楊 娜,曹建萌,劉志剛,高風(fēng)英,可小麗,王 淼,衣萌萌,盧邁新
(1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510380;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306)
羅非魚(Tilapia)隸屬于鱸形目(Perciformes)鱺魚科(Cichlidae),是世界重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種。從上世紀(jì)五十年代開始,我國(guó)先后引進(jìn)了尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)、奧利亞羅非魚(Oreochromisaureus)和吉富羅非魚(Oreochromisniloticus,GIFT)等品種,羅非魚的養(yǎng)殖也帶動(dòng)了良種繁育、飼料加工、魚類規(guī)?;B(yǎng)殖和水產(chǎn)品加工等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,目前中國(guó)已經(jīng)成為世界上羅非魚出口和產(chǎn)量最多的國(guó)家[1]。羅非魚在我國(guó)的主產(chǎn)區(qū)主要分布在廣東、廣西、海南、云南和福建等南方地區(qū),其中吉富羅非魚的養(yǎng)殖面積約占60%,是目前主要養(yǎng)殖的羅非魚品種之一。
雜交是魚類遺傳育種技術(shù)中廣泛采用的一種手段,包括種內(nèi)雜交和遠(yuǎn)緣雜交,種內(nèi)雜交一般是同種內(nèi)的不同品系、不同品種的個(gè)體間的雜交[2]。宣云峰[3]用長(zhǎng)江、珠江水系草魚(Ctenopharyngodonidellus)種群進(jìn)行種內(nèi)雜交,獲得了雜交后代家系及群體組合,發(fā)現(xiàn)雜交后代遺傳變異水平顯著提高,具有較高的選育潛力,在生長(zhǎng)性能和體型特征上均具有優(yōu)勢(shì)。遠(yuǎn)緣雜交是指不同物種之間的雜交,可以是種間、屬間、科間或者親緣關(guān)系更遠(yuǎn)的物種之間的雜交[4]。魚類中種間雜交的如烏斑鱧[烏鱧(Channaargus)(♀)×斑鱧(Channamaculata)(♂)][5]和合方鯽[日本白鯽(Carassiusauratuscuvieri)(♀)×紅鯽(CarassiusauratusRedVariety)(♂)][6]等在生產(chǎn)上獲得了較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在魚類屬間雜交中,三角魴(Megalobramaterminalis)(♀)和翹嘴鲌(Culteralburnus)(♂)及其屬間雜交子代具有顯著的超雙親生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),且體質(zhì)量也顯著高于對(duì)照組[7]。
父母本的親緣關(guān)系越遠(yuǎn),更可能將生物的優(yōu)良性狀通過雜交綜合于雜種中,雜種優(yōu)勢(shì)也較為明顯,但雜交相容性都很低,往往存在雜交不易成功和雜交后代存活率低等問題[8]。翹嘴鱖(Sinipercachuatsi)隸屬于鱸形目真鱸科(Percichthyidae)鱖屬(Siniperca),具有生長(zhǎng)快、肉質(zhì)細(xì)嫩、耐寒性強(qiáng)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)[9]。目前已報(bào)道的關(guān)于羅非魚和鱖的遠(yuǎn)緣雜交有奧利亞羅非魚(♀)與翹嘴鱖(♂)的科間雜交,子代成活率為0.3%~0.5%[10]。本研究進(jìn)行了吉富羅非魚(♀)與翹嘴鱖(♂)的遠(yuǎn)緣雜交研究,探索吉富羅非魚(♀)與翹嘴鱖(♂)雜交的可行性,研究正常發(fā)育的雜交子代的胚胎發(fā)育、細(xì)胞遺傳和分子遺傳特征,豐富魚類遠(yuǎn)緣雜交的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以期為吉富羅非魚(♀)與翹嘴鱖(♂)遠(yuǎn)緣雜交F1的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)魚均取自中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所高要水產(chǎn)種質(zhì)中心。吉富羅非魚5尾(♀),體重900.0~1 000.0 g;吉富羅非魚5尾(♂),體重1 000.0~1 100.0 g;翹嘴鱖5尾(♂),體重700.0~800.0 g。親魚在人工繁殖前放養(yǎng)于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中。水溫控制在(26.5±0.5) ℃,pH為8.1±0.1,氨氮量低于0.1 mg/L,溶解氧大于5.8 mg/L,光暗周期為12L ∶12D。每天吸出殘餌并及時(shí)補(bǔ)充因吸出損失的水。吉富羅非魚每天上午下午各投喂一次飼料,翹嘴鱖每天上午下午各投喂一次適口餌料魚。
吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)為實(shí)驗(yàn)組,吉富羅非魚(♀)×吉富羅非魚(♂)為對(duì)照組。吉富羅非魚和翹嘴鱖的人工授精方法參考Cao等[11]的方法進(jìn)行。
用Olympus解剖鏡(Nikon P-RN2,南京衡橋儀器有限公司)觀察胚胎發(fā)育過程。授精當(dāng)天每0.5 h取樣觀察一次,第二天開始每12 h取樣觀察一次,直至胚胎孵化出魚苗。每次統(tǒng)計(jì)時(shí)隨機(jī)抽取800~1 400粒胚胎,受精后1 h統(tǒng)計(jì)胚胎受精率,胚胎發(fā)育至孵化期時(shí)統(tǒng)計(jì)胚胎孵化率,胚胎發(fā)育至首次喂養(yǎng)階段時(shí)統(tǒng)計(jì)胚胎存活率。受精率=(受精卵數(shù)目/卵子總數(shù))×100%;孵化率=(出苗數(shù)/受精卵數(shù)目)×100%;存活率=(開口時(shí)的魚苗數(shù)/受精卵數(shù)目)×100%[12]。多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),并使用SPSS26.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的單因素顯著性分析。
1.4.1 實(shí)驗(yàn)材料
吉富羅非魚自交組受精后10 d(10 days post-fertilization,10 dpf)的胚胎10枚,吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)10 dpf的胚胎20枚。所有胚胎均為發(fā)育正常的胚胎。
1.4.2 實(shí)驗(yàn)方法
在Sysmex CyFlow?Ploidy Analyser倍性分析儀(Sysmex-Partec公司)上用CyStain?UV Precise P試劑盒對(duì)每尾個(gè)體的DNA含量進(jìn)行流式細(xì)胞檢測(cè)。取300 μL的染色緩沖液放入培養(yǎng)皿中,放入300 μL的染色緩沖液中裂解,用刀片垂直把樣品切碎,用30 μm的濾膜過濾樣品,向過濾后的樣品中加入1 200 μL DAPI染色溶液,上機(jī)檢測(cè)。吉富羅非魚自交組的子代為二倍體參照,并使用SPSS26.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的單因素顯著性分析。
1.5.1 實(shí)驗(yàn)材料
吉富羅非魚5尾,體重800.0~900.0 g;翹嘴鱖5尾,體重600.0~700.0 g;雜交子代5尾,體重170.0~180.0 g。
1.5.2 實(shí)驗(yàn)方法
參照淡水黑鯛染色體標(biāo)本制備方法[13]并加以改進(jìn),按10 μg/g魚體重的劑量腹腔注射植物血細(xì)胞凝素(PHA),24 h后,按照1 μg/g魚體重腹腔注射秋水仙素,2 h后在水中剪鰓放血,取頭腎組織制備細(xì)胞懸液。頭腎組織放入加有10 mL生理鹽水的小燒杯中,用剪刀剪碎組織直至無明顯大組織塊,經(jīng)1 500 r/min離心5 min后收集細(xì)胞,加入0.037 5 mol/L KCl溶液,低滲30 min,離心后加入新配制的卡諾氏固定液(甲醇 ∶冰醋酸=3 ∶1),固定2次。固定后再次離心后取沉淀,加入適量的固定液重懸細(xì)胞,用吸管吸取細(xì)胞懸液滴在洗好的載玻片上,過酒精燈火焰3次,自然晾干。染色體標(biāo)本經(jīng)染色液(Giemsa染液 ∶磷酸鹽緩沖液=1 ∶9)染色后用蒸餾水沖洗干凈并晾干,置于Olympus DM 4000B顯微鏡下進(jìn)行觀察拍照和統(tǒng)計(jì)分析。隨機(jī)選取100個(gè)來自不同細(xì)胞的分散良好、形態(tài)清晰的中期分裂相染色體(20個(gè)/尾),通過統(tǒng)計(jì)分析確定染色體數(shù)目,并使用SPSS26.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的單因素顯著性分析。再拍照、放大并剪下其中的10個(gè)中期分裂相染色體,然后按LEVAN[14]提出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行染色體測(cè)量、分類及核型分析。
1.6.1 實(shí)驗(yàn)材料
用1尾吉富羅非魚(♀)和1尾翹嘴鱖(♂)構(gòu)建一個(gè)全同胞家系,采集兩親本和雜交子代20尾(體重130.0~140.0 g)的尾鰭樣本。采集吉富羅非魚群體(20尾,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所高要水產(chǎn)種質(zhì)中心,體重500.0~600.0 g)、尼羅羅非魚無錫群體(20尾,無錫淡水漁業(yè)研究中心,體重600.0~700.0 g)的尾鰭樣本。將所有樣本的尾鰭置于無水乙醇中保存。其中全同胞家系中的父本和雜交子代群體為一組,后續(xù)用翹嘴鱖的微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行微衛(wèi)星分析;全同胞家系中的母本、雜交子代群體、吉富羅非魚群體和尼羅羅非魚無錫群體為一組,后續(xù)用羅非魚的微衛(wèi)星標(biāo)記進(jìn)行微衛(wèi)星分析。
1.6.2 DNA提取
使用HiPure Tissue DNA Micro Kit試劑盒(購(gòu)自廣州美基生物科技有限公司)提取各尾鰭樣本的基因組DNA,1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的質(zhì)量,微量分光光度計(jì)(OSE-260,購(gòu)自北京天根生化科技公司)檢測(cè)DNA的濃度及純度。用ddH2O將基因組DNA稀釋至終濃度為50 ng/μL,置于-20 ℃保存。
1.6.3 微衛(wèi)星引物的合成
羅非魚和翹嘴鱖的微衛(wèi)星標(biāo)記均為已開發(fā)的多態(tài)性水平較高的微衛(wèi)星標(biāo)記[15-16]。從已開發(fā)的翹嘴鱖微衛(wèi)星標(biāo)記中篩選出10對(duì)在吉富羅非魚群體中擴(kuò)增不出條帶但在翹嘴鱖群體中多態(tài)性較高的微衛(wèi)星標(biāo)記,10對(duì)標(biāo)記的登錄號(hào)分別是AY395717.1、AY395718.1、DQ789291、JQ686834、JQ804746、JQ804762、GR476841、GR476843、GR476286、GR476056。從已開發(fā)的羅非魚微衛(wèi)星標(biāo)記中篩選出10對(duì)在吉富羅非魚群體中多態(tài)性較高的標(biāo)記,10對(duì)標(biāo)記的登錄號(hào)分別是BV005323、G64061、G68185、G68187、G68214、G68228、G68231、G68242、G68250、G68253。引物均由北京擎科生物科技有限公司合成。
1.6.4 微衛(wèi)星PCR擴(kuò)增條件及產(chǎn)物檢測(cè)
翹嘴鱖的微衛(wèi)星引物的擴(kuò)增條件及產(chǎn)物檢測(cè):PCR反應(yīng)體系為20 μL,包括:DNA模板1 μL(50 ng/μL),上、下游引物各0.4 μL,2×M5 HiPer plus Taq HiFi PCR Mix(with blue eye)10 μL,ddH2O 8.2 μL。PCR熱循環(huán)程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性3 min,94 ℃變性30 s,58~64 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,循環(huán)數(shù)為27個(gè),最后72 ℃終延伸10 min,4 ℃保存。PCR產(chǎn)物經(jīng)12%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,產(chǎn)物上樣量為2 μL,50 bp ladder上樣量為2 μL,電泳緩沖液為1×TBE,先使用50 V低電壓電泳30 min,再使用150 V電壓電泳150 min[17]。電泳完成后將玻璃板分離,把聚丙烯酰胺凝膠置于0.1% AgNO3溶液中染色10 min,再用ddH2O漂洗染色后的凝膠,稍后凝膠放置顯色液(稱取5 g NaOH固體和0.25 g無水Na2CO3固體,加ddH2O溶解定容至500 mL,使用前加2 mL CH2O)中顯色7~10 min。染色及顯色時(shí)放搖床輕輕搖晃,直至出現(xiàn)條帶。用50 bp Marker條帶估算條帶大小,統(tǒng)計(jì)每個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)等位基因大小、種類和數(shù)目。
羅非魚的微衛(wèi)星引物的擴(kuò)增條件及產(chǎn)物檢測(cè):PCR反應(yīng)體系為20 μL,包括:DNA模板1 μL(50 ng/μL),上、下游引物各0.4 μL,2 × M5 HiPer plus Taq HiFi PCR Mix(with blue eye)10 μL,ddH2O 8.2 μL。PCR熱循環(huán)程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性3 min,94 ℃變性25 s,56~65 ℃退火25 s,72 ℃延伸25 s,循環(huán)數(shù)為28個(gè),最后72 ℃終延伸5 min,4 ℃保存。制備聚丙烯酰胺凝膠。用50 bp Marker條帶估算條帶大小,統(tǒng)計(jì)每個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)等位基因大小、種類和數(shù)目。用軟件Popgen32計(jì)算各位點(diǎn)的觀測(cè)雜合度(Observed heterozygosity)、期望雜合度(Expect heterozygosity)和Nei’s遺傳距離,用POPTREE軟件對(duì)各群體進(jìn)行NJ聚類分析。
吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代的胚胎發(fā)育至囊胚期前的階段與吉富羅非魚自交組發(fā)育同步。吉富羅非魚自交組的胚胎發(fā)育至原腸期時(shí),雜交子代的胚胎出現(xiàn)發(fā)育停滯高峰。吉富羅非魚自交組的胚胎發(fā)育至體節(jié)分化期時(shí),雜交子代的胚胎發(fā)育進(jìn)度明顯慢于吉富羅非魚自交組。吉富羅非魚自交組的胚胎發(fā)育至孵化期時(shí),雜交子代的胚胎存活情況可分為四類:正常胚胎、亞正常胚胎、畸形胚胎和嚴(yán)重畸形胚胎。亞正常胚胎表現(xiàn)為有心跳,沒有閉合的血液循環(huán)系統(tǒng),血管發(fā)育異常,血細(xì)胞聚集在卵黃一側(cè)等癥狀;畸形胚胎表現(xiàn)為體軸縮短,圍心腔水腫,有心跳無閉合的血液循環(huán)等癥狀;嚴(yán)重畸形胚胎表現(xiàn)為頭部發(fā)育異常,小眼或無眼,圍心腔水腫嚴(yán)重,體軸縮短并伴有嚴(yán)重的脊索彎曲等癥狀。上述三種不同程度的畸形胚胎在孵化過程中不斷死亡,到開口期部分畸形個(gè)體雖然存活,但無法攝食,后續(xù)全部死亡。此外,雜交子代中表型正常的胚胎,從孵化期到開口期這段時(shí)間內(nèi)陸續(xù)也有死亡。吉富羅非魚自交組和雜交組的胚胎受精率分別是(98.90±1.09)%和(95.61±1.19)%(表1),雜交組的胚胎受精率顯著低于自交組(P<0.05)。吉富羅非魚自交組的胚胎孵化率是(95.66±1.59)%,雜交組的胚胎孵化率是(16.25±1.64)%,吉富羅非魚自交組的胚胎存活率是(92.38±1.25)%,雜交組的胚胎存活率是(0.34±0.13)%,雜交組的胚胎孵化率和存活率都極顯著低于自交組(P<0.01)(表1)。
表1 吉富羅非魚自交組和吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代的胚胎受精率、孵化率和存活率統(tǒng)計(jì)
吉富羅非魚自交組和吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)正常子代的平均DNA含量峰值分別為12 945.59和13 292.90(圖1),吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)正常子代的平均DNA含量與吉富羅非魚自交組的子代的平均DNA含量比值為1.03,并且與預(yù)期值1相比無顯著性差異(P>0.05)。
圖1 DNA相對(duì)含量直方圖
2.3.1 染色體數(shù)目統(tǒng)計(jì)
吉富羅非魚的染色體眾數(shù)為44,眾數(shù)出現(xiàn)頻率為88%,結(jié)果表明其染色體數(shù)目為2n=44(表2);翹嘴鱖的染色體眾數(shù)為48,眾數(shù)出現(xiàn)頻率為92%,結(jié)果表明其染色體數(shù)目為2n=48(表3);吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代的染色體眾數(shù)為44,眾數(shù)出現(xiàn)頻率為83%,結(jié)果表明其染色體數(shù)目為2n=44(表2)。雜交子代的染色體眾數(shù)與吉富羅非魚的染色體眾數(shù)相同,雜交子代的染色體眾數(shù)與翹嘴鱖的染色體眾數(shù)差異顯著(P<0.05)。
表2 吉富羅非魚和雜交子代的染色體眾數(shù)統(tǒng)計(jì)
表3 翹嘴鱖的染色體眾數(shù)統(tǒng)計(jì)
2.3.1 染色體核型分析
吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代具有3對(duì)亞中部著絲點(diǎn)染色體、12對(duì)亞端部著絲點(diǎn)染色體和7對(duì)端部著絲點(diǎn)染色體,染色體核型公式為6sm+24st+14t,染色體臂數(shù)(NF)=50(表4,圖2)。吉富羅非魚具有3對(duì)亞中部著絲點(diǎn)染色體、13對(duì)亞端部著絲點(diǎn)染色體和6對(duì)端部著絲點(diǎn)染色體,其染色體核型公式是6sm+26st+12t,NF=50(表5,圖2)。4對(duì)翹嘴鱖具有4對(duì)亞中部著絲點(diǎn)染色體、5對(duì)亞端部著絲點(diǎn)染色體和15對(duì)端部著絲點(diǎn)染色體,核型公式是8sm+10st+30t,NF=56(表6,圖2)。
表4 雜交子代染色體相對(duì)長(zhǎng)度(RL)和臂比(AR)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
續(xù)表4
表5 吉富羅非魚染色體相對(duì)長(zhǎng)度(RL)和臂比(AR)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
表6 翹嘴鱖染色體相對(duì)長(zhǎng)度(RL)和臂比(AR)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)
圖2 吉富羅非魚、雜交子代和翹嘴鱖的有絲分裂中期染色體
10個(gè)翹嘴鱖微衛(wèi)星標(biāo)記在父本翹嘴鱖和雜交子代群體中的擴(kuò)增結(jié)果顯示,10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記在父本翹嘴鱖中均擴(kuò)增出條帶,在雜交子代群體中均無條帶出現(xiàn),圖3為微衛(wèi)星Sc90在父本翹嘴鱖和雜交子代群體中的擴(kuò)增結(jié)果。
圖3 微衛(wèi)星Sc90在父本翹嘴鱖和雜交子代群體中的擴(kuò)增結(jié)果
10個(gè)羅非魚微衛(wèi)星標(biāo)記在全同胞家系的母本及其子代群體中均擴(kuò)增出條帶,且條帶大小均相同。10個(gè)羅非魚微衛(wèi)星標(biāo)記在雜交子代群體、吉富羅非魚群體和尼羅羅非魚無錫群體中共擴(kuò)增出69個(gè)等位基因,每個(gè)位點(diǎn)等位基因的數(shù)量為1個(gè)或2個(gè),這些引物擴(kuò)增的帶寬范圍為100~300 bp。在吉富羅非魚群體中,UNH846、UNH849、UNH954、UNH940、UNH920、UNH916、UNH960位點(diǎn)的多態(tài)性較高,GM131、UNH773、UNH896位點(diǎn)的多態(tài)性較低。在雜交子代群體中,所有位點(diǎn)的多態(tài)性都很低。在尼羅羅非魚無錫群體中,UNH896、UNH940、UNH846、UNH849、UNH916、UNH920、UNH954和UNH960位點(diǎn)的多態(tài)性水平較高,GM131和UNH773位點(diǎn)的多態(tài)性水平較低。圖4為微衛(wèi)星UNH916在三個(gè)群體中的擴(kuò)增結(jié)果。
圖4 微衛(wèi)星UNH916在三個(gè)群體中的擴(kuò)增結(jié)果
三個(gè)群體基因變異參數(shù)見表7。三個(gè)群體中,雜交子代群體的平均觀察純合度和平均期望純合度最高。三個(gè)群體間遺傳相似系數(shù)和遺傳距離見表8。雜交子代群體和吉富羅非魚群體間的遺傳距離最小,吉富羅非魚群體和尼羅羅非魚無錫群體間的遺傳距離最大。根據(jù)遺傳距離,用MEGA5軟件對(duì)3個(gè)群體進(jìn)行聚類分析。聚類分析結(jié)果顯示:雜交子代群體與吉富羅非魚群體聚為一支,其次是尼羅羅非魚無錫群體(圖5)。
表7 吉富羅非魚群體、雜交子代群體及尼羅羅非魚無錫群體的變異參數(shù)
表8 吉富羅非魚群體、雜交子代群體與尼羅羅非魚無錫群體間遺傳相似系數(shù)和遺傳距離
圖5 基于Nei氏(1978)無偏遺傳距離構(gòu)建的NJ聚類樹
魚類雜交過程中最關(guān)鍵的是雜交親本的相容性,造成遠(yuǎn)緣雜交不相容的主要原因可能是雙親的染色體數(shù)目、雙親DNA之間的相容性和協(xié)調(diào)性、雙親細(xì)胞質(zhì)之間的相容性和協(xié)調(diào)性和雙親DNA與細(xì)胞質(zhì)之間的相容性和協(xié)調(diào)性差別過大,使兩者形成的合子基因調(diào)控不協(xié)調(diào),最終造成胚胎發(fā)育障礙[18],如由于草魚的染色體數(shù)目(2n=48)和鯉的染色體數(shù)目(2n=100)差異太大和核質(zhì)的不協(xié)調(diào)等,草魚(♀)和鯉(♂)的二倍體雜種很難成活[19]。
吉富羅非魚(♀)與翹嘴鱖(♂)的雜交屬于科間雜交,其胚胎受精率和胚胎孵化率分別為(95.61±1.19)%和(16.25±1.64)%,胚胎存活率僅為(0.34±0.13)%,藏雪等[20]進(jìn)行了河川沙塘鱧(♀)與云斑尖塘鱧(♂)的科間雜交,只有0.3%左右的胚胎能成活,唐永凱等[21]進(jìn)行了奧利亞羅非魚(♀)與鱖(♂)的科間雜交,統(tǒng)計(jì)胚胎存活率為0.2%~0.3%,相關(guān)的研究表明遠(yuǎn)緣雜交子代的存活率很低,這可能與科間雜交存在一定程度的配子不親和有關(guān)。Polonis等[22]研究虹鱒(Oncorhynchusmykiss)與褐鱒(Salmontrutta)的基因組的不親和性,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核的不親和性不是導(dǎo)致雜交種異常的唯一原因,虹鱒(♀)×褐鱒(♂)的早期胚胎的存活率較高,應(yīng)該是染色體的消除和碎裂過程中,親本物種之間的基因組不匹配和細(xì)胞核沖突的程度較輕,基于目前的結(jié)果還無法確定吉富羅非魚與翹嘴鱖之間是否存在染色體碎裂情況,后續(xù)將開展相關(guān)研究。
DNA相對(duì)含量分析的結(jié)果顯示,吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代是二倍體。吉富羅非魚和翹嘴鱖的染色體數(shù)目和核型已有報(bào)道[23-24],本研究中的吉富羅非魚和翹嘴鱖的染色體數(shù)目與已有報(bào)道一致,核型分析與已有報(bào)道存在差異,這可能是由于染色體核型的分析方法和測(cè)量染色體長(zhǎng)度時(shí)的誤差導(dǎo)致的。雜交子代的染色體數(shù)目與其母本相同,核型更接近母本,雜交子代的染色體數(shù)目和核型與父本不同。這與曹麗萍等[24]對(duì)奧利亞羅非魚、鱖及其雜交子一代的染色體數(shù)目的分析結(jié)果一致。此外,根據(jù)唐永凱等[21]進(jìn)行的奧利亞羅非魚(♀)與鱖(♂)的受精細(xì)胞學(xué)研究,在奧利亞羅非魚(♀)與鱖(♂)有正常的受精程序和常規(guī)的卵裂方式,胚胎發(fā)育中只有鱖染色體整套丟失而奧利亞羅非魚染色體進(jìn)行自然加倍的個(gè)體才能夠存活,推測(cè)雜交子代很可能是受鱖精子刺激的雌核發(fā)育個(gè)體。由本研究的結(jié)果可以推測(cè),正常成活的雜交子代是吉富羅非魚卵子染色體加倍獲得的,推測(cè)吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代是雌核發(fā)育個(gè)體。遠(yuǎn)緣雜交誘發(fā)雌核發(fā)育的現(xiàn)象已有許多報(bào)道,一般認(rèn)為雌核和雄核未發(fā)生融合,卵子的染色體加倍形成了天然的雌核發(fā)育二倍體,Wang等[25]進(jìn)行鯉(2n=100)(♀)與團(tuán)頭魴(2n=48)(♂)的屬間雜交,發(fā)現(xiàn)后代中存在雌核發(fā)育二倍體。
10個(gè)翹嘴鱖微衛(wèi)星標(biāo)記在全同胞家系的父本翹嘴鱖和雜交子代群體中的擴(kuò)增結(jié)果顯示,各微衛(wèi)星位點(diǎn)在父本翹嘴鱖中均擴(kuò)增出條帶,在雜交子代群體中均沒有擴(kuò)增出條帶,表明雜交子代不具有父本的遺傳物質(zhì)。10個(gè)羅非魚微衛(wèi)星標(biāo)記在全同胞家系的母本吉富羅非魚和雜交子代群體中均擴(kuò)增出條帶,且條帶大小相同,表明雜交子代遺傳了母本的遺傳物質(zhì)。對(duì)雜交子代群體、吉富羅非魚群體、尼羅羅非魚無錫群體進(jìn)行微衛(wèi)星分析,結(jié)果表明雜交子代群體的平均觀測(cè)純合度和平均期望純合度最高,聚類分析結(jié)果顯示該雜交子代群體與吉富羅非魚群體聚為一支,其次是尼羅羅非魚無錫群體。王金龍等[26]采用RAPD和測(cè)序的方法對(duì)奧利亞羅非魚(♀)與鱖(♂)的雜交F1組合與親本的遺傳關(guān)系進(jìn)行研究,結(jié)果表明雜交子代中導(dǎo)入了父本的遺傳物質(zhì)。簡(jiǎn)林江等[27]探討大黃魚(Larimichthyscrocea)(♀)與鮸狀黃姑魚(Nibeamiichthioides)(♂)屬間遠(yuǎn)緣雜交的可行性,并利用10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)雜交親本及F1進(jìn)行遺傳分析,發(fā)現(xiàn)存活的個(gè)體都是雌核發(fā)育后代。鄭國(guó)棟等[28]進(jìn)行團(tuán)頭魴‘浦江1號(hào)’(♀)與翹嘴鲌(♂)的屬間人工雜交,獲得了遺傳背景不同的雜種A型和雜種B型子代,微衛(wèi)星分析結(jié)果顯示雜種A型為二倍體雜交種,雜種B型的帶型與母本相同,屬于雌核發(fā)育后代。
細(xì)胞遺傳和分子遺傳特征的結(jié)果顯示,吉富羅非魚(♀)×翹嘴鱖(♂)子代屬于雌核發(fā)育個(gè)體。