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牡蛎是世界水产养殖产量最高的养殖种类,也是我国最重要的海产养殖贝类之一。太平洋牡蛎(Crassostreagigas)和葡萄牙牡蛎(Crassostreaangulata)都是非常优良的养殖贝类,在日本、欧洲、澳大利亚等世界各地都有大量养殖,也是我国牡蛎养殖的主要种类,其总产量占中国养殖牡蛎年总产量的2/3以上。然而,随着养殖规模的扩大,我国牡蛎养殖产量在不断提高的同时,育苗难、死亡率升高、生长慢、个体小、出肉率低、“水蛎”机会上升等问题也逐渐凸显。因此,如何获得生长快速、经济性状好、品质高的优良品种,已成为解决上述问题的关键。 本研究以青岛养殖的太平洋牡蛎(G)与汕头养殖的葡萄牙牡蛎(A)为亲本,通过群体间杂交和群体内自交产生了杂种后代GA(G♂×A♀)和AG(A♂×G♀)与纯种后代GG(G♂×G♀)和AA(A♂×A♀),从生长、存活、生理生化和环境等方面对杂种优势进行了初步研究。主要内容和结果如下: 1、太平洋牡蛎与葡萄牙牡蛎的亲本鉴定。 (1)通过外观形态比较,发现它们的壳色都以黄色或黑色为主,壳型也很相近;通过闭壳肌痕颜色的比较,发现二者都以褐色为主。因此,从外观形态上难以区分这两个种。 (2)通过对表型值壳长/壳宽(L/W)、壳高/壳宽(H/W)、壳高/壳长(H/L)以及壳高/闭壳肌痕高(H/AH)等数量性状比较,发现太平洋牡蛎的H/W和H/L显著大于葡萄牙牡蛎,可作为二者的一个区分指标。 (3)通过线粒体16SrRNA基因测序证实发现青岛的牡蛎群体与C.gigas序列相近,南澳的牡蛎群体与C.angulata序列相近,可准确区分两种牡蛎。 2、杂种后代与纯种后代生长、存活及遗传多样性的比较。 (1)杂种牡蛎的生长、存活显著地高于纯种牡蛎。幼虫期(2d-14d)生长速度的杂种优势为37.44%,存活率的杂种优势为107.7%;稚贝期(60d-105d)生长速度的杂种优势为29.00%,存活率的杂种优势为9.27%;成贝期(310d-430d),生长速度的杂种优势为68.75%,存活率的杂种优势为25.40%。因此,杂交能够显著地提高牡蛎的生长速度和成活率。 (2)采用5个微卫星(simplesequencerepeat,SSR)多态性位点对杂种与纯种后代的遗传多样性进行了比较。发现平均观测杂合度的范围为0.2850-0.3200,平均期望杂合度的范围为0.4934-0.5447,平均香农氏遗传多样性指数范围为0.8255-0.9314。4个后代群体在平均等位基因丰富度和杂合度方面没有显著差异,说明遗传多样性差异不大。 3、杂种后代与纯种后代生理、生化的比较。对杂种牡蛎和纯种牡蛎的蛋白质含量(Proteincontent,PC)、总脂肪含量(Totallipidcontent,TLC)、脂肪酸组成(Fattyacidcomposition,FAC)和总抗氧化能力(Totalantioxidantcapacity,TAC)等生理、生化指标方面进行了比较。 (1)杂交能够改变提高了PC,其杂种优势为6.45%; (2)杂交对TLC没有显著影响,但能够显著地改变FAC,杂交显著地降低了饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)的比例,显著地提高了多不饱和脂肪酸(PUFA)比例,C20:5n3(EPA)和C22:6n3(DHA)的杂种优势分别为8.06%和30.90%; (3)杂交对外套膜组织的TAC没有显著影响,但却显著地提高了鳃和闭壳肌组织的TAC。 4、室内条件下,研究了逆境中的杂种优势。 (1)在实验室内设置了低温组23℃、高温组29℃和对照组26℃三个温度组(盐度均为30),研究了温度对幼虫期杂种和纯种牡蛎生长和存活的影响。杂种后代在三个温度下的生长、存活都具有显著的杂种优势,23℃、26℃和29℃下,生长速度的杂种优势分别为42.90%、39.60%和59.74%,存活率的杂种优势分别为95.00%,115.79%和51.56%。因此,杂种牡蛎比纯种牡蛎具有更强的适应能力。 (2)在实验室内设置了高温组(29℃,盐度31)、低盐组(24,温度15℃)以及对照组(15℃,盐度31)研究了高温、低盐对成体阶段杂种与纯种牡蛎生长、存活、生理、生化等指标的影响。就对照组而言,生长速度的杂种优势为0,存活率的杂种优势为3.47%;蛋白质含量均增加,杂种优势为6.47%;总脂肪含量均增加,杂种优势为3.1%。高温29℃下,生长速度的杂种优势为66.67%,存活率的杂种优势为9.44%;蛋白质含量均降低,但是杂种牡蛎的PC含量仍然显著高于纯种牡蛎,其杂种优势为6.38%;总脂肪含量的杂种优势显著,为12.9%;外套膜和鳃的TAC具有显著的杂种优势。低盐24下,生长速度没有显著地杂种优势;存活率的杂种优势为2.68%;蛋白质含量的杂种优势显著,为7.15%;总脂肪含量均提高了,但未产生显著的杂种优势;外套膜、鳃和闭壳肌的TAC都未产生显著的杂种优势。 5、野外条件下,研究了逆境中的杂种优势。 (1)越冬过程中杂种牡蛎和纯种牡蛎生长、存活和生理生化的变化。在越冬过程中,杂种和纯种牡蛎的日生长率为0.03-0.12mm.d-1、存活率为80.4-82.4%,生长速度表现为杂种劣势、存活在杂种与纯种组间没有显著的差异,低温对生长产生了影响,对存活率没有产生影响;蛋白质和脂肪含量均降低,但是纯种后代降的更多,杂种优势显著;越冬前、后,杂种牡蛎的PUFA始终高于纯种牡蛎,杂种优势分别为3.08%和14.31%,同越冬前相比,越冬后的杂种优势被明显提高。 (2)度夏过程中杂种牡蛎和纯种牡蛎生长、存活和生理生化的变化。度夏过程中,生长速度和存活率都产生了显著的杂种优势,分别为68.75%和25.40%;度夏前SFA和MUFA都表现为杂种优势、PUFA表现为杂种劣势,度夏后SFA表现为杂种劣势、MUFA仍表现出杂种优势、而PUFA表现出杂种优势,n-3和n-6等PUFA都具有了杂种优势,杂种牡蛎在度夏后的营养价值更高;度夏前后,外套膜的TAC没有显著变化、腮的TAC显著降低、闭壳肌的TAC显著增加。 本研究首次将外观形态、数量性状、基因水平结合起来对葡萄牙牡蛎与太平洋牡蛎进行了种质鉴定,发现通过数量性状的比较也能够区分二者;首次发现杂交能够改变脂肪酸、总抗氧化能力等生理、生化指标;首次通过室内与野外结合,研究了逆境条件下牡蛎的杂种优势。