的策略,為緩解優(yōu)質(zhì)苗種短缺問題提供了新途徑。作為一種成熟的遺傳育種策略,群體選育已廣泛應(yīng)用于多種甲殼動物并取得顯著成效。有研究指出,選育后的中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)[22]、中國對蝦[23](Fenneropenaeus chi-nensis)、凡納濱對蝦[21]等新品種的產(chǎn)量普遍提升15%~20% ,且保持了較好的遺傳穩(wěn)定性[24-25]。在克氏原螯蝦的產(chǎn)業(yè)實踐中,群體選育策略、外源引種策略以及自繁自養(yǎng)策略常常并存,但有關(guān)不同育種策略對種群繁殖性能的長期影響及其背后存在的表型調(diào)控作用,目前尚缺乏報道。
因此,本研究利用統(tǒng)計學(xué)方法,分析群體選育、外源引種和自繁自養(yǎng)3個育種策略形成的克氏原螯蝦種質(zhì)群體的繁殖性能差異,運用回歸分析和結(jié)構(gòu)方程模型揭示影響克氏原螯蝦繁殖性能的關(guān)鍵表型及其調(diào)控路徑,旨在為育種策略的科學(xué)篩選和實踐應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 育種策略與試驗群體
本研究選取來自3個不同育種策略長期作用形成的克氏原螯蝦群體,具體如下:
自繁自養(yǎng)策略:試驗基地位于潛江市龍灣鎮(zhèn)的潛江豐匯蝦稻連作專業(yè)合作社,2015年從借糧湖引種投苗,每年采取“捕大留小”的方式進行種群繁衍。本研究所用群體(下稱“自繁自養(yǎng)群體”)即為該種群在此方式下連續(xù)維持10a后的狀態(tài)。
外源引種策略:試驗基地位于潛江市龍灣鎮(zhèn)的潛江市龍居灣蝦稻共生專業(yè)合作社,2015年從借糧湖引種投苗,每年從外源補充 30% 的苗種與塘內(nèi)原有群體混合繁殖。本研究所用群體(下稱“外源引種群體”)即為該種群在此策略下持續(xù)管理10a后的狀態(tài)。
群體選育策略:試驗基地位于荊門市掇刀區(qū)的蝦之道農(nóng)業(yè)科技有限公司,基礎(chǔ)群體由借糧湖、洪湖及洪澤湖的野生克氏原螯蝦群體組成,以生長速度為主要選育指標,已完成連續(xù)5個世代的群體選育。本研究所用群體即為F5代群體(下稱“選育群體”)。
所有試驗基地均為稻-蝦輪作模式,初始投苗體質(zhì)量為 (4.08±1.35 g、密度為5000尾/ 666.7m2 ,養(yǎng)殖周期為 40~50d ,養(yǎng)殖過程中各基地的水草栽培、水質(zhì)調(diào)控及投喂管理均保持相對一致。自繁自養(yǎng)和外源引種群體在養(yǎng)殖4Od后開始捕撈上市,持續(xù)捕撈30d后,平整稻田插秧。選育群體在45d按照品種選育方法保留親本。
1.2 養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測
為排除養(yǎng)殖環(huán)境因素對不同群體克氏原螯蝦繁殖性能造成的干擾,在克氏原螯蝦的繁殖期(2024年9月至2025年3月)采用便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀(美國YSIProDSS)分別監(jiān)測3個基地養(yǎng)殖水體的水溫、溶解氧、pH、亞硝酸鹽氮、硫化物和鹽度,每次取樣在相同時間隨機采集水樣3次取平均值。
1.3樣本采集與形態(tài)測量
9-10月份是克氏原螯蝦性成熟、交配和抱卵高峰期,本研究的樣本采集在2024年10月完成。樣本采集方式是挖洞穴捕捉親本蝦,每個基地隨機挖掘洞穴30個,統(tǒng)計洞內(nèi)抱卵蝦數(shù)量。本試驗共取樣166尾抱卵雌蝦,挖出的抱卵蝦用自來水清洗干凈,紙巾吸干蝦體表水分,保持卵粒的完整性。電子天平(精確度0.001g)稱取體質(zhì)量 Π(w) ,用鑷子剝離附肢上的卵粒,置于加有少量清水的培養(yǎng)皿,肉眼逐個計數(shù),記錄絕對抱卵量。電子天平(精確度 0.001g) 稱量抱卵蝦所攜卵粒的總質(zhì)量,記為卵粒總質(zhì)量。
克氏原螯蝦形態(tài)測量參照胡倩等[26]的方法進行,用電子游標卡尺(精確度 0.01mm 測量體長(X1) 、頭胸甲長 (X2) 、頭胸甲寬 (X3) 、頭胸甲高 (X4) 、腹節(jié)長 (X5) 、第一腹節(jié)寬 (X6) 、第一腹節(jié)高 (X7) 螯足長 (X8) 。
1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析
使用Python(版本3.9.O)的Pandas庫(版本1.3.5)處理數(shù)據(jù),用Matplotlib(版本3.5.0)和Seabom(版本0.11.2)繪制箱線圖和熱力圖。用scipystats模塊進行差異性檢驗和Pearson相關(guān)分析,除組間抱卵率用 x2 檢驗外所有數(shù)據(jù)均采用t檢驗,所有統(tǒng)計結(jié)果以 Plt;0.05 表示差異顯著, Plt;0.01 表示高度顯著, Plt;0.001 表示極顯著。使用Pearson相關(guān)分析考察抱卵量與各形態(tài)指標之間的相關(guān)性。用statsmodels模塊進行多元回歸分析,逐步回歸自動篩選顯著影響抱卵量的形態(tài)指標后計算最優(yōu)回歸方程:
N=β0+β1w+β2X1+β3X2+β4X3+β5X8+?
式(1)中, N 為絕對抱卵量,粒; w 為體質(zhì)量,g;X1 為體長, cm;X2 為頭胸甲長, cm;X3 為頭胸甲寬,cm; X8 為足長,cm; ? 為誤差項, β1~β5 為各變量的回歸系數(shù)。
除絕對抱卵量外,克氏原螯蝦繁殖性能的指標還包括抱卵率(統(tǒng)計到的抱卵蝦占蝦總數(shù)的百分比)相對抱卵量(單位體質(zhì)量下的抱卵數(shù)量,即絕對抱卵量與體質(zhì)量的比值)和孵化率(抱卵蝦所攜卵中成功孵化至出膜的幼體數(shù)占抱卵總數(shù)的比例,即抱幼量與絕對抱卵量的比值)。
1.5 結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)分析
為分析頭胸甲寬、體質(zhì)量、卵粒質(zhì)量及絕對抱卵量之間的路徑關(guān)系,用Python中的semopy庫構(gòu)建結(jié)構(gòu)方程模型(structural equation modeling,SEM)?;谙嚓P(guān)性分析和多變量回歸分析的結(jié)果,假設(shè)模型為:不同群體的體質(zhì)量差異受頭胸甲寬影響,卵粒質(zhì)量受體質(zhì)量影響,絕對抱卵量受頭胸甲寬及體質(zhì)量共同影響。模型判斷指標包括擬合指數(shù)(comparativefitindex,CFI)、擬合優(yōu)度指數(shù)(goodnessoffitindex,GFI)、近似均方根誤差(rootmean square errorofapproximation,RMSEA)等,以標準化路徑系數(shù)(estimate)評估變量間的直接影響效應(yīng)。
2 結(jié)果與分析
2.13個群體養(yǎng)殖環(huán)境的比較
試驗期間,除pH外,3個基地養(yǎng)殖環(huán)境的水溫、氨氮、亞硝酸鹽、溶解氧、硫化物和鹽度均無顯著差異(表1)。選育群體基地的pH( 7.30±0.20? 和外源引種群體基地的pH( 7.30±0.10 顯著高于自繁自養(yǎng)群體基地的pH (6.93±0.12) ( Plt;0.05 ,選育群體與外源引種群體間的差異不顯著。
2.23個群體克氏原螯蝦繁殖性能的差異
經(jīng)統(tǒng)計,選育群體的抱卵率為 94.7% ( n=75 ,抱卵71尾),顯著高于外源引種群體的抱卵率 71.7% 1 n=60 ,抱卵43尾)和自繁自養(yǎng)群體的抱卵率 52% [ n=100 ,抱卵52尾) .P?0.05 ,但外源引種群體和自繁自養(yǎng)群體間的差異不顯著。繁殖性能相關(guān)指標的比較結(jié)果(表2)顯示,選育群體的絕對抱卵量[(621.35±173.43)粒/尾]和相對抱卵量[ (15.53± 2.57)粒/g]以及卵??傎|(zhì)量[ (4.31±1.53)} ]均顯著高于外源引種群體[ (374.35±85.75) 粒/尾, (13.15±
2.42)粒/g, (3.36±0.82 )g和自繁自養(yǎng)群體二 (190.54±79.08) 粒/尾, (12.30±3.11) 粒/g, (1.44± 0.67)g] (Plt;0.05) 。外源引種群體的絕對抱卵量和卵??傎|(zhì)量顯著高于自繁自養(yǎng)群體 (Plt;0.05) ,但相對抱卵量差異不顯著。此外,選育群體的克氏原螯蝦體質(zhì)量為 (40.07±9.48) (204號 g ,顯著高于外源引種群體[ (28.58±4.47 ) g , Plt;0.05. 和自繁自養(yǎng)群體[ (15.62±5.93 ) g,P?0.05] ,外源引種群體又顯著高于自繁自養(yǎng)群體( (Plt;0.05 。
2.3繁殖性能與表型特征的相關(guān)性分析
1)抱卵量與表型特征的相關(guān)性分析。由圖1可見,絕對抱卵量和各項表型特征均呈正相關(guān),而相對抱卵量則與之呈負相關(guān)。絕對抱卵量與表型特征相關(guān)性由強到弱分別為體質(zhì)量(0.79)腹節(jié)寬(0.72)、頭胸甲寬(0.71)、腹節(jié)高(0.64)頭胸甲高(0.63)頭胸甲長(0.59)足長(0.52)體長(0.51),而與腹節(jié)長相關(guān)性最低,僅為 0.20 。相比之下,相對抱卵量與表型特征的相關(guān)性由強到弱依次為螯足長 (-0.39) 、腹節(jié)長( -0.36) 、頭胸甲長( -0.31Ω 、頭胸甲高( (-0.25) 、頭胸甲寬( -0.21? 、體質(zhì)量( (-0.17) 、體長(-0.15) 、腹節(jié)寬 (-0.14) 、腹節(jié)高 (-0.13) 。
2)絕對抱卵量的多變量回歸分析。由多元逐步回歸分析得出絕對抱卵量的預(yù)測公式為:
N=900.63+26.05w-73.68X1-121.25X2+ 201.54X3-81.52X8(R2=0.967) 。
體質(zhì)量 (ν) 和頭胸甲寬 (X3) 對絕對抱卵量有顯著正效應(yīng)。
3)繁殖性能與體質(zhì)量的關(guān)系。隨著體質(zhì)量的增加,絕對抱卵量和抱幼量整體呈現(xiàn)上升趨勢,孵化率呈先下降后上升的變化(圖2)。體質(zhì)量 gt;50g 組的絕對抱卵量 (821.36±128.82) 粒/尾」、抱幼量[ (450.43±33.94) 個/尾]和孵化率 (54.84% 最高。30~40g 組的絕對抱卵量[ (650.87±114.23) 粒/尾]較高,但孵化率最低 44.71% )。相比之下, lt;30g 組的絕對抱卵量為 (405.42±42.60 )粒/尾,抱幼量為( (222.30±82.66) 個/尾,孵化率為 54.83%;40~50g 組的絕對抱卵量為 (677.50±111.01) )粒/尾,抱幼量為 (369.73±47.55) 個/尾,孵化率為 54.57%
2.4表型特征對繁殖性能的路徑效應(yīng)
SEM分析結(jié)果如表3所示,頭胸甲寬對體質(zhì)量和絕對抱卵量的標準化路徑系數(shù)分別為0.838和0.542,均具有極顯著的正向直接影響( Plt;0.001 ;體質(zhì)量對卵粒質(zhì)量的標準化路徑系數(shù)為0.721,具有極顯著的促進作用 Plt;0.001 ;卵粒質(zhì)量和體質(zhì)量對絕對抱卵量的標準化路徑系數(shù)分別為0.387和0.451,也表現(xiàn)出中等強度的正向效應(yīng)( Plt;0.001 ;頭胸甲寬對卵粒質(zhì)量的標準化路徑系數(shù)為0.149,存在一定程度的直接影響( P=0.047 。雖然頭胸甲寬和體質(zhì)量均可單獨影響絕對抱卵量,但其路徑系數(shù)均小于假設(shè)的路徑效應(yīng),提示頭胸甲寬主要通過促進體質(zhì)量增長,間接提升卵粒質(zhì)量,逐級增強克氏原螯蝦的繁殖性能(圖3)。模型擬合度指標顯示,CFI值為0.918,GFI值為0.917,RMSEA值為0.056,表明模型擬合良好,假設(shè)的級聯(lián)效應(yīng)路徑成立。
此外,頭胸甲寬對絕對抱卵量的標準化路徑系數(shù)最大,是影響絕對抱卵量的關(guān)鍵表型。對3種克氏原螯蝦群體頭胸甲寬的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,結(jié)果如圖4所示,選育群體的克氏原螯蝦頭胸甲寬為 (2.52±0.19) cm,顯著高于外源引種群體克氏原螯蝦的頭胸甲寬(2.39±0.13 ) cm 中 Plt;0.001 和自繁自養(yǎng)群體克氏原螯蝦的頭胸甲寬 (1.91±0.31 ) cm(Plt;0.001) 。
3討論
3.13個育種策略對克氏原螯蝦繁殖性能的影響
水環(huán)境因子對甲殼類繁殖性能具有顯著調(diào)控作用??耸显r繁殖的最適溫度為 21~25°C[11] ,最適鹽度為 0~4%0[17] ,且溶解氧需 5mg/L 以上 Φ?pH 維持 7.0~8.5[11] 。本研究在克氏原螯蝦繁殖期(2024年9月至2025年3月)對3個群體的養(yǎng)殖水體進行了持續(xù)監(jiān)測,各項水質(zhì)參數(shù)均符合克氏原螯蝦生長繁殖的適宜范圍。選育群體養(yǎng)殖水體的pH和外源引種群體養(yǎng)殖水體的pH顯著高于自繁自養(yǎng)群體,但均處于 7.0~8.5 且上下浮動不超過0.5,不足以影響繁殖性能。除pH外3個群體養(yǎng)殖環(huán)境的其他參數(shù)均無顯著差異。因此,本研究中影響繁殖性能差異的主要因素是不同的育種策略而非環(huán)境。
本研究發(fā)現(xiàn),不同育種策略對克氏原螯蝦繁殖性能的長期影響存在顯著差異。采用群體選育策略最終形成的群體,其絕對抱卵量、相對抱卵量和抱卵率均顯著優(yōu)于外源引種群體和自繁自養(yǎng)群體 (Plt; 0.05)。這得益于連續(xù)多世代高強度的群體選育,使與性腺發(fā)育、能量代謝和生殖調(diào)控相關(guān)的優(yōu)良基因得以有效選擇并保留[27-29],這種基因富集過程顯著增強了克氏原螯蝦的個體規(guī)格、抱卵量以及繁殖同步性,與中華絨蟹[30]、馬氏珠母貝(Pinctada fucatamartensii)[31]、凡納濱對蝦[32]等水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的增產(chǎn)效果一致。外源引種作為一種缺乏科學(xué)規(guī)劃的改良策略,最終形成的克氏原螯蝦群體的絕對抱卵量和體質(zhì)量顯著高于自繁自養(yǎng)群體( .P?0.05 ),這表明外源引種策略在一定程度上緩解了種質(zhì)退化問題,增加了種群的遺傳異質(zhì)性。然而,外源引種群體的相對抱卵量與自繁自養(yǎng)群體間差異并不顯著,表明雖然引入了遺傳背景不同的群體,但若外源種苗的遺傳背景與本地種群的差異性并不足以產(chǎn)生優(yōu)勢,那么引入外源種苗對整體繁殖性能的提升作用相對有限,難以從根本上解決種質(zhì)退化問題。因此,外源引種策略需要更科學(xué)的種源篩選以確保繁殖性能的有效提升。自繁自養(yǎng)作為一種被動維持的策略,最終形成的克氏原螯蝦群體表現(xiàn)出最低的抱卵量L (190.54±79.08) 粒/尾]和明顯的小型化趨勢[體質(zhì)量 (15.62±5.93)g] ,可能與長期近親繁殖導(dǎo)致的遺傳多樣性下降有關(guān),近親繁殖會增加有害隱性基因的純合幾率,降低個體活力和適應(yīng)性[33],從而表現(xiàn)出生長速度減慢、上市規(guī)格變小以及個體抱卵量減少等不良特征。這一結(jié)果與Tropea等[34關(guān)于甲殼類近交衰退的研究結(jié)論一致。雖然“捕大留小\"的自繁自養(yǎng)策略在短期內(nèi)緩解了苗種短缺問題,但長期來看,自繁自養(yǎng)導(dǎo)致的種質(zhì)退化已成為制約克氏原螯蝦產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的因素。因此,打破近親繁殖、科學(xué)系統(tǒng)地進行選育是實現(xiàn)克氏原螯蝦種質(zhì)持續(xù)改良的
根本途徑。
3.2表型特征對繁殖性能的調(diào)控作用
在甲殼動物中,表型特征與繁殖性能密切相關(guān)。陳靜等[4]分析了60尾抱卵蝦的表型與抱卵量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)頭胸甲寬、體質(zhì)量和尾扇長是影響克氏原螯蝦抱卵量的主要性狀。本研究中對166尾抱卵蝦的表型與抱卵量數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析和多元回歸分析,得出絕對抱卵量與體質(zhì)量、體長、頭胸甲長、頭胸甲寬和螯足長的關(guān)系式模型擬合度為0.967,高于陳靜等[4]得出方程的擬合度(0.854),模型預(yù)測準確率得到提升。但本研究得出的頭胸甲寬和體質(zhì)量是顯著影響繁殖性能的表型這一結(jié)果與陳靜等4研究一致。
本研究還發(fā)現(xiàn)體質(zhì)量 ?40g 的克氏原螯蝦表現(xiàn)出更高的抱卵量 (677.50~821.36 )粒/尾和穩(wěn)定的孵化率 54.57%~54.84% ),這與紅螯螯蝦[19]、三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)[35]等甲殼動物中較大體型個體具有更高繁殖能力的報道一致,表明較大體型的個體優(yōu)先將能量投人繁殖而非生長,符合克氏原螯蝦作為季節(jié)性繁殖物種的特性。但 30~40g 組的孵化率最低 (44.71% ),可能反映了中等規(guī)格克氏原螯蝦在繁殖過程中資源分配的不平衡,該規(guī)格蝦優(yōu)先將能量滿足自身生長需求,而非胚胎發(fā)育[36]。此外,抱卵過多也可能導(dǎo)致胚胎競爭加劇,進而降低孵化率。
SEM模型進一步揭示了頭胸甲寬、體質(zhì)量、卵粒總質(zhì)量及絕對抱卵量之間存在的鏈式調(diào)控關(guān)系。模型顯示,頭胸甲寬主要通過促進體質(zhì)量增長,間接提升卵??傎|(zhì)量,從而逐級增強克氏原螯蝦的繁殖性能(圖3)。頭胸甲寬度的增加可能為卵巢發(fā)育提供了更大的空間,而體質(zhì)量增加則積累了更豐富的營養(yǎng)儲備,為卵粒的形成和發(fā)育提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)[37-38]。頭胸甲寬對絕對抱卵量具有最大的標準化路徑系數(shù)(0.542),表明頭胸甲寬是影響克氏原螯蝦繁殖性能最關(guān)鍵的表型。對比3個群體克氏原螯蝦頭胸甲的寬度,選育群體顯著高于自繁自養(yǎng)群體與外源引種群體,表明頭胸甲寬是群體選育策略能夠成功提升繁殖性能的關(guān)鍵表型特征。
綜上,本研究通過比較和分析3個育種策略形成的克氏原螯蝦種質(zhì)群體的繁殖性能,發(fā)現(xiàn)自繁自養(yǎng)群體的繁殖性能最低,存在明顯的種質(zhì)退化。外源引種策略雖有一定緩解,但效果有限。群體選育策略可顯著提升克氏原螯蝦繁殖性能。此外,頭胸甲寬是群體選育提升繁殖性能的關(guān)鍵表型,頭胸甲寬的增加促進體質(zhì)量增長和卵??傎|(zhì)量提升,逐級促進抱卵量的增加。未來研究可在此基礎(chǔ)上,進一步結(jié)合基因組學(xué)工具,挖掘調(diào)控頭胸甲寬等重要性狀的分子標記,以期發(fā)展更高效的分子標記輔助選擇技術(shù),從而加速克氏原螯蝦的遺傳改良進程。
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HEI Chunyu1,TAO Yang1,GU Zemao1,2,JIANG Jinshan3,YU Yang4
1.College of Fisheries/Shuangshui Shuangli Institute ,Huazhong Agricultural University , Wuhan 430070,China; 2.Hubei Hongshan Laboratory,Wuhan 430070,China;
3.Jingmen (China Agricultural Valley) Agricultural Science Research Institute,Jingmen 448ooo,China;
4.Hubei Province Crayfish Industry Technology Research Institute Co.,Ltd,Qianjiang 43310o,China
AbstractTo screen effective breeding strategies for Procambarus clarkiiand address the shortage of high-quality seedlings,this study compared the reproductive performance of germplasm populations formed through self-rearing,external introduction,and selective breeding.Additionally,and using regression analysis and structural equation modeling (SEM) were employed to elucidate the key phenotypic traits and their pathways influencing reproductive performance.The results showed that P . clarkii from the selectively bred population exhibited significantly higher absolute fecundity[(621.35±173.43) eggs/female],relative fecundity [ (15.53±2.57)eggs/g] ,total egg mass [(4.31±1.53)g] ,and egg-carrying rate ( 94.7% )compared to individuals from the introduced population [ .(374.35±85.75 )eggs/female,(13.15 ± 2.42)eggs/ \", (3.36±0.82 )g, 71.7% ; Plt;0.05 ]and the self-reared population [(190.54±79.08)eggs/female, (12.30±3.11) eggs/g,(1.44±0.67) 8,52% : Plt;0.01 ].The absolute fecundity of the introduced population was significantly higher than that of the self-reared population ( Plt;0.05 ),but there was no significant diference in their relative fecundity.SEM analysis revealed that the standardized path coeficient from carapace width to absolute fecundity(O.542)was higher than those from body weight (O.451)and total egg mass (O.387),indicating that carapace width is the most critical phenotypic trait influencing absolute fecundity.Carapace width indirectly enhanced absolute fecundity by influencing both body weight and total egg mass,with the model showing a good fit (CFI=O.918,GFI=O.917,RMSEA -0.056 ).Furthermore,the carapace width of the selectively bred population [(2.52±0.19)cm] ]was significantly greater than that of the introduced population (2.39±0.13)cm,Plt;0.001⊥ and the self-reared population [(1 .91±0.31 )cm, Plt;0.001 ].These results indicate that selective breeding is an efective strategy for enhancing the reproductive performance of P .clarkii,with carapace width being the key phenotypic trait responsible for this improvement.
KeywordsProcambarus clarkii; selective breeding;carapace width;reproductive performance; structural equation modeling
(責(zé)任編輯:邊書京)