中國刺參與韓國紅刺參雜交及子代發(fā)育特性的研究

孫靈毅,趙強(qiáng)、,任利華,王有廷,王亮,賀加貝

(1.煙臺(tái)市水產(chǎn)研究所,山東煙臺(tái)264003;2.山東省海洋水產(chǎn)研究所,山東煙臺(tái)264006;3.煙臺(tái)海益苗業(yè)有限公司,山東蓬萊265619)

中國刺參與韓國紅刺參雜交及子代發(fā)育特性的研究

孫靈毅1,趙強(qiáng)1、3,任利華2,王有廷3,王亮1,賀加貝1

(1.煙臺(tái)市水產(chǎn)研究所,山東煙臺(tái)264003;2.山東省海洋水產(chǎn)研究所,山東煙臺(tái)264006;3.煙臺(tái)海益苗業(yè)有限公司,山東蓬萊265619)

分別以刺參Stichopus japonicus中國群體和韓國群體為母本,采用同步催產(chǎn)法,同時(shí)收集中國刺參和韓國紅刺參的精子、卵子,進(jìn)行正交 (中國刺參♀×韓國紅刺參♂)和反交 (韓國紅刺參♀×中國刺參♂),比較兩者的受精率,同時(shí)對正交受精及早期胚胎發(fā)育過程進(jìn)行連續(xù)光鏡和熒光顯微鏡觀察。結(jié)果表明:中國刺參和韓國紅刺參正交和反交的受精率分別為91%和94%;韓國紅刺參的精子可以穿過中國刺參的卵膜進(jìn)行受精,并激活卵子減數(shù)分裂使其釋放第一極體 (PB1)和第二極體 (PB2),然后受精卵開始進(jìn)行卵裂;雜交胚胎發(fā)育正常,正交和反交的孵化率分別為75%和90%。另外,在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)有多精入卵現(xiàn)象。

中國刺參;韓國紅刺參;雜交;受精;胚胎發(fā)育

刺參Stichopus japonicus為溫帶種類,在中國主要分布于遼寧、河北、山東等沿海水域,在朝鮮半島、日本和俄羅斯遠(yuǎn)東沿海水域也有分布[1]。近年來,刺參養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大,由于養(yǎng)殖技術(shù)滯后,加之刺參自然資源匱乏,種參質(zhì)量難以保障。養(yǎng)殖所用親參沒有經(jīng)過系統(tǒng)的選育和種質(zhì)改良,種質(zhì)的混雜和小量親本累代繁育造成的種質(zhì)退化,使原有種群的優(yōu)良性狀不能得以保持,出現(xiàn)了生長速度降低、抗病抗逆性能下降等諸多問題。通過引進(jìn)新品種,積極開展優(yōu)良品種的遺傳育種工作,是盡快解決刺參種質(zhì)退化的有效途徑。

雜交育種是水產(chǎn)動(dòng)物育種的重要途徑。雖然現(xiàn)代生物技術(shù)在育種領(lǐng)域中已得到廣泛運(yùn)用,但雜交育種具有操作簡便并能綜合雙親優(yōu)良性狀等特點(diǎn),仍是國內(nèi)外普遍運(yùn)用而且育種效果比較明顯的一種育種技術(shù)[2-8]。韓國紅刺參與中國刺參是刺參的兩個(gè)不同地理種群,由于生活環(huán)境的不同,韓國紅刺參具有夏眠時(shí)間短、生長速度快、體壁厚實(shí)、體色鮮艷的特點(diǎn)。本研究中,作者以中國刺參和韓國紅刺參為母本進(jìn)行雜交,在光鏡和熒光顯微鏡下對其受精和第一次卵裂過程中核相變化進(jìn)行觀察,并對雜交后代的生長性狀進(jìn)行分析和判斷,旨在發(fā)揮韓國紅刺參的品種優(yōu)勢,達(dá)到縮短養(yǎng)殖周期、提高養(yǎng)殖設(shè)施利用率、降低養(yǎng)殖成本和增加經(jīng)濟(jì)效益的目的,為刺參雜交育種和養(yǎng)殖生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2011年5月上旬在煙臺(tái)市水產(chǎn)研究所科研基地——煙臺(tái)海益苗業(yè)有限公司育苗場進(jìn)行。試驗(yàn)用韓國紅刺參 (簡稱紅刺參)于2011年1月從韓國濟(jì)州島沿海收集運(yùn)至煙臺(tái),規(guī)格每只為200～300 g,采取瀝水無氧運(yùn)輸方式,運(yùn)輸溫度為7～8℃,運(yùn)輸時(shí)間長達(dá) 10 h以上,存活率為100%。中國刺參 (簡稱刺參)取自煙臺(tái)市萊山區(qū)前七夼海區(qū),暫養(yǎng)于室內(nèi)強(qiáng)化促熟,用于繁殖。

1.2 方法

1.2.1 親參的促熟培養(yǎng) 將引進(jìn)的45只紅刺參,在煙臺(tái)海益苗業(yè)有限公司育苗場進(jìn)行越冬培養(yǎng)、生殖調(diào)控和促熟培育。

1)蓄養(yǎng)條件。蓄養(yǎng)池為12 m3,水深為1～1.2 m,水溫為7～18℃,鹽度為29～31,pH為7.8～8.2,光照為500 lx,溶解氧為5 mg/L以上。

2)餌料投喂與水質(zhì)調(diào)節(jié)。根據(jù)親參的攝食狀況以及水溫變化,按參體質(zhì)量的3%～6%每日分早晚2次投喂鼠尾藻粉、配合飼料以及海泥。早投1/3,晚投2/3。當(dāng)部分個(gè)體開始出現(xiàn)排放現(xiàn)象時(shí)停止投喂。每天早晚各換水1次,每次換水量為1/3～1/2,換水溫差不超過0.5℃。發(fā)現(xiàn)死亡個(gè)體及時(shí)揀出。每隔3 d排干池水1次,徹底清除池底排泄物和殘餌。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)正交組 (刺參♀×紅刺參♂)、反交組 (紅刺參♀×刺參♂)和自交 (刺參♀×刺參♂)3組。

1)親參催產(chǎn)和人工受精。2011年5月4日,有2只雄性紅刺參個(gè)體出現(xiàn)少量排放,表明其性腺發(fā)育基本成熟。此時(shí),停止飼料投喂,并將成熟個(gè)體移至容積為12 L的塑料桶中單獨(dú)飼養(yǎng)。同時(shí),每天選取200只待產(chǎn)的刺參,以備排放時(shí)分別揀出,與紅刺參同步獲取精液和卵子。5月12日晚,對刺參和紅刺參同步進(jìn)行陰干、流水刺激催產(chǎn)。紅刺參與刺參均出現(xiàn)集中排放現(xiàn)象,排放時(shí)水溫為18.2℃,排放持續(xù)時(shí)間約2 h。

2)顯微觀察。受精過程開始時(shí),在1、2、4、6、8 min等時(shí)間段分別取樣1次;10～60 min,每10 min取樣1次;60～120 min,每隔10～20 min取樣1次,每次取卵不少于1 000粒。

普通光鏡觀察的樣品直接滴于載玻片上,在光鏡下觀察并拍照。另將所取樣品用提前配制好的體積分?jǐn)?shù)為4%的多聚甲醛液固定,保存于冰箱 (4℃)中,用于熒光顯微觀察。熒光顯微鏡觀察的樣品先用0.1 mol/L磷酸緩沖液滴 (pH 7.2)沖洗2～3次,然后用一次性移液管轉(zhuǎn)到3 mL離心管中,加入配好的Hoechst33258熒光染料 (購自北京泛博生物化學(xué)有限公司),在黑暗環(huán)境下染色5～10 min后,滴于載玻片上,加蓋玻片,經(jīng)輕微壓片后在NikonE600W熒光顯微鏡的紫外光 (350 nm)下觀察,并用佳能G10拍照。每個(gè)樣品觀察均重復(fù)3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

在稚參期 (60、75、90、105日齡)隨機(jī)抽取30只個(gè)體,測量體長,稱取體質(zhì)量。用Excel軟件統(tǒng)計(jì)各組的體長和體質(zhì)量,數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交受精及早期胚胎發(fā)育的顯微觀察

2.1.1 卵子的形態(tài) 成熟的卵子 (圖1-A)呈圓形,直徑為105～130 μm,卵質(zhì)均勻。在熒光顯微鏡下被染成亮藍(lán)色,卵質(zhì)為淺藍(lán)色。

2.1.2 受精 在光鏡下清晰可見,精子圍繞在卵子周圍 (圖2-A、B)。視野中,大部分精子可入卵,入卵的位置是隨機(jī)的,隨后精子發(fā)生頂體反應(yīng),頭部逐漸進(jìn)入胞質(zhì) (圖1-B)。刺參的卵子和紅刺參的精子受精后在受精卵的四周有受精膜舉起(圖1-C)。受精10～13 min后,在卵子的動(dòng)物極出現(xiàn)第一極體 (圖1-D,圖2-C),再過20～25 min出現(xiàn)第二極體 (圖2-D、E)。

2.1.3 卵裂 在20～22℃水溫下進(jìn)行培養(yǎng),大部分雜交參的卵裂是比較典型的輻射型全等裂,但也有部分受精卵的形狀發(fā)生改變,呈橢圓形 (圖1-L)。卵子在受精后1 h左右開始進(jìn)行第一次分裂(圖1-E,圖2-F),其分裂面通過卵軸,分裂成2個(gè)大小完全相等的細(xì)胞 (圖1-F、G,圖2-G、H)。受精后2 h左右進(jìn)行第二次分裂 (圖2-I),其分裂面仍與卵軸平行,并和第一次分裂面垂直,形成4細(xì)胞 (圖1-H、I,圖2-J、K)。受精后2 h 20 min左右進(jìn)行第三次分裂,其分裂面位于卵子赤道附近并與卵軸垂直,形成大小完全相等、排列為上下二層 (每層為4個(gè)細(xì)胞)的8個(gè)細(xì)胞 (圖1-J)。而后受精卵繼續(xù)分裂,形成16個(gè)細(xì)胞 (圖2-L),細(xì)胞數(shù)量呈幾何級數(shù)增長。受精后4 h 20 min,胚胎細(xì)胞慢慢地形成中空的囊胚 (圖2-M)。當(dāng)囊胚的植物極變平,所形成的原腸原基開始內(nèi)凹,內(nèi)凹的程度由淺變深,此時(shí)細(xì)胞發(fā)育進(jìn)入原腸期 (圖2-N、O)。另外,還發(fā)現(xiàn)有多精入卵現(xiàn)象(圖1-K)。

2.2 雜交的受精率及胚胎發(fā)育進(jìn)程

在顯微鏡下,對受精卵的胚胎發(fā)育計(jì)數(shù)得到,刺參和紅刺參正、反交的受精率分別為91%和94%,而刺參自交組受精率達(dá)到99%以上。通過對親本自交組與雜交組的受精率及早期胚胎發(fā)育進(jìn)程的觀察和比較,結(jié)果顯示,反交組受精卵的早期胚胎發(fā)育進(jìn)程與自交組幾乎同步,而正交組在時(shí)間上卻有著明顯的延遲。正交組受精卵出現(xiàn)第一極體的時(shí)間普遍較自交組和反交組推遲了3～6 min,而出現(xiàn)第一次卵裂的時(shí)間則平均推遲了5～10 min。在同樣溫度條件下,雜交組受精卵的孵化時(shí)間均比自交組延長0.5～1.0 h(表1)。

2.3 正交與反交組受精卵孵化率的比較

圖1 中國刺參♀×韓國紅刺參♂受精及早期胚胎發(fā)育過程的熒光觀察Fig.1 Cytological fertilization process and early embryonic development in the cross Chinese sea cucumber♀×Korean red sea cucumber♂under fluorescent microscope

圖2 中國刺參♀×韓國紅刺參♂受精及早期胚胎發(fā)育過程的光鏡觀察Fig.2 Cytological fertilization process and early embryonic development in the cross Chinese sea cucumber♀×Korean red sea cucumber♂under light microscope

催產(chǎn)過程中,紅刺參12只排放 (♀5只,♂7只)、刺參89頭排放 (♀37只,♂52只)。按照雜交設(shè)計(jì)方案,獲得反交受精卵約240萬粒,初孵幼體約216萬只,孵化率約為90%;正交受精卵約9 500萬粒,初孵幼體約7 125萬只,孵化率約為75%;自交受精卵約2 400萬粒,初孵幼體約2 360萬只,孵化率約為98.5%。

表1 各組胚胎及幼體發(fā)育歷程(20～22℃)Tab.1 The embryonic and larval development of the sea cucumber Stichopus japonicus in three experimental groups (20-22℃)

2.4 雜交與自交幼體生長情況的比較

經(jīng)過 105 d的苗種培育,稚參 60、75、90、105日齡的體長、體質(zhì)量的生長情況見圖3。課題階段性驗(yàn)收時(shí),隨機(jī)選取了30只幼體進(jìn)行體長測量和稱重。結(jié)果顯示,自交組幼參的體長為4～16 mm,平均體長為9.1 mm,平均體質(zhì)量為20 mg;正交組幼參的體長為5～15 mm,平均體長為9.8 mm,平均體質(zhì)量為25.2 mg;反交組幼參的體長為7～14 mm,平均體長為10.8 mm,平均體質(zhì)量為33.4 mg。反交組幼參的生長優(yōu)勢明顯。

圖3 雜交與自交稚參的生長Fig.3 The growth of juveniles of inbreed sea cucumber and hybrids

3 討論

3.1 刺參與紅刺參雜交可行性的分析

在水產(chǎn)苗種培育領(lǐng)域,雜交育種在新品系的建立、品種改良等生產(chǎn)過程中發(fā)揮著越來越重要的作用,而棘皮動(dòng)物的雜交胚胎研究尚處于起步階段。江曙光等[9]選擇遺傳差異大的中國刺參和俄羅斯遠(yuǎn)東海域刺參進(jìn)行雜交,通過多種雜交組合篩選出雜交優(yōu)勢明顯的子一代;胡美燕等[10]對中國刺參與日本紅刺參雜交子一代的早期生長進(jìn)行了研究,僅在雜交受精率、孵化率方面作了試驗(yàn)比較,但未涉及雜交子代胚胎發(fā)育的細(xì)胞學(xué)。而在貝類方面,相關(guān)方面的研究較多,如王衛(wèi)軍等[11]進(jìn)行了櫛孔扇貝和長牡蠣雜交受精及早期胚胎的細(xì)胞學(xué)研究,董迎輝等[12]進(jìn)行了文蛤受精及其早期胚胎發(fā)育過程的細(xì)胞學(xué)觀察,孫振興等[13]進(jìn)行了皺紋盤鮑與盤鮑雜交效果的分析。中國刺參與韓國紅刺參的雜交不僅可以豐富棘皮動(dòng)物雜交品種,同時(shí)還在刺參雜交子代胚胎發(fā)育研究方面填補(bǔ)了空白。

本研究中通過光學(xué)顯微鏡和熒光顯微鏡觀察刺參和紅刺參兩個(gè)不同地理種群的受精和早期胚胎發(fā)育過程,以及受精卵和孵化率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),推斷兩者的雜交是可行的。顯微觀察顯示,精子和卵子能夠正常受精,精子的入卵激活卵子進(jìn)行減數(shù)分裂,從而排出第一極體和第二極體,經(jīng)過卵裂期、囊胚期、原腸期,進(jìn)而孵化為初耳幼蟲,完成雜種早期胚胎發(fā)育進(jìn)程。雖然發(fā)育時(shí)間較親本對照組有延遲,但雜交組的正交、反交受精率分別達(dá)到91%和94%,孵化率分別達(dá)到75%和95%。說明兩者之間的大規(guī)模雜交育種是可以進(jìn)行的。

在熒光顯微觀察中,發(fā)現(xiàn)有多精入卵 (圖1-K)和細(xì)胞發(fā)育呈橢圓形 (圖1-L)等特別現(xiàn)象出現(xiàn)。多精入卵現(xiàn)象在貝類雜交中普遍存在,朱東麗等[14]在泥蚶♀×毛蚶♂雜交中也發(fā)現(xiàn)了多精入卵現(xiàn)象。本試驗(yàn)結(jié)果表明,同種參自交時(shí),單個(gè)精子入卵后可以阻止其他精子的再入卵,因而很少發(fā)生多精入卵現(xiàn)象。而在雜交過程中,單個(gè)紅刺參精子可以進(jìn)入并激活刺參卵子,但精卵異質(zhì)使入卵的精子并不能阻止其他精子進(jìn)入,從而出現(xiàn)多精入卵現(xiàn)象,以致于細(xì)胞異常分裂而使胚胎發(fā)育終止。這也是雜交受精率低于正常自交的原因之一。但目前對于過量異質(zhì)精子入卵造成細(xì)胞分裂紊亂以致發(fā)育中斷的機(jī)理尚不清楚,還有待進(jìn)一步研究和探討。

3.2 刺參與紅刺參雜交子代的雜種優(yōu)勢評估

雜交育種可以綜合親本的優(yōu)良性狀,增加變異性,并且雜交子代在成活率、生長速度、抗逆性等方面表現(xiàn)出一定的雜種優(yōu)勢。種間雜交雖然能夠產(chǎn)生大的遺傳變異,但由于技術(shù)難度高,很容易出現(xiàn)雜交不親和。很多雜交研究中,出現(xiàn)幼體發(fā)育到一定階段就停止而死亡的現(xiàn)象。相比之下,同種的不同品系或不同地理群體間的同種遠(yuǎn)交則能克服雜交后代生殖、發(fā)育和生長的障礙,在生長發(fā)育和成活率方面表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。目前,國外有關(guān)方面的研究主要集中在牡蠣、扇貝以及一些魚類上[15-19];國內(nèi)對馬氏珠母貝 Pinctada martensii、皺紋盤鮑Haliotis discus hannai、櫛孔扇貝Chlamys farreri、雜色鮑H.diversicolor supertext等開展了不同地理群體的雜交[20-29]。

基因異質(zhì)性是雜種優(yōu)勢后代表現(xiàn)的根本原因,本試驗(yàn)中所用的刺參與紅刺參作為不同的地理種群,表現(xiàn)出各自不同的性狀特質(zhì)。從圖3可以看出,雜交子代經(jīng)過105 d的生長發(fā)育,表現(xiàn)出一定程度的雜種優(yōu)勢。從試驗(yàn)結(jié)果看,雜交使群體的生長得到改良,反交組的生長優(yōu)勢明顯,高于正交組和自交組。正、反交子代在雜種優(yōu)勢上表現(xiàn)不同的原因可能是由于胚胎發(fā)育初期,母本所攜帶的基因片段發(fā)揮作用所導(dǎo)致。劉小林等[24]在櫛孔扇貝不同地理種群雜交效果的研究中也提出了母性效應(yīng)對早期胚胎發(fā)育影響的理論。這一理論的確定還有待于今后其他品種雜交結(jié)果的證實(shí)。雜種優(yōu)勢或雜種活力的存在,能顯著改善和增強(qiáng)親本的優(yōu)勢性狀,表現(xiàn)在生活力強(qiáng)、適應(yīng)性廣,有較強(qiáng)的抗逆力和競爭力,從而在大規(guī)模生產(chǎn)中起到不可低估的作用。

盡管正、反交受精卵在胚胎發(fā)育過程中并沒有表現(xiàn)出幼體變態(tài)快的特點(diǎn),甚至正交組幼體的變態(tài)還有所延遲,但在生長到稚參后,雜交組的生長明顯加快。在105日齡時(shí),雜交優(yōu)勢表現(xiàn)明顯,這與紅刺參具有適溫范圍廣、生長速度快、夏眠時(shí)間短的生理特性相關(guān)。紅刺參作為父本和母本的正、反交,其子代能否繼承親代的夏眠時(shí)間短、抗病性強(qiáng)、出肉率高的特點(diǎn),還有待進(jìn)一步探討和研究。

[1]廖玉麟.中國動(dòng)物志棘皮動(dòng)物門海參綱[M].北京:科學(xué)出版社,1997:148-150.

[2]劉小林,常亞青,相建海,等.櫛孔扇貝不同種群雜交效果的研究:Ⅱ.中國種群和俄羅斯種群及其雜種 F1中期生長發(fā)育[J].海洋學(xué)報(bào),2005,27(2):135-140.

[3]楊璞,楊愛國,單偉華,等.櫛孔扇貝(♀)×蝦夷扇貝♂雜交子代胚后發(fā)育過程中遺傳構(gòu)成變化研究[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2009,30(2):66-70.

[4]吳仲慶.水產(chǎn)生物遺傳育種學(xué)[M].3版.廈門:廈門大學(xué)出版社,2000.

[5]張國范,劉曉,闕華勇,等.貝類雜交及雜種優(yōu)勢理論和技術(shù)研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué),2004,28(7):54-60.

[6]Okumura S I,Kimura K,Sakai M,et al.Chromosome number and telomere sequence mapping of the Japanese sea cucumber Apostichopus japonicus[J].J Fish Sci,2009,75(1):249-251.

[7]邱洋洋,陸海燕,宓華明,等.金魚紅白虎頭和紅白蝶尾及其雜交F1代的體色和體型的分析[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2011, 26(3):209-214.

[8]劉毅輝,陳永樂,朱新平,等.翹嘴鱖、斑鱖及其雜交后代的胚胎和胚后發(fā)育比較[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2012,27(1):6-11.

[9]江曙光,常亞青,田燚,等.仿刺參多種雜交方式下雜交效果的初步研究[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,24(3):247-250.

[10]胡美燕,李琪,孔令鋒,等.中國刺參與日本紅刺參雜交子一代的早期生長比較[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2009,39(S1):375-380.

[11]王衛(wèi)軍,楊愛國,劉志鴻,等.櫛孔扇貝♀和長牡蠣♂雜交受精及早期胚胎的細(xì)胞學(xué)研究[J].海洋水產(chǎn)研究,2008,29(6): 78-83

[12]董迎輝,林志華,柴雪良,等.文蛤受精及其早期胚胎發(fā)育過程的細(xì)胞學(xué)觀察[J].動(dòng)物學(xué)報(bào),2007,53(4):700-709.

[13]孫振興,常林瑞,宋志樂.皺紋盤鮑與盤鮑雜交效果分析[J].水產(chǎn)科學(xué),2005,24(8):1-3

[14]朱東麗,林志華,董迎輝,等.泥蚶(♀)×毛蚶♂受精及胚胎發(fā)育過程的初步研究[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展,2010,31(5):69-75.

[15]Banks M A,McGoldrick D J,Borgeson W,et al.Gametic incompatibility and genetic divergence of Pacific and Kumamoto oysters Crassostrea gigas and C.sikamea[J].Mar Biol,1994,121:127-135.

[16]Patrik S,Arnaud H,Olivier L M,et al.A compairative field study of growth,survival and reproduction of Crassostrea gigas,C.angulata and their hybrids[J].Aquat Living Resour,2002,15:243-250.

[17]滕爽爽,李琪,孔令峰.巖牡蠣和長牡蠣雜交的受精細(xì)胞學(xué)觀察[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2009,39(9):338-342.

[18]桂建芳,梁紹昌,朱藍(lán)菲,等.魚類遠(yuǎn)緣雜交正反交雜種胚胎發(fā)育差異的細(xì)胞遺傳學(xué)分析[J].動(dòng)物學(xué)研究,1993,14(2): 171-177.

[19]李炎路,陳超,翟介明,等.魚類雜交育種技術(shù)及其在石斑魚類中的應(yīng)用[J].海洋漁業(yè),2010,34(1):102-109.

[20]王愛民,王嫣,顧志峰,等.馬氏珠母貝(Pinctada martensii)2個(gè)地理群體雜交子代的雜種優(yōu)勢和遺傳變異[J].海洋與湖沼,2010,41(1):140-146.

[21]張國范,王繼紅,趙洪恩,等.皺紋盤鮑中國群體和日本群體的自交與雜交F1的RAPD標(biāo)記[J].海洋與湖沼,2002,33 (5):484-491.

[22]常亞青,劉小林,相建海,等.櫛孔扇貝中國種群與日本種群雜交子一代的早期生長發(fā)育[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2002,26(5):385-390.

[23]Liu X L,Chang Y Q,Xiang J H.Hybridization effects of three populations of Chlamys farreri from China,Korea,and Japan[J].J Shellfish Res,2004,23(2):501-505.

[24]劉小林,常亞青,相建海,等.櫛孔扇貝不同種群雜交效果的初步研究:Ⅰ.中國種群與俄羅斯種群的雜交[J].海洋學(xué)報(bào), 2003,25(1):93-99.

[25]常亞青,劉小林,相建海,等.櫛孔扇貝不同種群雜交效果:Ⅲ.中國種群與俄羅斯種群1～2齡的生長發(fā)育[J].海洋學(xué)報(bào),2006,28(2):114-120.

[26]Zheng H P,Zhang G F,Guo X M,et al.Heterosis between two stocks of the bay scallop Argopecten irradians irradians Lamark (1819)[J].J Shellfish Res,2006,25(3):807-812.

[27]Liu X L,Chang Y Q,Xiang J H,et al.Studies on hybridization effects of different geographic populations of Chlamys farreri:Ⅱ. The medius term growth and development of Chlamys farreri populations from China and Rssia and their reciprocal crosses[J].Acta Oceanologica Sinica,2003,22(2):255-263.

[28]游偉偉,柯才煥,蔡明夷,等.雜色鮑日本群體與臺(tái)灣群體雜交效果的初步研究[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,44 (5):701-705.

[29]石耀華,王嫣,曲艷波,等.雜色鮑野生群體與養(yǎng)殖群體自交和雜交子一代的RAPD分析[J].海洋水產(chǎn)研究,2007,28(4): 47-52.

Crossing and offspring development of sea cucumber Stichopus japonicus between Chinese and Korean populations

SUN Ling-yi1,ZHAO Qiang1,3,REN LI-hua2,WANG You-ting3,WANG Liang1,HE Jia-bei1

(1.Yantai Fisheries Research Institute,Yantai 264003,China;2.Shandong Marine Fisheries Research Institute,Yantai 264006,China; 3.Yantai Haiyi Seed-production Co.Ltd.,Penglai 265619,China)

The sperm,and eggs of sea cucumber Stichopus japonicus derived from China and Korea were collected by synchronous spawning induction,and direct cross and reciprocal crosses were conducted between the two populations of sea cucumber.The fertilization was observed in the reciprocal crosses and fertilization and early embryonic development were successively observed in the direct cross between Chinese sea cucumber♀×Korean red sea cucumber♂under light microscopy and fluorescence microscopy.The sperm of Korean red sea cucumber was found to attach to the egg surfaces of Chinese sea cucumber rapidly and the acrosomal reaction was observed successfully. The inerspecifc sperm activated the meiosis of Chinese sea cucumber egg and induced the releasing of polar body 1 (PB1)and polar body 2(PB2),and then the male and female pronuclei fused into zygotonuceus and the cleavage began subsequently.The fertilization rate was found to be 91%in the direct cross between Chinese sea cucumber♀×Korean red sea cucumber♂and 94%in the reciprocal crosses(Korean red sea cucumber♀×Chinese sea cucumber♂).Meantime,normal embryonic development was observed,with hatching rate of 75%in the direct cross and 90%in the reciprocal cross.In addition,polyspermy was observed in this experiment.

Chinese sea cucumber;Korean red sea cucumber;hybridization;fertilization;embryogenesis

S968.9

A

2012-08-15

山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目 (2010GHY10519)

孫靈毅 (1963-),女,高級工程師。E-mail:sunly1963@163.com

2095-1388(2013)03-0281-06