中間球海膽耐高溫品系培育方法及可行性的初步研究.pdf

1、本文研究了培育中間球海膽耐高溫品系的選擇育種方法和雜交育種方法及二者的可行性,并探討了利用中間球海膽幼體高溫下HSP70的表達進行耐高溫品系早期選育的可行性。主要結果如下:
　　本實驗模擬了東海北部海域和黃海海域2個不同海域全年的水溫環(huán)境,分別代表:高溫水溫環(huán)境(HE)和作為對照的適溫水溫環(huán)境(CE)。以實驗室建立的F3代選育家系為實驗材料,從8月齡的海膽中,挑選20個家系,再從中隨機挑選11個家系,每個家系40枚海膽,剩余9個家

2、系各20枚海膽,并隨機將每個家系的20枚海膽分別放置到2個水溫環(huán)境中(剩余9個家系置于HE中)。依據(jù)水溫的變化和海膽的狀態(tài),2個水溫環(huán)境均可以被分成5個時期:低溫期,適溫期,高溫期,死亡期和恢復期。每個月測量一次實驗海膽的殼徑(TD)和體重(BW),并計算2種水溫環(huán)境中各家系的存活率,以及2種模擬水溫環(huán)境中海膽家系平均體重的特殊增長率(SGR)。結果表明,在適溫環(huán)境的適溫期,高溫期,死亡期和恢復期,家系效應對殼徑(TD)和體重(BW)具

3、有顯著影響(P<0.05)。在高溫環(huán)境的高溫期,死亡期和恢復期,家系效應對體重(BW)具有顯著影響,而家系效應對殼徑( TD)的顯著影響僅體現(xiàn)在高溫環(huán)境的死亡期和恢復期(P<0.05)。溫度不僅能顯著影響死亡期和恢復期的殼徑(TD)和體重(BW),還能顯著的影響各家系的存活率(P<0.05)。家系和溫度的交互效應(G×E)對殼徑(TD)和體重(BW)均沒有顯著的影響(P>0.05)。而存活率的家系排位變化表明交互效應的存在。家系和溫度的

4、交互效應(G×E)表明,在進行中間球海膽耐高溫品種選育時,以生長性狀為選育目標的時候,溫度不會對選育的結果產(chǎn)生影響。然而以存活率為選育目標的時候,則需要考慮家系和溫度的交互效應(G×E)的影響。根據(jù)家系和溫度的交互效應及家系選擇的結果,制定了相應的育種方案,為中間球海膽耐高溫品系的培育提供了材料。
　　本文對中間球海膽和光棘球海膽進行完全雙列雜交。通過對自繁后代(Si♂× Si♀、Sn♂× Sn♀)和雜交子代(Sn♂× Si♀、S

5、i♂× Sn♀)的幼體在18℃,22℃,26℃,30℃四個溫度下的受精率、孵化率、各幼體時期的畸形率和生長進行了測量和分析。結果顯示,雜交海膽的受精率均顯著低于自繁海膽(P<0.05),Sn♂× Si♀雜交海膽在18℃下的孵化率與自繁海膽無差異。溫度對光棘球海膽自繁和雜交海膽子代的受精率、孵化率均有顯著影響(P<0.05),中間球海膽在22℃下的受精率和孵化率最高,而光棘球海膽的最適受精和孵化溫度為18℃,Sn♂× Si♀雜交海膽最適受

6、精溫度為22℃,而最適孵化溫度為18℃。溫度對海膽幼體發(fā)育的畸形率和生長均有顯著影響(P<0.05),三種海膽幼體的最適生長水溫均為18℃。Sn♂×Si♀雜交海膽在四腕幼體時期的畸形率最低,體長最小,除八腕幼體時畸形率最高外,六腕幼體和八腕幼體時期的畸形率和生長性狀均是介于自繁幼體之間。本研究結果表明,雜交海膽Sn♂× Si♀在胚胎發(fā)育早期具有母本的熱耐受性和生長劣勢,但是隨著幼體的生長發(fā)育,母性效應逐漸減弱,其在生長方面逐漸體現(xiàn)出父本

7、的生長優(yōu)勢。通過種間雜交的方法可以改善中間球海膽在胚胎發(fā)育早期的耐熱性能和幼體發(fā)育后期的生長,而對于中間球海膽成體耐熱性和生長的影響,則需要進一步的研究。
　　研究了高溫對中間球海膽原腸期、棱柱幼體期以及四腕幼體時期幼體發(fā)育的影響,及熱激后各幼體時期HSP70的表達規(guī)律。結果表明,相對原腸期和棱柱幼體,四腕幼體對溫度的耐受性較高,而棱柱幼體對溫度的耐受性較低。海膽幼體經(jīng)過熱刺激以后不同時間點HSP70的表達量均具有顯著差異。孵化之

8、前的各時期,海膽幼體經(jīng)過熱激以后HSP70的表達量均是隨著熱激時間的增加而升高,并在4h達到峰值。而孵化后各時期的海膽幼體經(jīng)過熱激以后HSP70的表達量都是隨著熱激時間的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,表達量的峰值出現(xiàn)在2h。在孵化前的各時期中,棱柱幼體的HSP70表達量最高;而六腕幼體的HSP70表達量遠遠高于其他所有時期的HSP70表達量。另外,高溫刺激以后的棱柱幼體發(fā)育的畸形率為三種幼體中最高,同時熱激后HSP70的表達量的峰值也為