近10年水產(chǎn)動(dòng)物抗逆育種研究進(jìn)展

付璐璐 王崢 王磊 李學(xué)軍

摘要：隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)對(duì)抗逆新品種的需求也在不斷增加，然而目前通過(guò)審定的水產(chǎn)新品種大多是以生長(zhǎng)性狀為選育指標(biāo)，抗逆新品種較少。本文通過(guò)對(duì)近10年國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)動(dòng)物抗逆育種的研究對(duì)象、研究方法和研究結(jié)果等進(jìn)行總結(jié)分析，以期為今后的水產(chǎn)動(dòng)物抗逆育種研究提供一定參考。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)動(dòng)物;抗逆;育種;養(yǎng)殖;研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：S917.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）16-0052-06

自1989年以來(lái)，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量長(zhǎng)期占據(jù)世界第1位，目前已對(duì)50多種水生動(dòng)物進(jìn)行了規(guī)?；B(yǎng)殖[1]，但隨著養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的增多，養(yǎng)殖密度不斷增加，從而造成水質(zhì)環(huán)境惡化，水產(chǎn)動(dòng)物病害隨之發(fā)生，開(kāi)始出現(xiàn)抗逆能力下降、產(chǎn)品質(zhì)量降低等現(xiàn)象。這些問(wèn)題的出現(xiàn)與養(yǎng)殖環(huán)境、養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖模式及自然氣候等都有關(guān)系，缺乏抗逆能力強(qiáng)的品種也是造成這些問(wèn)題的重要原因之一[2-3]。因此，加快培育抗逆能力強(qiáng)的水產(chǎn)動(dòng)物新品種是解決以上問(wèn)題的重要途徑。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于水產(chǎn)動(dòng)物的育種研究主要集中在生長(zhǎng)性狀方面，在抗逆育種研究方面，魚(yú)類抗病育種研究較多，而其他種類和其他抗逆性狀的研究相對(duì)較少。本文主要通過(guò)對(duì)近10年國(guó)內(nèi)外的水產(chǎn)動(dòng)物抗逆育種研究進(jìn)行總結(jié)，以期為培育水產(chǎn)動(dòng)物抗逆新品種提供參考和依據(jù)。

1 魚(yú)類抗逆育種研究進(jìn)展

1.1 抗病育種

國(guó)內(nèi)外對(duì)于魚(yú)類抗病育種的研究較多，沈夏霜等對(duì)吉富羅非魚(yú)（GIFT，Oreochromis niloticus）進(jìn)行了5代家系選育，在2016年得到F5代，并構(gòu)建了42個(gè)家系對(duì)其進(jìn)行了無(wú)乳鏈球菌（Streptococcus agalactiae）侵染及抗病性篩選。結(jié)果顯示，F(xiàn)5代存活率為95%，F(xiàn)0代存活率為64.2%，表明F5代抗病性能相對(duì)于F0代得到了顯著提升，抗病性狀相關(guān)的優(yōu)勢(shì)基因經(jīng)5代的選育得到了有效富集[4]。陳松林所在團(tuán)隊(duì)通過(guò)巢式雜交、三元雜交、雌核發(fā)育以及家系選育等方法研究了牙鲆（Paralichthys olivaceus）對(duì)遲緩愛(ài)德華氏菌（Edwardsiella tarda）及鰻弧菌（Vibrio anguillarum）的抗侵染能力，共選育出了2個(gè)抗病力強(qiáng)的家系，將其雜交培育出了抗病能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速率快的“鲆優(yōu)二號(hào)”新品種[5-8]。Shao等構(gòu)建了牙鲆高分辨遺傳圖譜的全基因組SNP，確定了13 362個(gè)SNP，是目前報(bào)道的最密集的遺傳圖譜，鑒定出了與弧菌抗病性顯著相關(guān)的QTL（quantitative trait locus）以及免疫相關(guān)基因，廣泛應(yīng)用于弧菌病抗性QTL定位及基因組分析[9]。2016年，白珊珊等通過(guò)篩選錦鯉中抗錦鯉皰疹病毒3型（cyprinid herpesvirus 3，CyHV3）基因相關(guān)分子標(biāo)記進(jìn)行輔助育種，選育出抗CyHV-3的F3代，對(duì)F3代進(jìn)行抗病性能評(píng)估，結(jié)果表明，其抗病能力顯著高于F1代（P<0.05），相對(duì)于F2代更加穩(wěn)定[10]。2018年，Sawayama等報(bào)道了用分子標(biāo)記輔助選擇和家系選育相結(jié)合的方法培育抗真鯛虹彩病毒?。╮ed sea bream iridoviral disease，RSIVD）的真鯛（Pagrosomus major）品系，選擇具有RSIVD抗性的個(gè)體建立基礎(chǔ)群體G0，通過(guò)選育建立G1群體，利用與RSIVD抗性性狀連鎖的數(shù)量性狀位點(diǎn)（Pma4014）進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇，篩選出具有Pma4014抗性等位基因的G2個(gè)體，經(jīng)養(yǎng)殖試驗(yàn)得出，2016年和2017年生產(chǎn)的G2種群的存活率分別為78.8%和83.5%，G2群體可作為進(jìn)一步培育抗RSIVD的真鯛品系基礎(chǔ)群體[11]。Wang等對(duì)鲇魚(yú)（Silurus asotus）抗運(yùn)動(dòng)性氣單胞菌敗血癥（motile Aeromonas septicemia，MAS）開(kāi)展了一項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）以篩選數(shù)量性狀基因座（QTL），通過(guò)嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）感染試驗(yàn)，選擇了382個(gè)極端表型用于鲇魚(yú)690K SNP陣列的基因分型，得出連鎖群（LG）2、26和29上的3個(gè)QTL被鑒定為與MAS抗性顯著相關(guān)，在這些區(qū)域內(nèi)，共有24個(gè)基因具有已知的免疫功能，其中10個(gè)參與NF-kB信號(hào)通路，表明NF-kB信號(hào)通路在MAS抗性中起到重要作用，由于參與MAS抗性的QTL數(shù)量有限，因此可以將分子標(biāo)記輔助選擇作為鲇魚(yú)抗MAS育種的一種手段[12]。

1.2 耐高溫和耐低溫育種

耐高溫和耐低溫性狀的遺傳并不穩(wěn)定，因此選育難度相對(duì)較大[13]。劉寶鎖等在對(duì)耐高溫能力強(qiáng)的大菱鲆（Scophthalmus maximu）進(jìn)行選育時(shí)，得到的F2代比F1代的耐高溫能力提高了1～2 ℃，此外還得出大菱鲆的體質(zhì)量與耐高溫性遺傳相關(guān)系數(shù)為-1.00[13-15]，可作為今后選育耐高溫品系的參考。2013年，Anttila等報(bào)道了41個(gè)大西洋鮭（Salmo salar）家系的高溫耐受性和低氧耐受性的相關(guān)性，家系之間的高溫耐受性和低氧耐受性均顯著不同，臨界最高溫度與低氧耐受性之間存在顯著正相關(guān)，即高溫耐受性強(qiáng)品系的低氧耐受能力也強(qiáng)，證明高溫耐受性和低氧耐受性可能存在一些共同的信號(hào)通路[16]。2017年，Ineno等報(bào)道了通過(guò)選擇育種培育的1種耐高溫的虹鱒（Oncorhynchus mykiss）新品種，對(duì)F1代的F1T（耐高溫的品系♀×Nikko品系♂）和F1N（Nikko品系♀×熱選擇的品系♂）進(jìn)行高溫脅迫，結(jié)果顯示，F(xiàn)1代、F1T和F1N的F2后代都顯示出耐高溫性狀，說(shuō)明培育出的新品種的耐高溫性狀可以穩(wěn)定遺傳給后代[17]。何金釗等采用人工室內(nèi)降溫的方法進(jìn)行低溫脅迫試驗(yàn)，對(duì)比3個(gè)品系（關(guān)島品系、佛羅里達(dá)品系、珍珠白品系）紅羅非魚(yú)（Oreochromis niloticus×Oreochromis mssambicus）的耐低溫能力，結(jié)果顯示，3個(gè)品系的半數(shù)致死溫度分別是7.46、6.77、6.68 ℃，珍珠白紅羅非魚(yú)的耐低溫能力最強(qiáng)，并提出了在不對(duì)魚(yú)體造成損傷的情況下通過(guò)臨界溫度連續(xù)選育的方法培育新品種[18]。

1.3 耐低氧育種

耐低氧性狀是受眾多微效基因控制的數(shù)量性狀[19]。Li等采用QTL-seq和ddRAD-seq技術(shù)研究尼羅羅非魚(yú)（Oreochromis niloticus）耐低氧相關(guān)基因，結(jié)果顯示，位于全基因組QTL區(qū)間的GPR132和ABCG4基因的外顯子中的單核苷酸多態(tài)性（SNP）與低氧耐受性狀顯著相關(guān)，表明它們可以作為研究羅非魚(yú)低氧耐受性的候選基因，為以后進(jìn)行分子標(biāo)記輔助育種打下基礎(chǔ)[20]。陳柏湘通過(guò)選擇育種建立耐低氧和低氧敏感的基礎(chǔ)群體，對(duì)團(tuán)頭魴（Megalobrama amblycephala）進(jìn)行耐低氧相關(guān)分子標(biāo)記的篩選，發(fā)現(xiàn)了2個(gè)與耐低氧相關(guān)的SNP分子標(biāo)記，經(jīng)試驗(yàn)證明其與團(tuán)頭魴耐低氧性狀相關(guān)性不顯著（P>0.05），還需進(jìn)一步研究[19]。李福貴等在培育團(tuán)頭魴耐低氧新品種時(shí)，從鄱陽(yáng)湖挑選野生和引進(jìn)的優(yōu)良品種作為親本進(jìn)行雜交，經(jīng)過(guò)群體選育得到F1代，低氧脅迫再篩選耐低氧能力強(qiáng)的個(gè)體建立F2代，挑選體形好、生長(zhǎng)速率高的F2代作為親本建立了F3代，試驗(yàn)表明，篩選出的F3代不僅耐低氧能力強(qiáng)同時(shí)還保持了快速生長(zhǎng)的特性[21]。

1.4 耐鹽性育種

Romano等通過(guò)雜交育種培育的lemon fin barb hybrid（Hypsibarbus wetmorei ♂×Barbodes gonionotus ♀）經(jīng)高鹽脅迫證明了其高鹽耐受性得到了提升[22]。Jiang等利用基于ddRAD-seq的GWAS研究成功篩選出了尼羅羅非魚(yú)GIFT品系和馬來(lái)西亞紅羅非魚(yú)（Oreochromis mossambicus×O.niloticus）品系中與耐鹽性相關(guān)的QTL，證明了位于尼羅羅非魚(yú)系chrLG18的23.0 Mb是主要的QTL區(qū)域，控制了紅羅非魚(yú)和尼羅羅非魚(yú)的耐鹽性狀，為精細(xì)定位耐鹽性相關(guān)的QTL、分子標(biāo)記輔助選擇以及培育具有耐鹽性狀的羅非魚(yú)提供了基礎(chǔ)[23]。李學(xué)軍等采用鹽度致死（MST）、半致死鹽度（ST50）以及耐高鹽馴化試驗(yàn)對(duì)9種羅非魚(yú)進(jìn)行了耐高鹽能力比較分析，結(jié)果表明，薩羅羅非魚(yú)（Sarotherodon melanotheron）在MST、ST50、耐高鹽能力以及馴化期間的耐高鹽能力均高于其他羅非魚(yú)品種，可作為今后培育耐高鹽能力強(qiáng)的羅非魚(yú)的試驗(yàn)材料[24]。

2 蝦類抗逆育種研究進(jìn)展

2.1 抗病育種

目前，全球?qū)ξr類影響最為嚴(yán)重的是白斑綜合征病毒（WSSV），因此亟需培育抗WSSV病的新品種。Mallik等采用斑節(jié)對(duì)蝦（Penaeus monodon）的71 bp微衛(wèi)星和457 bp RAPD-SCAR DNA標(biāo)記研究抗WSSV病流行率，定性PCR表明，WSSV流行率在季風(fēng)前是最低的（0%），而在季風(fēng)季節(jié)后是最高的（21.2%），定量PCR顯示，在季風(fēng)季節(jié)后WSSV的平均拷貝數(shù)也最高，使用單一遺傳模式不能鑒定性狀，需結(jié)合環(huán)境影響[25]，該項(xiàng)研究為培育抗病斑節(jié)對(duì)蝦提供了參考;黃永春等從2002年開(kāi)始通過(guò)選擇育種在引進(jìn)的無(wú)特定病原的凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vanname）親蝦子代中挑選生長(zhǎng)性狀良好的個(gè)體作為親本建立第1代家系，之后再?gòu)牡?代中挑選抗病能力強(qiáng)、生長(zhǎng)快的個(gè)體建立第2代家系，然后進(jìn)行抗WSSV侵染試驗(yàn)，結(jié)果表明，第2代選育家系的對(duì)蝦抗病能力顯著高于第1代（P<0.05），但抗病能力強(qiáng)的家系對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)速度相對(duì)較慢，因此提出采用30%生長(zhǎng)+70%抗病的綜合選擇進(jìn)行選擇育種的方法[26]。1997年，李健等在黃海海域捕捉親蝦培育F1，經(jīng)連續(xù)6代的群體選育培育出的中國(guó)對(duì)蝦（Penaeea chinensis）新品種“黃海一號(hào)”抗病能力明顯高于未選育群體[27]。2009年，孔杰等利用不平衡巢式交配設(shè)計(jì)，建立對(duì)蝦育種基礎(chǔ)群體，通過(guò)群體選育、家系選育以及多性狀復(fù)合育種等技術(shù)選育4代獲得新品種“黃海二號(hào)”，經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)表明，比山東、河北育苗場(chǎng)養(yǎng)殖的中國(guó)對(duì)蝦存活率提高了5.35%[28]。Wu等利用高分辨率熔解曲線分析（high resolution melting，HRM）技術(shù)從新品種黃海2號(hào)中篩選出了WSSV抗性分子標(biāo)記，再用WSSV人工感染，收集WSSV易感和抗性群體，經(jīng)對(duì)比研究獲得了39個(gè)與WSSV抗性相關(guān)的SNP基因位點(diǎn)，為后續(xù)研究提供了參考[29]。

2.2 耐高溫和耐低溫育種

蝦類屬變溫動(dòng)物，受水溫的影響比較大，溫度的大幅度變化會(huì)直接影響其生理和生化功能，導(dǎo)致抗病能力下降，死亡率增高，因此培育耐高溫和耐低溫性狀的優(yōu)良品種具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)雜交可獲得耐高溫和耐低溫性狀良好的品系，如胡志國(guó)通過(guò)引進(jìn)凡納濱對(duì)蝦美國(guó)夏威夷SIS群體（UH）、美國(guó)邁阿密SIS群體（UM）和泰國(guó)正大群體（TZ）進(jìn)行雜交得到9個(gè)F1代家系，進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，UH和UM雜交組合耐高溫能力最強(qiáng)，TZ和UH雜交組合耐低溫能力最強(qiáng)，為今后培育耐高溫及耐低溫對(duì)蝦品系提供了材料[30]。2017年，李東宇等通過(guò)比較南美白對(duì)蝦選育群體（SP）和雜交群體（HP）在低溫條件下的生長(zhǎng)性能，得出HP在各個(gè)性狀上都極顯著優(yōu)于SP（P<0.01），表明雜交群體的耐低溫能力高于選育群體[31]。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)篩選與耐低溫性狀相關(guān)的分子標(biāo)記進(jìn)行選育的研究越來(lái)越多，例如Meng等以中國(guó)明對(duì)蝦（Fenneropenaeus chinensis）幼蝦的低溫應(yīng)激組（4 ℃）和正常溫度組（18 ℃）為試驗(yàn)材料，通過(guò)差異基因表達(dá)分析篩選、GO和KEGG富集分析，獲得了可能與低溫性狀相關(guān)的8個(gè)基因（C型凝集素、γ-丁基甜菜堿羥化酶、熱休克蛋白HSP70等）[32]，此研究結(jié)果為揭示中國(guó)明對(duì)蝦的分子機(jī)制及低溫脅迫下中國(guó)明對(duì)蝦分子輔助育種提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.3 耐低鹽育種

斑節(jié)對(duì)蝦屬于廣鹽性生物，滲透壓調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)，但過(guò)低的鹽度也會(huì)影響其代謝能力[33]。2016年，Chen等通過(guò)鹽度脅迫試驗(yàn)比較8個(gè)品系斑節(jié)對(duì)蝦的耐低鹽能力，結(jié)果表明B家系對(duì)低鹽的耐受能力最強(qiáng)，不同家系對(duì)鹽度耐受程度都不同[34]，為以后選擇育種提供了參考。2017年，陳勁松等將泰國(guó)品系、非洲品系以及印尼品系的斑節(jié)對(duì)蝦進(jìn)行雜交，建立了11個(gè)家系，并對(duì)其不同家系幼蝦的耐低鹽能力進(jìn)行了對(duì)比，得出有4個(gè)家系的耐低鹽能力較強(qiáng)，可作為培育耐低鹽品系的基礎(chǔ)群體[35]。

2.4 其他抗逆性狀育種

養(yǎng)殖環(huán)境的溶氧量及氨氮濃度等非生物因子對(duì)蝦類的存活率影響也較大，李健等以子蝦Ⅰ期的耐氨氮脅迫的成活率為指標(biāo)采用群體選育的方法經(jīng)過(guò)5代選育，培育出中國(guó)對(duì)蝦新品種黃海3號(hào)，其成活率高且遺傳穩(wěn)定，具有很強(qiáng)的耐氨氮脅迫能力[36]。邱立國(guó)等通過(guò)逆境脅迫法、酶性測(cè)定方法對(duì)不同家系MⅢ期凡納濱對(duì)蝦進(jìn)行氨氮脅迫和低氧脅迫比較研究，得出6203家系的耐氨氮脅迫能力和耐低氧能力最強(qiáng)，各家系對(duì)氨氮和低氧的脅迫耐受力呈正相關(guān)[37]，對(duì)今后培育抗逆新品系具有重要意義。2018年，單保黨等對(duì)長(zhǎng)期進(jìn)行人工選育的南美白對(duì)蝦利洋一號(hào)及通過(guò)基因選育技術(shù)篩選的利洋二號(hào)進(jìn)行了耐低氧比較研究，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利洋二號(hào)的平均耗氧量低于利洋一號(hào)，證明利洋二號(hào)的耐低氧能力較強(qiáng)[38]。蔣湘等在對(duì)日本囊對(duì)蝦耐氨氮的遺傳參數(shù)估計(jì)中發(fā)現(xiàn)耐氨氮為低遺傳力性狀，因此進(jìn)行選育時(shí)采用家系選育效果會(huì)比較明顯[39]。

3 貝類的抗逆育種研究進(jìn)展

3.1 抗病育種

國(guó)外對(duì)貝類抗病育種研究較多，其中雜交育種是培育優(yōu)良新品種的常用方法，F(xiàn)rank-Lawale等在美洲牡蠣（Crassostrea virginica）的抗病雜交育種研究中發(fā)現(xiàn)，基因型和環(huán)境的相互作用是由疾病和鹽度共同驅(qū)動(dòng)的，因此提出了采用鹽度育種策略來(lái)選育在合適鹽度范圍內(nèi)的抗病品系[40]。Liang等在鮑抗菌性研究中利用雜交育種技術(shù)將皺紋盤(pán)鮑（Haliotis discus hannai）和盤(pán)鮑（Haliotis discus discus）進(jìn)行雜交得出的雜交種在抗病能力方面表現(xiàn)出優(yōu)于親本一方或兩方的雜種優(yōu)勢(shì)，其免疫系統(tǒng)功能更強(qiáng)大，可有效抵制細(xì)菌的入侵[41]。此外，櫛孔扇貝（Chlamys farrei）和蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）[42]、皺紋盤(pán)鮑和盤(pán)鮑[43]、巖牡蠣（Crassostrea nippona）和長(zhǎng)牡蠣（Crassostrea gigas）[44]等也進(jìn)行了雜交育種并得到較好的育種效果。分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)在育種方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為育種研究注入了新的活力。Guo等在縊蟶（Sinonovacula constricta）i型溶菌酶基因ScLYZ-2序列的研究中，得出的重組ScLYZ-2對(duì)副溶血性弧菌（Vibrio parahemolyticus）具有很強(qiáng)的抗菌活性[45]，為以后抗病育種提供了一定參考;Jiang等對(duì)文蛤（Meretrix petechialis）不同家系進(jìn)行弧菌侵染試驗(yàn)，結(jié)果顯示，不同家系對(duì)弧菌的抗性存在顯著差異（P<0.05），選擇3個(gè)抗性家系和3個(gè)易感家系用于篩選抗性相關(guān)標(biāo)志基因，得出BIRC7、Big-Def、CTL9、NFIL3和Bax的表達(dá)水平與抗弧菌表型相關(guān)，可以被認(rèn)為是候選抗性相關(guān)標(biāo)志物[46]。

3.2 耐高溫和耐低溫育種

貝類的生理功能、生長(zhǎng)發(fā)育及存活率受水體溫度的直接影響。王金鵬利用長(zhǎng)牡蠣和福建牡蠣（Crassostrea angulata）進(jìn)行雜交構(gòu)建家系，經(jīng)人工高溫刺激（37 ℃），得到高溫敏感群體和高溫耐受群體，通過(guò)極端表型混池重測(cè)序的方法篩選2個(gè)群體中的SNP位點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)了95個(gè)與耐高溫性狀相關(guān)的SNP位點(diǎn)和48個(gè)候選基因，本試驗(yàn)還通過(guò)構(gòu)建牡蠣的高密度遺傳連鎖圖譜，對(duì)熱刺激下15個(gè)HSP70和HSP20的高表達(dá)量基因進(jìn)行了eQTL定位研究，采用熒光定量PCR測(cè)量基因表達(dá)量，篩選出3個(gè)基因并對(duì)其進(jìn)行eQTL定位，最終在QTL位點(diǎn)中定位到20個(gè)候選基因，表明SNP位點(diǎn)可能通過(guò)調(diào)控HSP基因表達(dá)量的變化進(jìn)而影響牡蠣的高溫耐受能力[47]。Meng等研究了溫度變化時(shí)合浦珠母貝（Pinctada fucata）家系（海水珍珠牡蠣）中類胡蘿卜素含量對(duì)其免疫能力的影響，結(jié)果表明，當(dāng)溫度升高，合浦珠母貝的存活率（SR）從26 ℃到34 ℃逐漸下降，總類胡蘿卜素含量（TCC）降低;當(dāng)TCC較高時(shí)，SR也較高[48]。但周童在研究高溫脅迫時(shí)類胡蘿卜素對(duì)熱休克蛋白HSP22基因表達(dá)的影響中發(fā)現(xiàn)，并不是類胡蘿卜素高的組HSP22表達(dá)量都高于類胡蘿卜素低的組，高溫脅迫時(shí)，類胡蘿卜素含量不是單一影響HSP22表達(dá)量變化的因素[49]，類胡蘿卜素和HSP22的相互作用有待進(jìn)一步探究，但類胡蘿卜素的含量可以作為一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行選擇育種。

3.3 耐低氧育種

貝類一般具備很強(qiáng)的耐低氧能力，如4～5.5 ℃時(shí)長(zhǎng)牡蠣在缺氧狀態(tài)下可以存活近2周;27～28 ℃時(shí)紫貽貝（Mytilus galloprovincialis）稚貝在 1.42 mL/L 的溶氧環(huán)境中還可以進(jìn)行正常的生理代謝[50]。國(guó)內(nèi)外對(duì)于貝類耐低氧育種的研究較少，近2年貝類出口貿(mào)易逐漸增多，為保證貝類抵抗活體運(yùn)輸?shù)膲毫Γ恍┭芯抗ぷ髡唛_(kāi)始著手耐低氧的研究。2018年，Powell等測(cè)試了選育紫貽貝家系的2個(gè)關(guān)鍵表型反應(yīng)（厭氧酶活性和殼鞘行為），得出貽貝越早轉(zhuǎn)換為無(wú)氧代謝對(duì)低氧的耐受性越強(qiáng)，最初貽貝殼鞘閉合時(shí)間越長(zhǎng)其耐受性和耐侵入性越強(qiáng)[51]，2種表型反應(yīng)為貽貝耐低氧選擇育種提供了參考。王化敏等用1 mg/L的氧氣濃度對(duì)4種殼色的蛤仔進(jìn)行脅迫試驗(yàn)，對(duì)比其在低氧脅迫下熱休克蛋白家族和抗氧化酶家族基因成員的表達(dá)量，研究結(jié)果表明，斑馬蛤熱休克蛋白TPx基因以及白蛤的TPX和抗氧化酶HSP40基因在低氧脅迫時(shí)的表達(dá)量顯著高于其他品系（P<0.05），其中斑馬蛤及白蛤熱休克蛋白TPx基因參與體色的表達(dá)[52]，初步證實(shí)了有關(guān)色素合成的一些基因會(huì)在低氧脅迫過(guò)程中發(fā)揮作用，為以后通過(guò)殼色選擇育種耐低氧品系提供了依據(jù)。

3.4 耐鹽性育種

對(duì)于貝類來(lái)說(shuō)其耐鹽性與生活的水域環(huán)境有很大的關(guān)系，生活在環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的水域的貝類對(duì)鹽度的耐受能力相對(duì)較低（如鮑、大珠母貝等），反之則較高[50]。蔣湘等通過(guò)人工授精的方式將九孔鮑（Haliotis diversicolor supertexte）1雄配3雌進(jìn)行交配，建立家系進(jìn)行了低鹽脅迫試驗(yàn)，結(jié)果表明，耐低鹽性狀遺傳力較低，可采用家系選育，后續(xù)對(duì)耐低鹽脅迫性狀選育時(shí)則需要更多的家系[53]。丁鑒鋒等發(fā)現(xiàn)殼色與低鹽耐受性有一定的相關(guān)性，在對(duì)3種殼色的菲律賓蛤仔進(jìn)行耐低鹽能力對(duì)比研究中得出斑馬蛤的死亡率最低[54]。She等用太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）的耐低鹽群體、耐高鹽群體和對(duì)照群體進(jìn)行GWAS研究、HRM和mRNA表達(dá)分析，篩選出24個(gè)基因包括氯離子通道蛋白（Cg_CLCN7）、細(xì)胞凋亡抑制劑（Cg_AP1）等，主要參與離子/水通道的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制、游離氨基酸和活性氧代謝、免疫反應(yīng)和化學(xué)防御，位于這2個(gè)基因上的3個(gè)SNP在群體間顯著不同，表明這些基因可能在牡蠣的耐低鹽和耐高鹽性能中起重要作用[55]，這不僅使我們進(jìn)一步了解了貝類對(duì)鹽度的適應(yīng)機(jī)制，而且為培育耐低鹽和耐高鹽牡蠣品系提供標(biāo)記和科學(xué)依據(jù)。

4 展望

水產(chǎn)動(dòng)物抗病育種是水產(chǎn)動(dòng)物抗逆育種中研究最多的領(lǐng)域，目前對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物疾病的研究主要集中在細(xì)菌和病毒方面，抗病育種一般采用家系選育和分子標(biāo)記輔助育種相結(jié)合的方法開(kāi)展。連續(xù)多代家系選育可直接得到抗病能力強(qiáng)的品系，具有操作簡(jiǎn)單、效果好、避免近親交配、減緩遺傳衰退的優(yōu)點(diǎn)，但家系選育對(duì)空間需求大、世代間隔時(shí)間長(zhǎng)[55]。分子標(biāo)記輔助抗病育種則具備精準(zhǔn)、高效、不受環(huán)境條件影響的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)篩選與抗病相關(guān)的DNA分子標(biāo)記，根據(jù)分子標(biāo)記將與抗病性狀相關(guān)的基因進(jìn)行富集，再結(jié)合常規(guī)育種技術(shù)建立優(yōu)良種群，理論上能夠取得比較好的效果，但目前大部分利用分子標(biāo)記輔助育種的效果沒(méi)有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)育種主要是因?yàn)橐环矫嫘誀畈皇怯蓡我换蚩刂频模Y選的標(biāo)記相關(guān)基因可能無(wú)法控制整個(gè)性狀;另一方面群體之間共享的主效分子標(biāo)記較少，在一定程度上限制了其應(yīng)用與發(fā)展;最后，育種的家系少或群體比較小，分子標(biāo)記篩選需要大量的家系或群體來(lái)保障多樣性，從而保證標(biāo)記的廣泛適用性[56]。

有關(guān)水產(chǎn)動(dòng)物其他抗逆性狀的育種方面，選擇育種、雜交育種和分子標(biāo)記輔助育種運(yùn)用的都比較廣泛。雜交育種一直是選育良種的常用辦法，耐鹽性、耐低溫、耐高溫、耐低氧等均屬于數(shù)量性狀，是由眾多微效基因控制的，選擇具有優(yōu)良性狀的親本進(jìn)行雜交可以使其基因重新分配組合，將控制同一目標(biāo)性狀的不同微效基因累積起來(lái)，從而使子代在該性狀上超過(guò)親本出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)，但此方法耗時(shí)長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜且會(huì)出現(xiàn)性狀分離。由于產(chǎn)業(yè)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物耐鹽性、耐低溫、耐高溫、耐低氧等性狀的要求不是特別急切，因此對(duì)這些抗逆性狀的研究相對(duì)較少。對(duì)今后抗逆育種的研究，可以采用常規(guī)育種技術(shù)與全基因組輔助選擇相結(jié)合的方法進(jìn)行，首先利用常規(guī)育種手段進(jìn)行表型選擇得到優(yōu)良的抗逆性狀，然后通過(guò)全基因組輔助育種手段獲得所有與抗逆性狀相關(guān)的標(biāo)記位點(diǎn)，再通過(guò)軟件找到最佳組合，從而快速培育出抗逆性強(qiáng)的水產(chǎn)新品種。雖然目前全基因組輔助選擇育種技術(shù)還處于研究的初級(jí)階段，但隨著測(cè)序成本的不斷下降和育種技術(shù)的不斷創(chuàng)新，水產(chǎn)動(dòng)物的抗逆育種研究在不久的將來(lái)能夠取得較大的突破。

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