紫海杂交扇贝恢复系的构建方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种紫海杂交扇贝恢复系的构建方法及应用。该恢复系是能使雄性不育系后代恢复雄性可育特性的海湾扇贝品系，其中紫海杂交扇贝是紫扇贝卵子与海湾扇贝精子的杂交后代。其构建方法是选择雄性不育系中的优良个体，用不同的海湾扇贝连续回交，直到后代全部为雌雄同体时，即获得该雄性不育系的恢复系。最后用恢复系与相应的雄性不育系杂交生产紫海杂交扇贝商品苗种。本发明专利技术首次在动物中建立了雄性不育系恢复系，有效克服了雌雄同体扇贝杂交中自体受精的障碍，且生产的紫海杂交扇贝当年产量比海湾扇贝提高40％以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种紫海杂交扇贝恢复系的构建方法及应用。该恢复系是能使雄性不育系后代恢复雄性可育特性的海湾扇贝品系，其中紫海杂交扇贝是紫扇贝卵子与海湾扇贝精子的杂交后代。其构建方法是选择雄性不育系中的优良个体，用不同的海湾扇贝连续回交，直到后代全部为雌雄同体时，即获得该雄性不育系的恢复系。最后用恢复系与相应的雄性不育系杂交生产紫海杂交扇贝商品苗种。本专利技术首次在动物中建立了雄性不育系恢复系，有效克服了雌雄同体扇贝杂交中自体受精的障碍，且生产的紫海杂交扇贝当年产量比海湾扇贝提高40％以上。【专利说明】紫海杂交扇贝恢复系的构建方法与应用
本专利技术属于贝类育种技术--杂交扇贝商品苗种培育方法，尤其是涉及一种紫海杂交扇贝(紫扇贝卵子与海湾扇贝精子的杂交后代)恢复系的构建方法及应用。
技术介绍
海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)原产于美国大西洋沿岸，于1982年引入我国。海湾扇贝生长速度快，温度适应范围广，抗逆性强，非常适合我国北方海域的养殖，目前产量和养殖面积占我国扇贝养殖的50%以上。但是由于引进后长期近交，海湾扇贝在养殖过程中种质退化严重，表现为商品贝规格越来越小，育苗养殖过程中死亡率较高，因此扇贝养殖业迫切需要对海湾扇贝进行遗传改良，其中杂交育种是最有效的种质改良方法之一。 为此，专利技术人自2007年首次从秘鲁引进了紫扇贝(Argopecten purpuratus)。紫扇贝是原产于南太平洋的一种速生型中型扇贝，与海湾扇贝都属于Argopecten属，染色体数相同，且都是雌雄同体，但二者在个体大小、生长和温度适应性等方面性状互补。因此专利技术人又通过将紫扇贝与海湾扇贝进行种间杂交，培养出正交(紫扇贝卵子和海湾扇贝精子受精)和反交(海湾扇贝卵子和紫扇贝精子受精)两种杂交子一代。杂交子一代的个体重比同期培育的海湾扇贝提高约100%，当年可长到7-8公分，而且第二年可继续养殖达到更大规格，个体重达到200克以上，其抗逆性增强，特别是在山东地区能够顺利度夏和越冬，显示出巨大的产业潜力(王春德等，2009.紫扇贝与海湾扇贝种间杂交的研究。海洋科学，33(10):84-87 ；Chunde Wang 等，2011.1ntroduct1n of the Peruvian scallop and itshybridizat1n with the bay scallop in China, Aquaculture, 2011，310:380-387)。 上述杂交子一代虽然可以产生较大的杂种优势，但是要大面积推广仍存在着较大的困难，这是因为海湾扇贝和紫扇贝都是雌雄同体的扇贝，繁殖时同时排放精子和卵子，排放的卵子容易受到同种精子的污染，难以大量获得未受精卵用于种间杂交，从而导致所获得的商品苗种中真正的杂交后代比例大大降低，因而使其产量的提高幅度大大受限。 研究发现，上述两种Argopecten扇贝的雌雄同体特性与许多农作物的雌雄同株特性相似。在雌雄同株的农作物育种中也存在着同花授粉的问题，需要人工去雄，这一点与紫扇贝与海湾扇贝杂交过程中遇到的自体受精问题相似。农业上解决这个问题的关键依赖于雄性不育植株的发现，利用雄性不育株与其父本连续回交，就可以选育出雄性不育系、保持系和恢复系，以此来构建农作物育种中的恢复系，实现杂交种的大规模生产，从而解决杂交制种难题。迄今为止，国内外已经在众多的农作物中建立了恢复系，并广泛应用于杂交种的生产中，成为大幅度提高农作物产量的主要途径。 但是在动物育种中，国内外迄今为止尚无发现雄性不育且雌性可育个体的报道，因而也无法建立类似于农作物的雄性不育系、保持系和恢复系，用于杂交育种。显然，如果在动物育种中能够构建起类似的包括雄性不育系、保持系和恢复系的恢复系，也就可以实现雌雄同体型动物的低成本、规模化种间杂交，提高杂交效率,提高育种动物的抗逆性和产量，从而实现动物育种技术的重大突破。恢复系是利用雄性不育系实现杂交扇贝苗种商品化生产所必需的父本品系。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现在动物育种中，具体地说是在雌雄同体型扇贝中首次构建紫海杂交扇贝恢复系，以克服现有杂交扇贝育种技术的不足。 本专利技术的另一目的是利用上述恢复系与相应的雄性不育系杂交，建立大规模、低成本生产紫海杂交扇贝苗种的应用方法。 上述的雄性不育系是雄性性腺发育不正常，不能产生有功能的精子，但其卵子发育正常，能接受正常精子而受精，并能将其雄性不育特性遗传给后代的品系。显然雄性不育系是三系配套体系中的核心品系，其主要作用是在杂交苗种商业化生产中提供大量的未受精卵子，同时其繁育依赖于与其配套的保持系。雄性不育系是利用偶然发现的雄性不育且卵子可育的个体与其父本连续回交建立回交家系，当回交家系的所有个体均为雄性不育且卵子可育时所获得的杂交扇贝品系。 恢复系又称雄性不育系恢复系，用它的精子给雄性不育系的卵子受精后，所产生的杂交后代雌性和雄性育性均恢复正常。恢复系是能够正常繁育的雌雄同体品系，可以通过自交繁育下一代恢复系。在动物育种中，恢复系的作用是提供精子与雄性不育系的卵子受精，以实现优良商品杂交苗种的培育。 本专利技术基于以下构思和实践:1)专利技术人研究发现了紫海杂交扇贝(紫扇贝卵子与海湾扇贝精子的杂交后代)子一代中存在5-10%的雄性不育个体，这些个体不产生有活性的精子，但其卵子可以被海湾扇贝的精子受精，且所获得的受精卵能够正常发育，即获得了回交扇贝；2)用海湾扇贝精子与紫海杂交扇贝中雄性不育个体的卵子回交所培育的回交扇贝养成后约90%个体仍表现为雌雄同体，因此可以通过建立多个回交家系并进行配合力测验的方法，选育出其后代全部为雌雄同体且性状优良的雄性不育系(母本)_海湾扇贝(父本)组合，这个组合中的海湾扇贝品系具有使雄性不育系恢复雄性育性的能力，即获得紫海杂交扇贝雄性不育系的恢复系；3)通过将这些恢复系的精子与相应的雄性不育种贝杂交，能实现方便、高效、规模化生产紫海杂交扇贝商品苗种，且所获得的杂交扇贝商品苗种在生长、个体大小和温度耐受性方面具有显著的优势。 本专利技术的紫海杂交扇贝恢复系的构建方法如下: 从紫海杂交扇贝雄性不育系中选择大个体扇贝，促熟产卵后分别用性状优良的不同海湾扇贝精子授精，建立大量的回交家系，同时将供精的海湾扇贝自繁建立自交家系，测量杂交后代的生长和存活情况并进行配合力测验；从第二年起每年根据配合力测验结果和性腺发育情况，选择其中性状优良且含有雌雄同体扇贝的回交家系，将与其相关的雄性不育家系种贝连续与供精的海湾扇贝杂交家系精子回交建立回交家系，直到回交家系全部为雌雄同体且性状优良，则将供精的海湾扇贝自交家系用常规的海湾扇贝育苗方法自交扩繁，即获得该雄性不育系的恢复系。恢复系的作用是提供精子与雄性不育系的卵子受精，以实现优良商品杂交苗种的培育。恢复系为雌雄同体且正常发育的海湾扇贝品系，因此通过常规的海湾扇贝群体自交方法繁育下一代恢复系。 本专利技术的紫海杂交扇贝恢复系的应用方法如下: 首先按照5:1的比例选择紫海杂交扇贝的雄性不育系和恢复系种贝，并按常规方法促熟后分别刺激雄性不育系种贝产卵和恢复系种贝产卵排精，再将该恢复系的精卵混合液用500本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫海杂交扇贝恢复系，其特征在于该恢复系是能使雄性不育系后代恢复雄性可育特性的海湾扇贝品系，其中紫海杂交扇贝是紫扇贝卵子与海湾扇贝精子的杂交后代。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王春德，孙奎府，马斌，
申请(专利权)人：青岛海弘达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37