中間球海膽耐高溫品系培育方法及可行性的初步研究.pdf

1、本文研究了培育中間球海膽耐高溫品系的選擇育種方法和雜交育種方法及二者的可行性,并探討了利用中間球海膽幼體高溫下HSP70的表達(dá)進(jìn)行耐高溫品系早期選育的可行性。主要結(jié)果如下:
　　本實(shí)驗(yàn)?zāi)M了東海北部海域和黃海海域2個(gè)不同海域全年的水溫環(huán)境,分別代表:高溫水溫環(huán)境(HE)和作為對(duì)照的適溫水溫環(huán)境(CE)。以實(shí)驗(yàn)室建立的F3代選育家系為實(shí)驗(yàn)材料,從8月齡的海膽中,挑選20個(gè)家系,再從中隨機(jī)挑選11個(gè)家系,每個(gè)家系40枚海膽,剩余9個(gè)家

2、系各20枚海膽,并隨機(jī)將每個(gè)家系的20枚海膽分別放置到2個(gè)水溫環(huán)境中(剩余9個(gè)家系置于HE中)。依據(jù)水溫的變化和海膽的狀態(tài),2個(gè)水溫環(huán)境均可以被分成5個(gè)時(shí)期:低溫期,適溫期,高溫期,死亡期和恢復(fù)期。每個(gè)月測量一次實(shí)驗(yàn)海膽的殼徑(TD)和體重(BW),并計(jì)算2種水溫環(huán)境中各家系的存活率,以及2種模擬水溫環(huán)境中海膽家系平均體重的特殊增長率(SGR)。結(jié)果表明,在適溫環(huán)境的適溫期,高溫期,死亡期和恢復(fù)期,家系效應(yīng)對(duì)殼徑(TD)和體重(BW)具

3、有顯著影響(P<0.05)。在高溫環(huán)境的高溫期,死亡期和恢復(fù)期,家系效應(yīng)對(duì)體重(BW)具有顯著影響,而家系效應(yīng)對(duì)殼徑( TD)的顯著影響僅體現(xiàn)在高溫環(huán)境的死亡期和恢復(fù)期(P<0.05)。溫度不僅能顯著影響死亡期和恢復(fù)期的殼徑(TD)和體重(BW),還能顯著的影響各家系的存活率(P<0.05)。家系和溫度的交互效應(yīng)(G×E)對(duì)殼徑(TD)和體重(BW)均沒有顯著的影響(P>0.05)。而存活率的家系排位變化表明交互效應(yīng)的存在。家系和溫度的

4、交互效應(yīng)(G×E)表明,在進(jìn)行中間球海膽耐高溫品種選育時(shí),以生長性狀為選育目標(biāo)的時(shí)候,溫度不會(huì)對(duì)選育的結(jié)果產(chǎn)生影響。然而以存活率為選育目標(biāo)的時(shí)候,則需要考慮家系和溫度的交互效應(yīng)(G×E)的影響。根據(jù)家系和溫度的交互效應(yīng)及家系選擇的結(jié)果,制定了相應(yīng)的育種方案,為中間球海膽耐高溫品系的培育提供了材料。
　　本文對(duì)中間球海膽和光棘球海膽進(jìn)行完全雙列雜交。通過對(duì)自繁后代(Si♂× Si♀、Sn♂× Sn♀)和雜交子代(Sn♂× Si♀、S

5、i♂× Sn♀)的幼體在18℃,22℃,26℃,30℃四個(gè)溫度下的受精率、孵化率、各幼體時(shí)期的畸形率和生長進(jìn)行了測量和分析。結(jié)果顯示,雜交海膽的受精率均顯著低于自繁海膽(P<0.05),Sn♂× Si♀雜交海膽在18℃下的孵化率與自繁海膽無差異。溫度對(duì)光棘球海膽自繁和雜交海膽子代的受精率、孵化率均有顯著影響(P<0.05),中間球海膽在22℃下的受精率和孵化率最高,而光棘球海膽的最適受精和孵化溫度為18℃,Sn♂× Si♀雜交海膽最適受

6、精溫度為22℃,而最適孵化溫度為18℃。溫度對(duì)海膽幼體發(fā)育的畸形率和生長均有顯著影響(P<0.05),三種海膽幼體的最適生長水溫均為18℃。Sn♂×Si♀雜交海膽在四腕幼體時(shí)期的畸形率最低,體長最小,除八腕幼體時(shí)畸形率最高外,六腕幼體和八腕幼體時(shí)期的畸形率和生長性狀均是介于自繁幼體之間。本研究結(jié)果表明,雜交海膽Sn♂× Si♀在胚胎發(fā)育早期具有母本的熱耐受性和生長劣勢,但是隨著幼體的生長發(fā)育,母性效應(yīng)逐漸減弱,其在生長方面逐漸體現(xiàn)出父本

7、的生長優(yōu)勢。通過種間雜交的方法可以改善中間球海膽在胚胎發(fā)育早期的耐熱性能和幼體發(fā)育后期的生長,而對(duì)于中間球海膽成體耐熱性和生長的影響,則需要進(jìn)一步的研究。
　　研究了高溫對(duì)中間球海膽原腸期、棱柱幼體期以及四腕幼體時(shí)期幼體發(fā)育的影響,及熱激后各幼體時(shí)期HSP70的表達(dá)規(guī)律。結(jié)果表明,相對(duì)原腸期和棱柱幼體,四腕幼體對(duì)溫度的耐受性較高,而棱柱幼體對(duì)溫度的耐受性較低。海膽幼體經(jīng)過熱刺激以后不同時(shí)間點(diǎn)HSP70的表達(dá)量均具有顯著差異。孵化之

8、前的各時(shí)期,海膽幼體經(jīng)過熱激以后HSP70的表達(dá)量均是隨著熱激時(shí)間的增加而升高,并在4h達(dá)到峰值。而孵化后各時(shí)期的海膽幼體經(jīng)過熱激以后HSP70的表達(dá)量都是隨著熱激時(shí)間的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,表達(dá)量的峰值出現(xiàn)在2h。在孵化前的各時(shí)期中,棱柱幼體的HSP70表達(dá)量最高;而六腕幼體的HSP70表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他所有時(shí)期的HSP70表達(dá)量。另外,高溫刺激以后的棱柱幼體發(fā)育的畸形率為三種幼體中最高,同時(shí)熱激后HSP70的表達(dá)量的峰值也為