仿刺參耐高溫抗逆品系選育研究(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 種的有效性得到了保證。而傳統選育在育種實踐中已被證明是使經濟性狀得到純化和提高的最主要手段，因此，本項目將幾種育種方法集合起來，用其各自的優點，使育種的效率更高，目標性更強。（2）開展仿刺參的多性狀復合育種，在育種策略上是項目的又一大特色由于養殖業中面臨的問題是多方面，需要整體考慮解決這些問題，因此近年來育種學家們提出了多性狀復合育種的思路。該多性狀復合育種技術的實踐內容目前主要集中在生長快、成活率和抗逆等三個內容上，對于仿刺參來說，如何延長生長時間成為提高其養殖效果的重要目標，而耐高溫能力的提高，一是延長其適宜生長時段，二是提高其抗逆性。因此耐高溫為選育目標，同時兼顧生長性能的復合性狀育種成為仿刺參育種的重要目標，是本項目研究的另一大特色。項目的創新點：（1）首次在刺參育種中開發出耐高溫性狀聯鎖的分子標記，從而指導定向選育，這是項目的創新點之一。項目開發刺參的微衛星標記，將其進行聯鎖分析，從中找到與耐高溫性狀聯鎖的標記，以達到利用分子標記輔助育種之目的，在刺參育種中具有首創性，將會形成具有自主知識產權的育種技術和新品種。（2）首次使刺參的夏眠溫度較自然群體提高2℃，大大拓展和提升養殖品種的適應性和經濟性狀及其養殖區域，這是項目的重要創新點。使夏眠溫度由自然狀態20℃提高到22℃，從而使刺參生長期延長40天以上，生長速度提高15%以上，適宜養殖地區可以擴展到浙江南部沿海，對于海參產業的發展有著重要意義，同時也是項目的重要創新點。 要達到的主要技術、經濟指標及社會、經濟效益。要達到的主要技術指標：（1） 實現刺參品種的遺傳改良，培育出適合江蘇大面積推廣的耐高溫優良品種（系）12個；（2）突破刺參的夏眠溫度不超過20℃的難題，使選育的品系夏眠溫度較自然群體提高到22℃；（3）選育的新品系其生長速度較未選育品系提高15%；（4）刺參耐高溫聯鎖的分子標記的開發；經濟、社會效益：（1） 建立具有顯著耐高溫抗逆仿刺參家系12個，項目成果轉化后，使良種年均覆蓋率達20%以，推廣面積年增加15%以上，刺參的年產值增加20%以上。（2） 在連云港初步建立刺參人工育種基地與產業化繁育基地1個。三、研究試驗方法、技術路線以及工藝流程本項目的實施方案及試驗方法如下：（1） 試驗基地建設本項目將在連云港市海洋與水產科學研究所的研究基地內建設標準化的小圍格（2m2m）60個，開展刺參的引種、人工繁殖與家系選育研究。（2） 基礎群體構建通過對福建、浙江、江蘇養殖群體與山東、遼寧野生群體共5個群體的一齡刺參各200頭，進行耐高溫能力評價，初步篩選出耐高溫選育基礎群體。（3） 高溫脅迫與種質資源評估① 設置溫度梯度，進行高溫脅迫 設置兩種高溫脅迫模式：A模式：由常溫1618℃驟升到22℃，統計成活率，并隨時保存部分存活和死亡個體的組織于液氨中。B模式：由常溫1618℃緩慢上升到22℃，℃的梯度升溫，每個溫度穩定3d,統計成活率，并隨時保存部分存活和死亡個體的組織于液氨中。② 生長性能：生長、存活率、生化等性狀測定，通過比較生長性能、經濟性能、成活率和個體大小，應用綜合評分法確定最優的選育親本。③ 遺傳資源評價：應用15個微衛星標記對5個群體，每群體30個體進行遺傳結構分析和遺傳多樣性評價，最終找到遺傳距離大、遺傳多樣性高的群體，作為育種的群體。（4） 不同群體的雜交F1耐高溫家系的建立對步驟（3）中存活的耐高溫群體，設計不同地理群體的家系雜交組合，建立正反雜交群體36個，用于雜交的親本，每個群體至少30個。同時，建立父系半同胞家系20個（全同胞家系40個）。家系制作過程，嚴格隔離各個養殖池，防止家系間群體間個體產生混雜。（5） 耐高溫分子標記的開發利用磁珠富集法構建刺參的基因組微衛星富集文庫，從中鑒定出至少100個具有多態性的微衛星分子標記。將這100個標記在F1家系中與其親本一起進行掃描和基因分型，最終應用SPSS軟件中的一般線性模型 ( GLM) 過程對刺參耐高溫性狀與微衛星位點的關聯性進行最小二乘分析，對不同標記基因型之間性狀指標差異顯著性進行檢驗并進行多重比較(LSD) ，進而分析等位基因的效應，最終篩選出耐高溫聯鎖的分子標記。（6） BLUP評估后代的耐高溫性狀并篩選出耐高溫家系親本養殖期內1齡起，每2個月定期記錄其生長性狀，測量刺參的體長、體寬、體高、體重、刺長、刺數等性狀。F1群體和家系也要同親本性狀一樣進行定期測量表型數據。將試驗數據應用BLUP模型中的精細模型（半同胞家系）評估各家系內個體的遺傳力，群體選育采用群組育種模式進行，計算個體的遺傳力，篩選出真正的耐高溫家系。（7） 耐高溫刺參雜交F2代的選育與評估從F1家系及群體中篩選出遺傳力高，性狀良好的耐高溫個體，活體取樣，提取DNA，應用開發的與高溫聯鎖的微衛星分子標記進行PCR驗證，對陽性個體留種，取遺傳力高的個體200頭留種。同步驟（4）定期測定各項指標，對F2代的的遺傳力進行計算，最終選定表型優良、耐高溫的刺參F2，作為新品系推廣的親本，進行規模育苗和中試養殖驗證。本項目的技術路線以及工藝流程如下圖：人工繁殖建立耐高溫正反交群體36個耐高溫刺參優良品系制種與中試F2耐高溫群體與家系人工繁殖建立耐高溫F1家系20個遺傳資源與結構評價耐高溫分子標記開發群體DNA提取22℃驟升脅迫磁珠富集微衛星22℃梯度脅迫高溫脅迫篩選與評價1齡群體養殖至性成熟生長性能評估5個群體刺參樣本采集F1耐高溫群體與家系F1耐高溫分子標記開發與驗證篩選出23個優異群體F1 BLUP評估F1高溫脅迫篩選與評價F1生長性能評估F2高溫脅迫篩選與評價F2生長性能評估F2 BLUP評估F2耐高溫分子標記驗證與遺傳評價四、工作基礎和條件承擔單位概況，擁有知識產權狀況，是江蘇省省級水產良種繁育場，省級漁業科技成果轉化基地。多年來，始終承擔著江蘇省漁業科技成果轉化和連云港市水產科技成果轉化的重任。承擔、參與過江蘇省科技廳、省三項工程、連云港市科技廳等多項科研和項目推廣任務，有著過硬的技術力量和和水產專業人才隊伍，先后出色的完成科研項目多項，榮獲多個科技成果獎項。項目承擔單位現有科技技術骨干若干名，其中高級職稱3名，中級職稱3名，省333人才1名，省“六大人才高峰”培養對象1名，市“521”第一層次專家1名，市政府特貼專家1名，市青年學科帶頭人1名，市優秀農業工程技術人員2名，水產專業人才濟濟，一線養殖生產經驗豐富。科研儀器、生產設備齊全，條件完備。擁有生態綜合育苗室2000多平方米，海水、淡水增養殖示范區近500多畝，常年與連云港市海洋與水產科學研究所、淮海工學院、中科院海洋所、上海海洋大學等科研院所展開合作與聯系，具有較高的漁業科研與生產的能力。具有獨立開展海水蝦、蟹、海參工廠化育苗和大規格海水魚種培育的必要設施和技術，有與連島鎮合作養殖海參、鮑魚的多年經驗。近年來，連云港市海珍品增養殖試驗場在海州灣人工魚礁區（水深1517米）連續開展了100只深水網箱開展刺參沉箱養殖并喜獲成功。為在江蘇近海海域進行刺參養殖探索出一條切實可行的道路。因此本試驗場的技術儲備可以勝任本項目的實施。本項目現有的研究工作基礎項目承擔單位，早在上世紀九十年代就在連云港市蝦、蟹等水產養殖品種生產恢復和發展過程中，從育苗到養成，都做出重要貢獻，曾多次承擔省、市級水產動物育種相關課題研究并取得較好成果。1990年率先在省內進行了三疣梭子蟹育苗試驗。19