大口黑鲈两性形态、生长差异与性别分子标记开发

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大口黑鲈(Micropterus salmoides)俗称加州鲈,隶属鲈形目(Perciformes)、鲈亚目(Porcoidei)太阳鱼科(Cehtrachidae)、黑鲈属(Micropterus),原产于美洲的淡水水体中,1983年引入我国。由于其肉质鲜美、养殖周期短、适应性强及易捕捞等优点,养殖产量不断扩大,根据中国渔业年鉴显示2020年全国养殖产量达到47.8万吨,养殖面积约18,700hm2,已成为我国重要的淡水经济鱼类。本研究采用传统形态学研究方法,采集了雌雄大口黑鲈共计122尾,测量了其头长、体长、尾柄长、体高和体宽等比例性状数据,并进行了单因素方差分析、判别分析及主成分分析。基于重测序技术筛选出了大口黑鲈性别特异性分子标记。使用性别分子标记鉴别大口黑鲈幼鱼的性别,使用雌雄鱼体重、体长和全长数据绘制出了雌雄大口黑鲈的生长曲线。主要研究内容如下:1.大口黑鲈雌雄形态比较本研究采集了雌雄大口黑鲈样本共计122尾,利用传统形态学测量法对雌雄大口黑鲈的全长、体长、吻长、头长、尾柄长和体高等13个可量比例性状进行了检测和分析。单因素方差分析结果显示,大口黑鲈雌性和雄性的13组形态特征变量皆无显著性差异。使用逐步判别分析法,建立雌雄大口黑鲈判别函数,结果显示雌雄大口黑鲈的判别函数综合准确率为61.5%。主成分分析结果显示,其中第一主成分起关键作用的是与鱼体头尾轴相关的性状,第二主成分中起关键作用的是与鱼体背腹轴相关的性状,第三主成分中起关键作用的是与鱼体运动相关的性状,前三个主成分累计贡献率为58.589%。本研究表明,雌雄大口黑鲈在外部形态上没有显著性差异,很难通过外部形态鉴别大口黑鲈的性别,需要寻找更加准确的鉴别方法。2.大口黑鲈性别特异性分子标记的开发选取大口黑鲈10尾雄鱼和10尾雌鱼进行深度为10X的重测序,使用SOAPnuke处理大口黑鲈10尾雄鱼和10尾雌鱼的原始数据,平均每个个体的Clean Reads 为 68,170,069bp;平均每个个体的 Clean Bases 为 10,225,510,350bp;质量值Q20的范围介于94.10%到95.57%之间,平均值分别为94.82%,碱基G和C所占的比例值在41.62%到42.37%之间,平均值为42.03%。使用过滤后的基因组与已公布的大口黑鲈基因组进行比对,得到可用于引物设计的单核苷酸多态性及插入/缺失位点,其中SNP差异位点289个,In/Del差异位点36个,根据InDel差异位点筛选出了大口黑鲈性别特异性分子标记。通过PCR技术,使用已知性别的36尾雄鱼和36尾雌鱼对该标记进行了验证,结果显示所有雄鱼均出现一条条带,雌鱼均无条带。本研究为快速鉴定大口黑鲈遗传性别、控制养殖群体中性别比例及挑选育种亲本提供了支持。3.雌雄大口黑鲈生长性能比较本研究采集了不同年龄的大口黑鲈样本,分别记录雌鱼和雄鱼的形态学数据。对雌雄大口黑鲈体重与体长进行了单因素方差分析,结果显示120日龄时,雄鱼平均体质量为36.82±12.93g,雌鱼平均体质量为30.55±9.03g,两者差异极显著(p<0.01),其体长分别为11.64±1.28cm及11.12±1.13cm,两者差异显著(p<0.05)。270日龄时,雄鱼平均体质量为438.42±48.85g,雌鱼平均体质量为415.69±59.59g,两者差异显著(p<0.05)。通过雌鱼及雄鱼的绝对增重率和绝对增长率发现,雌雄大口黑鲈绝对增重率均呈现不断升高的趋势,且在同一时期雄鱼绝对增重率略高于雌鱼。雌雄大口黑鲈体长的绝对增长率均呈现先升高后降低的趋势,0~180d时不断上升,180~270d呈现下降趋势。0~120d时,雄鱼大口黑鲈体长绝对增长率高于雌鱼,120~180d时雌鱼绝对增长率超过雄鱼,180~270d时雌鱼体长绝对增长率高于雄鱼。对雌雄大口黑鲈的体重与体长分别使用幂函数进行拟合,雌鱼的生长方程为W=0.0248L2.9884(R2=0.9939),雄鱼的生长方程为W=0.0218L3.0374(R2=0.9947)。雌雄大口黑鲈生长方程R2皆趋近于1,拟合程度较高。雄鱼与雌鱼肥满度先降低后升高,两者在各个时期均无显著差异,其中雄鱼在180日龄时肥满度最高,为2.5489±0.2175g/cm3。雌雄大口黑鲈增积量均呈现先上升后下降的趋势,其中雌鱼在180日龄时增积量最大,为0.2752(g·cm)/d。在180日龄时雌鱼体长逐渐大于雄鱼。综上所述,对于养殖时间在一年以内的大口黑鲈来说,雄鱼生长性能高于雌鱼。
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