一种鱼类负相关性状的选育方法技术

本发明专利技术公开了一种鱼类负相关性状的选育方法，属于生物育种技术领域。该选育方法包括：针对鱼类生长和环境抗逆性这对负相关性状，拟合发育时期和环境抗逆性的关系，确定抗逆性发育敏感时期和抗逆选育参数；高浓度急性胁迫致死筛选，淘汰对环境胁迫耐受性差的个体，常规环境下养殖留存的鱼类个体植入PIT鱼类芯片，在低浓度慢性胁迫环境下选留生长快的个体，同时选取抗逆主效基因作为对抗逆性的评价指标检测，淘汰其中基因表达水平异常的个体。本发明专利技术的选育方法兼顾生长和抗逆负相关性状，实现精准聚合选育，极大缩短选育周期和提高提高效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种鱼类负相关性状的选育方法


[0001]本专利技术属于生物育种
，具体涉及一种鱼类负相关性状的选育方法。

技术介绍

[0002]生物性状间存在不同类型或程度的表型和遗传相关，即正相关和负相关性状。某一性状的数值随着另一性状的增长而相应增大，这种相关关系称为正相关，这一对性状即为正相关性状。例如，大西洋鲑高温耐受性强品系的低氧耐受能力也强，高温耐受性和低氧耐受性可能存在一些共同的信号通路，高温耐受性与低氧耐受性之间存在显著正相关。与上述情况相反，当某一性状的数值随着另一性状的增长而相应减少时，这种关系称为负相关，这一对性状则为负相关性状，比如小麦的矮杆与大粒，穗粒数与千粒数，产量与品质，猪的瘦肉率与肉质等，这也是动植物本身所固有的遗传特性。在育种实践中，需要把两个呈负相关的性状聚合在一起，选育成生产期待的品种。
[0003]对鱼类负相关性状进行聚合育种可以通过杂交和群体选育等方式。杂交育种需要及时发现优良性状的品系，远缘杂交还要克服种间隔离，往往制种效率低，种苗产量无法满足生产需要。选择育种是指人为地决定将某些性状优良的个体留作繁殖种畜，增加群体中有利等位基因的频率，从而增进畜群的遗传潜力，是有效且常见的方法。但对负相关性状而言，一个个体的基因总数是确定的，决定这两个性状的基因数存在此消彼长的情况，即两个负相关性状不会在同一个个体上都表现出极为优良的特性，只能达到相对平衡的状态，且性状自身也会随着个体发育显现出不同的阶段特点。因此，具有一定优势的负相关性状的个体在种群中较为隐蔽，且极易在选育过程中顾此失彼，如何从大量个体中准确甄别出适宜的选留对象是对负相关性状进行聚合群体育种的关键技术难点。
[0004]动植物各性状间的负相关性作为动植物本身所固有的特性受遗传所控制，使负相关性状结合起来难度很大，常见的家系选育方法适用于遗传力低的性状，并且要求家系大，由共同环境造成的家系间差异或家系内相关小。群体选育细分为顺序选择法、独立淘汰法、综合指数选择法和基因和标记辅助选择，各自存在以下缺点：(1)顺序选择法对某一性状来说，改良速度比较快，但要改良多个性状，则需花很长时间，且不能考虑到性状间的相关，容易造成顾此失彼；(2)独立淘汰法常常会将某些性状上表现十分优异，而个别性状上表现不足的种淘汰掉，很少用于重要经济性状的选择，主要用于淘汰遗传上有缺陷的或结实度较差的个体；(3)综合指数选择法由于(a)因为选育群体往往不够大，遗传参数估计存在偏差；(b)各目标性状的经济加权值很难准确确定；(c)选育群中的近交程度较高；(d)选择性状与目标性状不一致(如目标性状为瘦肉率，而选择性状则是背膘厚或眼肌面积)等原因导致实际应用时不一定能达到理论上的期望效果；(4)基因和标记辅助选择由于(a)性状不是由单一基因控制，筛选的标记相关基因可能无法控制整个性状；(b)群体之间共享的主效分子标记较少，在一定程度上限制其应用与发展；(c)育种的家系少或群体比较小，分子标记筛选需要大量的家系或群体来保障多样性等导致其效果没有明显优于传统育种。
[0005]综上可知，现有的鱼类负相关性状聚合育种方法存在各自缺点，如效率低、成本
高、不能满足生产等，尤其在群体选育中难以确定准确的选育方案且选育周期长。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对鱼类生长和环境抗逆性(耐盐碱、耐低氧等)这对典型的负相关状，提供一种鱼类负相关性状的选育方法，实现精准选育、缩短选育周期和提高效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]本专利技术提供的一种鱼类负相关性状的选育方法，包括以下步骤：
[0009](1)针对鱼类生长和环境抗逆性这对负相关性状，拟合发育时期和环境抗逆性的关系，确定抗逆性发育敏感时期和抗逆选育参数；
[0010](2)根据所述抗逆选育参数进行高浓度急性胁迫致死筛选，淘汰对环境胁迫耐受性差的个体；
[0011](3)常规环境下养殖留存的鱼类个体，待大小合适时植入PIT鱼类芯片；
[0012](4)在低浓度慢性胁迫环境下选留生长快的个体，同时选取抗逆主效基因作为对抗逆性的评价指标检测，淘汰其中基因表达水平异常的个体。
[0013]优选地，步骤(1)中通过如下方法确定抗逆性发育敏感时期和抗逆选育参数，步骤如下：
[0014](1
‑
1)96h环境碱胁迫实验：按体质量从小到大选取至少5种规格的鱼，对每种规格的鱼设定相应至少3个环境胁迫梯度，先将鱼暂养于无环境胁迫的对照水体，然后将鱼直接放入不同环境胁迫的水体内，每组40尾鱼，设3个平行，进行96h急性胁迫实验；实验开始后每4h观察记录死亡情况，期间保持状态稳定，不喂食，用虹吸管吸出粪便以保持水体清洁，以鱼静卧水箱底部，呼吸停止，用玻璃棒触碰无反应为死亡标准；
[0015](1
‑
2)采用互补重对数模型(CLL)拟合不同环境胁迫处理下不同规格的鱼各时间区间的累计死亡率曲面，并分别计算每种规格的鱼对应的96h半致死浓度；
[0016](1
‑
3)根据上述每种规格的鱼对应的96h半致死浓度，采用Logistic回归模型拟合发育时期(体质量)和96h半致死浓度的关系曲线；
[0017](1
‑
4)根据上述关系曲线确定抗逆性发育敏感时期，设定抗逆选育参数。
[0018]优选地，所述抗逆选育参数包括选育鱼龄、鱼体重、选育胁迫强度、胁迫期间。
[0019]优选地，所述PIT鱼类芯片的直径为2.05mm、长度为12.05mm、平均质量为0.094g。
[0020]优选地，所述抗逆主效基因包含热休克蛋白(HSP)、3
‑
羟基
‑3‑
甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG
‑
CoA reductase)、24脱氢胆固醇还原酶(DHCR24)、血小板源性生长因子(PDGF)、生长分化因子15(GDF15)、miRNA
‑
26a、miRNA
‑
30c和miRNA
‑
204。
[0021]更优选地，所述体质量不超过30g。
[0022]更优选地，所述互补重对数模型拟合采用DPS数据处理系统。
[0023]更优选地，所述鱼类选自尼罗罗非鱼。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：针对现有的鱼类群体选育在进行环境胁迫筛选抗性个体存在如下问题，如只考虑选育留存率而忽略个体发育和抗性的相关性；或不考虑急性和慢性胁迫的差异，只模拟生产需要的慢性胁迫环境情况；或缺乏运用适合鱼类的分子标记对选育进行监测，对于负相关性状选育过程比较随机盲目，选育周期长等，本专利技术通过合理的数学模型对数据进行统计处理，拟合发育时期(体质量)和96h半致死浓
度的关系曲线，系统地考量发育时期(体质量)和抗逆性的关系，找到鱼类耐受环境胁迫的敏感发育期从而准确设定选育参数，进行高浓度胁迫选留抗性优势个体；同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鱼类负相关性状的选育方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)针对鱼类生长和环境抗逆性这对负相关性状，拟合发育时期和环境抗逆性的关系，确定抗逆性发育敏感时期和抗逆选育参数；(2)根据所述抗逆选育参数进行高浓度急性胁迫致死筛选，淘汰对环境胁迫耐受性差的个体；(3)常规环境下养殖留存的鱼类个体，待大小合适时植入PIT鱼类芯片；(4)在低浓度慢性胁迫环境下选留生长快的个体，同时选取抗逆主效基因作为对抗逆性的评价指标检测，淘汰其中基因表达水平异常的个体。2.根据权利要求1所述鱼类负相关性状的选育方法，其特征在于，确定所述抗逆性发育敏感时期和抗逆选育参数，步骤如下：(1
‑
1)96h环境碱胁迫实验：按体质量从小到大选取至少5种规格的鱼，对每种规格的鱼设定相应至少3个环境胁迫梯度，先将鱼暂养于无环境胁迫的对照水体，然后将鱼直接放入不同环境胁迫的水体内，每组40尾鱼，设3个平行，进行96h急性胁迫实验；实验开始后每4h观察记录死亡情况，期间保持状态稳定，不喂食，用虹吸管吸出粪便以保持水体清洁，以鱼静卧水箱底部，呼吸停止，用玻璃棒触碰无反应为死亡标准；(1
‑
2)用互补重对数模型拟合不同环境胁迫处理下不同规格的鱼各时间区间的累计死亡率曲面，并分别计算每种规格的鱼对应的96h半致死浓度；(1
‑
3)根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金良，赵岩，唐首杰，宋凌元，王艳玲，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：