專利名稱：一種對蝦多家系配種制種方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水產(chǎn)遺傳育種領(lǐng)域，具體地涉及一種利用對蝦的高繁殖力特性，對多個高選擇指數(shù)家系分組交配、多級擴繁并實施個體選擇，最終建立高性能親蝦擴繁群生產(chǎn)商品苗種的方法。
背景技術(shù)：
大部分水產(chǎn)動物例如魚、蝦和貝類等，個體小、產(chǎn)卵量大，易于建立全同胞和半同胞家系，遺傳評估的準確性高，實施高強度選擇能夠獲得比家畜更高的遺傳進展(SKaarud et al.,2011. Strategies for controlling inbreeding in fish breeding programs ； an applied approach using optimum contribution (OC) procedures. Aquaculture, 311 110-114)。特別是自上世紀90年代中后期，引入基于個體動物模型和BLUP法的遺傳評估技術(shù)后，水產(chǎn)動物選擇育種的遺傳進展得到了快速提高。經(jīng)過9年選育，GIFT羅非魚體重提高了 64%，平均每代 7. (Khaw et al.，2008. Estimation of genetic change in the GIFT strain of Nile tilapia(Oreochromis niloticus)by comparing contemporary progeny produced by males born in 1991 or in 2003. Aquaculture，275 :64-69)。起始于上世紀 70年代的挪威大西洋鮭育種，經(jīng)多代選育后生長速度比野生群體提高了 2倍，生長周期從 40個月縮短為 20個月，館料系數(shù)降低了 25% (Thodesen et al. , 1999. Feed intake, growth and feed utilization of offspring from wild and selected Atlantic salmon Salmo salar. Aquaculture,180 :237-246)。
如何將育種核心群目標性狀已獲得的遺傳增量快速傳遞到商品群，提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益，帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是育種技術(shù)體系中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在畜牧育種中，借助于人工授精(Artificial hsemination，Al)、超數(shù)排卵和胚胎移植(Multiple Ovulation and Embryo Transfer,Μ0ΕΤ)等技術(shù)(王希朝等，2000. MOET技術(shù)在家畜育種中的應(yīng)用.西北農(nóng)業(yè)大學學報，28(1) :92-97)，已建立了快速擴繁體系，可以快速地將優(yōu)秀種牛、種豬目標性狀的遺傳增量傳遞到商品群中。對蝦是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要種類，國內(nèi)大范圍養(yǎng)殖的品種主要有凡納濱對蝦、中國對蝦、斑節(jié)對蝦和日本對蝦等。到目前為止，已培育出凡納濱對蝦 “中科1號”和“中興1號”、中國對蝦“黃海2號”等新品種，生長速度、養(yǎng)殖存活率和抗病性等都得到了較大幅度的提高。但是，對蝦育種技術(shù)體系還處于起步階段，目前亟需一個可靠、高效的擴繁體系來放大和快速傳遞每個世代獲得的遺傳增量，生產(chǎn)高質(zhì)量的商品苗種， 提高對蝦良種覆蓋率和養(yǎng)殖經(jīng)濟效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對蝦多家系配種制種方法，解決對蝦良種的制種和擴繁問題；利用對蝦雌蝦產(chǎn)卵量大(10萬-50萬)的繁殖特性，選擇多個高選擇指數(shù)家系分組交配、多級擴繁，并在擴繁群體內(nèi)進行個體選擇，建立高性能親蝦擴繁群，放大和快速傳遞每個世代獲得的遺傳增量，提高對蝦良種覆蓋率和養(yǎng)殖經(jīng)濟效益。
本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案完成的
一種對蝦多家系配種制種方法，內(nèi)容包括1)優(yōu)良親本的選擇。通過制定并計算選擇指數(shù)，選擇優(yōu)良的家系和個體，構(gòu)建擴繁起始群體；幻配種方案的制定。設(shè)定親緣系數(shù)上限值，以家系為單元設(shè)計多個交配組，建立一級擴繁單元，構(gòu)建一級擴繁群體；依據(jù)苗種生產(chǎn)能力和市場需求，如需構(gòu)建多級擴繁群體，則在限定的親緣系數(shù)下，組合上一級擴繁單元，設(shè)計交配組，建立新一級擴繁單元，構(gòu)建多級擴繁群體；幻擴繁制種。利用一級擴繁群體或多級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，分組或混合制種，生產(chǎn)商品苗種，提供給對蝦養(yǎng)殖戶。本發(fā)明每級擴繁群體均進行一定強度的選擇，以進一步提高擴繁群體目標性狀的遺傳增量。
一種對蝦多家系配種制種方法，具體包括以下步驟
1)建立擴繁起始群體獲得對蝦候選個體的生長、抗病等重要經(jīng)濟性狀的測定值，通過多性狀選擇指數(shù)制定方法，計算個體選擇指數(shù)和家系選擇指數(shù)，多性狀選擇指數(shù)制定方法已申請發(fā)明專利，專利名稱中國對蝦多性狀育種制定選擇指數(shù)方法，專利號 ZL200610070100. 7，依據(jù)家系選擇指數(shù)，從排名靠前家系中選擇一定數(shù)量的家系，入選家系間親緣系數(shù)的平均數(shù)小于等于0. 20 ；依據(jù)個體選擇指數(shù)，從每個入選家系內(nèi)排名靠前的個體中選擇親本組成擴繁起始群體；
2)建立一級擴繁群體以家系為單元設(shè)計多個交配組，配對家系間的親緣系數(shù)小于等于0. 20;每個交配組內(nèi)家系間正反交配對，授精雌蝦所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖至成蝦，建立一級擴繁單元；每個一級擴繁單元內(nèi)以低于50%的留種率，選擇親本建立一級擴繁群體；
3)生產(chǎn)商品苗種利用一級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，分組或混合制種，控制單元間親緣系數(shù)小于等于0. 20，生產(chǎn)商品苗種。
依據(jù)苗種生產(chǎn)能力和市場需求，可以進一步構(gòu)建多級擴繁群體，生產(chǎn)商品苗種。
一種對蝦多家系配種制種方法，具體包括以下步驟
1)建立擴繁起始群體獲得對蝦候選個體的生長、抗病等重要經(jīng)濟性狀的測定值，通過多性狀選擇指數(shù)制定方法，計算個體選擇指數(shù)和家系選擇指數(shù)，多性狀選擇指數(shù)制定方法已申請發(fā)明專利，專利名稱中國對蝦多性狀育種制定選擇指數(shù)方法，專利號 ZL200610070100. 7，依據(jù)家系選擇指數(shù)，從排名靠前家系中選擇一定數(shù)量的家系，入選家系間親緣系數(shù)的平均數(shù)小于等于0. 20 ；依據(jù)個體選擇指數(shù)，從每個入選家系內(nèi)排名靠前的個體中選擇親本組成擴繁起始群體；
2)建立一級擴繁群體以家系為單元設(shè)計多個交配組，配對家系間的親緣系數(shù)小于等于0. 20;每個交配組內(nèi)家系間正反交配對，授精雌蝦所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖至成蝦，建立一級擴繁單元；每個一級擴繁單元內(nèi)以低于50%的留種率，選擇親本建立一級擴繁群體；
3)建立多級擴繁群體組合上一級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，設(shè)計多個交配組，配對擴繁單元間的親緣系數(shù)小于等于0. 20;每一個交配組內(nèi)，上一級擴繁單元間正反交配對， 授精雌蝦所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖，建立一個新一級擴繁單元；新一級擴繁單元內(nèi)以低于50%的留種率，選擇親本建立新一級擴繁群體；
4)生產(chǎn)商品苗種利用多級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，分組或混合制種，控制單元間親緣系數(shù)小于等于0. 20，生產(chǎn)商品苗種。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果
1、利用對蝦雌蝦產(chǎn)卵量大的繁殖特性，設(shè)計一級或多級擴繁方法，快速傳遞和放大已獲得的遺傳增量，擴繁模式設(shè)計靈活，可滿足不同規(guī)模的苗種需求。
2、從核心群家系中選擇優(yōu)良家系、個體構(gòu)建擴繁起始群體，并在每級擴繁群體內(nèi)實施一定強度的淘汰，進一步增加了擴繁群體目標性狀的遺傳增量。
3、設(shè)計多個擴繁單元，控制擴繁群體的近交水平，避免出現(xiàn)近交衰退，提高了商品苗種的質(zhì)量。
具體實施例方式
下面通過中國對蝦的實施，詳細敘述本發(fā)明一種對蝦多家系配種制種方法，本發(fā)明方法同樣適用于日本對蝦、凡納濱對蝦、斑節(jié)對蝦等對蝦屬其它種類。
本發(fā)明利用中國對蝦的高繁殖力特性，對多個高選擇指數(shù)家系分組交配、多級擴繁并實施個體選擇，建立高性能親蝦擴繁群，最終生產(chǎn)出高質(zhì)量的商品苗種。
首先建立中國對蝦全(半)同胞家系，對目標性狀進行性能測定；分析測量數(shù)據(jù)， 建立育種核心群系譜，通過BLUP方法和中國對蝦多性狀育種制定選擇指數(shù)方法，計算出核心群家系和個體的選擇指數(shù)；依據(jù)選擇指數(shù)進行降序排隊，選擇排名靠前的家系和個體作為擴繁起始群體；在限定的親緣系數(shù)下，以家系為單元設(shè)計多個交配組，建立一級擴繁單元，構(gòu)建一級擴繁群體；然后在限定的親緣系數(shù)下，組合一級擴繁群體內(nèi)的一級擴繁單元， 設(shè)計多個交配組，建立二級擴繁單元，構(gòu)建二級擴繁群體；最后利用二級擴繁群體，混合制種，生產(chǎn)商品苗種，提供給對蝦養(yǎng)殖戶。
中國對蝦是我國重要的海水養(yǎng)殖品種之一，在近十多年的養(yǎng)殖生產(chǎn)中，中國對蝦 WSSV病害嚴重，養(yǎng)殖環(huán)境惡化等問題變得更加突出，其產(chǎn)量也在不斷下降，優(yōu)良養(yǎng)殖品種成為制約我國對蝦養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的首要因素。針對中國對蝦的養(yǎng)殖現(xiàn)狀，確定其育種目標為培育生長快、抗WSSV強和存活率高的中國對蝦新品種(系)。因此，中國對蝦遺傳改良的目標性狀確定為體重、抗WSSV存活時間和池塘存活率等3個性狀。
2008年3月份，在農(nóng)業(yè)部海水遺傳育種中心，利用中國對蝦核心群性腺發(fā)育成熟的親蝦，通過人工授精技術(shù)，采用巢式設(shè)計，每個雄蝦與2 3個雌蝦配對，建立了 61個全同胞家系。幼體餌料由微藻類、人工飼料、輪蟲和鹵蟲組成。每2小時投喂一次，投喂量和投喂比例根據(jù)對蝦不同發(fā)育階段進行調(diào)整。每天換水，換水量逐漸增加，仔蝦階段換水量達到 100%。
中國對蝦體長達到3cm時候，對每個家系隨機抽取100尾進行可視嵌入性橡膠標志(VIE)標記，以區(qū)分不同的家系，為隨后的混養(yǎng)和WSSV攻毒測試做好準備。
VIE標記后，每個家系抽取30尾標記個體，分成兩組，每組15尾，分別放入2個 30m3水泥池中，即915尾對蝦飼養(yǎng)在一個水泥池中。當每尾對蝦平均體重長到1. 7g時，進行WSSV攻毒測試。測試過程中，每兩小時從養(yǎng)殖缸內(nèi)撈出死亡或瀕死的對蝦，并記錄它們的標記顏色、死亡時體重、所在缸號和取出時間。計算每個個體的存活時間。
生長測試設(shè)置3個重復(fù)。每個家系抽取45尾標記個體，分成3組，每組15尾，分別放入3個IOOm3水泥池中，即915尾對蝦飼養(yǎng)在一個水泥池。當個體發(fā)育至成蝦時( 周齡時)，將標有數(shù)字序號的小塑料環(huán)(直徑3mm)，套入對蝦的眼柄，標識個體。對于標記的每個個體，測量其體重。根據(jù)每個家系存活的個體數(shù)目，計算其池塘存活率。
利用獲得的個體體重、抗WSSV存活時間和存活率數(shù)據(jù)，依據(jù)個體的系譜信息，建立混合模型方程，通過REML(約束最大似然法)估計各個性狀的遺傳參數(shù)(方差組分、遺傳力、共同環(huán)境效應(yīng)、性狀間的遺傳相關(guān)系數(shù))，利用BLUP法(最佳線性無偏預(yù)測)估計個體性狀的育種值，通過多性狀選擇指數(shù)制定方法(專利名稱中國對蝦多性狀育種制定選擇指數(shù)方法，專利號ZL200610070100. 7)計算出個體的選擇指數(shù)。對每個家系內(nèi)所有個體的選擇指數(shù)求平均數(shù)，獲得各家系的選擇指數(shù)(表1)。
依據(jù)家系選擇指數(shù)，從排名靠前家系中選擇前8個家系，家系間親緣系數(shù)的平均數(shù)為0. 0317，低于親緣系數(shù)上限值0. 20。每個家系內(nèi)選擇2尾雄蝦和2尾雌蝦，共計32尾親蝦，作為擴繁的起始群體。(表2)
以家系為單元兩兩組合，設(shè)計4個交配組(每個交配組包含2個家系)，配對家系間的親緣系數(shù)變化范圍在0-0. 004(表3)，低于親緣系數(shù)上限值0. 20。每個交配組內(nèi)兩個家系間正反交配對，授精雌蝦(共4尾)所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖，建立一個一級擴繁單元。每個一級擴繁單元隨機選留20萬尾苗種(平均5萬尾/授精雌蝦)，養(yǎng)殖至成蝦后，每個單元以 1%。的留種率，選擇體重最大的100尾雄蝦和100尾雌蝦留做親本，4個單元共計800尾，建立一級擴繁群體。
對一級擴繁群體內(nèi)4個一級擴繁單元兩兩組合，設(shè)計2個交配組，配對一級擴繁單元間的親緣系數(shù)變化范圍在0. 0234-0. (^63(表3)，低于親緣系數(shù)上限值0. 20。每個交配組內(nèi)兩個一級擴繁單元間正反交配對，授精雌蝦O00尾)所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖，建立二級擴繁單元。每個二級擴繁單元隨機選留苗種20萬尾(平均1000尾/授精雌蝦)，養(yǎng)殖至成蝦后，每個單元以2%的留種率，選擇體重最大的2000尾雄蝦和2000尾雌蝦留做親本，2個單元共計8000尾，建立二級擴繁群體。
利用二級擴繁群體內(nèi)的2個擴繁單元(共計4000尾雄蝦和4000尾雌蝦)，混合交配制種，生產(chǎn)商品苗種4億尾(平均10萬尾/授精雌蝦)，提供給對蝦養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖。商品苗種群體的親緣系數(shù)為0. 0419(表3)，低于親緣系數(shù)上限值0. 20。
表1中國對蝦部分家系體重、抗WSSV存活時間和存活率的育種值、選擇指數(shù)及排名
家系編號家系標父本編號母本編號體重育抗WSSV存存活率選擇指數(shù)排記顏色種值平活時間育種育種值名均數(shù)值平均數(shù)平均數(shù)085316藍一紅G26180G253163.300.120.07118.521084903藍橙一G26090G249032.790.330.02115.22208E581橙紅綠G2E759G2E5812.24-2.300.03111.863085185紅紅一G24371G251852.03-0.460.08111.314084309紅紅橙G2E626G243091.421.530.17108. 905084257一紅綠G2E685G242571.177.270.12108. 116084126—綠藍G2E627G241261. 80-3.73-0.12107.967085230紅橙一G2E637G252301.48-10.000.22107.69808E850紅藍藍G2E627G2E8501.81-6.91-0.14107.359085166紅橙藍G2E630G251661.40-5.060.12107.3010084125一藍紅G24064G241251.51-0.46-0.11107.011108E352橙藍紅G2E903G2E3521.301.59-0.06106.531208E689紅綠紅G2E411G2E6890.763.850.22105.9713084120一藍橙G24159G241201.30-0.46-0.10105.8714085183紅一橙G24033G251830.417.050.34105.4215085364紅綠藍G2E932G253640.579.450.09104.8716084132紅綠橙G24396G241320.925.89-0.10104.8417085312橙一橙G24020G253120.83-2.290.09104.321808E589一綠紅G2E255G2E5890.668.77-0.07104.031908E657一綠橙G2E411G2E6570.285.250.10102.6420084906綠一紅G24020G249060.67-6.560.06102.5121084333紅藍一G2E578G243330.38-0.460.11102.262208E308橙橙橙G2E907G2E3080.85-9.10-0.05102.2423085430紅紅綠G24300G254300.70-3.25-0.10102.0024085320綠綠—G24163G253200.67-7.200.01101.962508E270橙一藍G2E639G2E2700.44-0.460.00101.822608E291藍一鐙G2E954G2E2910.41-1.32-0.08100.892708E409藍一藍G2E626G2E4090.12-0.610.06100.4128084193橙紅挖G2E864G24193-0.3413.250.04100.0529085197橙橙紅G2E391G251970.27-2.12-0.0899.9230
表2中國對蝦擴繁起始群體32尾親蝦的選擇指數(shù)
權(quán)利要求
1.一種對蝦多家系配種制種方法，其特征在于具體包括以下步驟1)建立擴繁起始群體獲得對蝦候選個體的生長、抗病等重要經(jīng)濟性狀的測定值， 通過多性狀選擇指數(shù)制定方法，計算個體選擇指數(shù)和家系選擇指數(shù)，多性狀選擇指數(shù)制定方法已申請發(fā)明專利，專利名稱中國對蝦多性狀育種制定選擇指數(shù)方法，專利號 ZL200610070100. 7，依據(jù)家系選擇指數(shù)，從排名靠前家系中選擇一定數(shù)量的家系，入選家系間親緣系數(shù)的平均數(shù)小于等于0. 20 ；依據(jù)個體選擇指數(shù)，從每個入選家系內(nèi)排名靠前的個體中選擇親本組成擴繁起始群體；2)建立一級擴繁群體以家系為單元設(shè)計多個交配組，配對家系間的親緣系數(shù)小于等于 0. 20 ；每個交配組內(nèi)家系間正反交配對，授精雌蝦所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖至成蝦，建立一級擴繁單元；每個一級擴繁單元內(nèi)以低于50%的留種率，選擇親本建立一級擴繁群體；3)生產(chǎn)商品苗種利用一級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，分組或混合制種，控制單元間親緣系數(shù)小于等于0. 20，生產(chǎn)商品苗種。
2.—種對蝦多家系配種制種方法，其特征在于具體包括以下步驟1)建立擴繁起始群體獲得對蝦候選個體的生長、抗病等重要經(jīng)濟性狀的測定值， 通過多性狀選擇指數(shù)制定方法，計算個體選擇指數(shù)和家系選擇指數(shù)，多性狀選擇指數(shù)制定方法已申請發(fā)明專利，專利名稱中國對蝦多性狀育種制定選擇指數(shù)方法，專利號 ZL200610070100. 7，依據(jù)家系選擇指數(shù)，從排名靠前家系中選擇一定數(shù)量的家系，入選家系間親緣系數(shù)的平均數(shù)小于等于0. 20 ；依據(jù)個體選擇指數(shù)，從每個入選家系內(nèi)排名靠前的個體中選擇親本組成擴繁起始群體；2)建立一級擴繁群體以家系為單元設(shè)計多個交配組，配對家系間的親緣系數(shù)小于等于 0. 20 ；每個交配組內(nèi)家系間正反交配對，授精雌蝦所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖至成蝦，建立一級擴繁單元；每個一級擴繁單元內(nèi)以低于50%的留種率，選擇親本建立一級擴繁群體；3)建立多級擴繁群體組合上一級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，設(shè)計多個交配組，配對擴繁單元間的親緣系數(shù)小于等于0. 20 ；每一個交配組內(nèi)，上一級擴繁單元間正反交配對，授精雌蝦所產(chǎn)后代混合養(yǎng)殖，建立一個新一級擴繁單元；新一級擴繁單元內(nèi)以低于50%的留種率，選擇親本建立新一級擴繁群體；4)生產(chǎn)商品苗種利用多級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，分組或混合制種，控制單元間親緣系數(shù)小于等于0. 20，生產(chǎn)商品苗種。
全文摘要
一種對蝦多家系配種制種方法，屬于水產(chǎn)遺傳育種領(lǐng)域，具體步驟包括通過制定并計算選擇指數(shù)，選擇優(yōu)良的家系和個體，構(gòu)建擴繁起始群體；設(shè)定親緣系數(shù)上限值，以家系為單元設(shè)計多個交配組，建立一級擴繁單元，構(gòu)建一級擴繁群體；依據(jù)苗種生產(chǎn)能力和市場需求，在限定的親緣系數(shù)下，組合上一級擴繁單元，設(shè)計交配組，建立新一級擴繁單元，構(gòu)建多級擴繁群體；利用一級擴繁群體或多級擴繁群體內(nèi)的擴繁單元，分組或混合制種，生產(chǎn)商品苗種，提供給對蝦養(yǎng)殖戶。本發(fā)明利用對蝦雌蝦產(chǎn)卵量大的繁殖特性，設(shè)計一級或多級擴繁方法，每級擴繁群體均進行一定強度的選擇，快速傳遞和放大已獲得的遺傳增量，擴繁模式設(shè)計靈活，可滿足不同規(guī)模的苗種需求。
文檔編號A01K61/00GK102511430SQ20121000555
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者孔杰, 孟憲紅, 張?zhí)鞎r, 欒生, 羅坤 申請人:中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所