魁蚶中國與韓國群體雜交子一代生長比較

吳瑩瑩，劉 童，王英俊，鄒 琰，宋愛環，劉洪軍

( 山東省海洋生物研究院，青島市海洋生物種質資源挖掘與利用工程實驗室，山東 青島 266104 )

魁蚶(Scapharcabroughtonii)，俗稱赤貝、血貝、大毛蛤等，是重要的大型高值冷水性海洋經濟貝類，主要分布于西北太平洋沿岸，在我國廣泛分布于黃海、渤海及東海海域?？廊赓|肥美，營養價值豐富，擁有良好的開發利用前景，加工的產品深受日本、韓國等消費者歡迎?？涝俏覈睾７植驾^廣、資源量較高的貝類，但由于對魁蚶資源過度開發，棲息地生態環境遭到破壞等原因，導致魁蚶資源量下降及分布面積減少。因此20世紀80年代開始，研究人員在魁蚶海區采苗、苗種繁育、中間培育以及底播增養殖等方面開展了很多工作[1-7]。親貝蓄養、苗種培育密度、餌料選擇、底播時間、底播密度和底播方法及相關管理措施等一系列新技術和方法的運用，使魁蚶底播增養殖規模不斷擴大，魁蚶養殖產業有了比較明顯的發展。但隨著魁蚶增養殖規模的逐年擴大，成活率低、抗逆性差、種質衰退等問題也隨之而來[8-10]，因此在對我國魁蚶的種質資源進行有效保護的同時，開展魁蚶良種培育也是產業的迫切需求。

雜交育種是遺傳育種的主要手段之一，是改良遺傳性狀、培育優良品種的可靠途徑。海洋貝類雜交育種主要集中在近江牡蠣(Ostrearivularis)、長牡蠣(Crassostreagigas)、盤鮑(Haliotisdiscus)、日本大鮑(H.gigantean)、紅鮑(H.rufescens)、粉紅鮑(H.corrugata)、綠鮑(H.fulgens)、白鮑(H.sorenseni)、海灣扇貝(Argopectenirradians)、櫛孔扇貝(Chlamysfarreri)、蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)、馬氏珠母貝(Pinctadamartensii)、解氏珠母貝(P.chemnitzi)、大珠母貝(P.maxima)、硬殼蛤(Mercenariamercenaria)等主要經濟種類，雜交子代在生長、存活和生產性能等方面大都表現了雜種優勢，其中一些雜交苗已經被用來開展規?；a[11-13]?？赖碾s交育種研究也取得了一定進展，如蔡忠強等[14-15]選用魁蚶中國群體和韓國群體進行雜交試驗，比較了不同雜交組與對照組在幼蟲期與稚貝期的生長、存活狀況，發現雜交子代在生長及存活方面具有明顯的雜種優勢。筆者以魁蚶中國群體和韓國群體為對象，進行了4個組合的雜交和自交試驗，分析了不同組合在同一海區養成期的生長、存活及雜種優勢，以期為我國魁蚶種質資源的開發利用和雜交育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

魁蚶中國群體選自山東省長島縣野生群體，韓國群體選自韓國釜山野生群體，每個群體采集約300個作為親貝。分別建立中國群體(♀)×韓國群體(♂)(中韓正交群體)、中國群體(♀)×中國群體(♂)(中國群體)、韓國群體(♀)×中國群體(♂)(中韓反交群體)、韓國群體(♀)×韓國群體(♂)(韓國群體)4個組合。

稚貝出池后在海區(N 35°32′41.85″，E 119°41′29.49″)保苗，裝苗袋為雙層，內袋30目，外帶60目，規格為25 cm×40 cm，每袋約2萬粒，每24袋為單串附墜石，垂掛于海區的浮綆上，定期清理網袋上淤泥及雜物。殼長達0.5 cm時，分入20目網袋中，每袋1000粒，每個試驗組合吊養約48袋。

1.2 取樣及測量

1.2.1 生長性狀的測量

養成期期間，分別在4月齡、5月齡、7月齡、9月齡、11月齡和13月齡取樣，從每個子一代群體中隨機取30個個體，用游標卡尺測量殼長、殼高、殼寬，精確至0.01 mm，用電子天平稱量樣品濕質量，精確至0.01 g。

1.2.2 成活率的測定

每個子代群體隨機3袋測定成活率。

試驗期間的存活率(Rs)的計算方法如下：

Rs/%=n1/n0×100%

(1)

式中，n1為試驗結束時的魁蚶個體數，n0為試驗開始時的魁蚶個體數。

1.3 數據分析

用Excel對各試驗數據進行整理，采用SPSS 19.0統計分析軟件進行單因素方差分析及Duncan′s多重比較，P<0.05為差異顯著，結果以平均值±標準差表示。

參照文獻[16]的計算方法，計算雜交子一代各性狀的雜種優勢率(H)，按下式計算：

H/%=(F1-P)/P×100%

(2)

式中，F1為雜交子一代性狀的平均值，P為2個自交組合性狀的平均值。

2 結 果

2.1 養成期4個試驗組合各生長性狀的比較分析

2.1.1 殼長比較

試驗期間4個試驗組合的殼長數據見表1。4個試驗組之間除了在7月齡差異不顯著(P>0.05)，其他階段均差異顯著(P<0.05)。4月齡，中國群體殼長值最高，為13.23 mm，且與其他3組差異顯著(P<0.05)。5月齡，韓國群體值最高，為18.09 mm，顯著高于中韓正交群體(P<0.05)，但與中國群體和中韓反交群體差異不顯著(P>0.05)。在9月齡、11月齡和13月齡時，中韓正交群體均為最大值，分別為24.70、33.79 mm和37.70 mm，在9月齡與韓國群體無顯著差異(P>0.05)，與中國群體和中韓反交群體差異顯著(P<0.05)；在11月齡和13月齡均顯著高于其他3組(P<0.05)。

表1 各試驗組合的殼長 mmTab.1 Shell length in each experimental group

注：不同的字母表示組間差異顯著(P<0.05)，下同.

Note: means with different letters in the same line are significant difference (P<0.05), et sequentia.

2.1.2 殼高比較

試驗期間4個試驗組合的殼高數據見表2。4個試驗組之間除了在7月齡差異不顯著(P>0.05)，其他階段均差異顯著(P<0.05)。4月齡，中國群體殼高值最高，為8.74 mm，但與韓國群體差異不顯著(P>0.05)，與其他2組差異顯著(P<0.05)。5月齡，韓國群體值最高，為12.71 mm，顯著高于中韓正交群體(P<0.05)，與中國群體合中韓反交群體差異不顯著(P>0.05)。9月齡、11月齡和13月齡，中韓正交群體均為最大值，分別為17.80、23.73、27.14 mm；在9月齡時與韓國群體無顯著差異(P>0.05)，與中國群體和中韓反交群體差異顯著(P<0.05)；在11月齡和13月齡時與其他3組均差異顯著(P<0.05)。

表2 各試驗組合的殼高 mmTab.2 Shell height in each experimental group

2.1.3 殼寬比較

試驗期間4個試驗組合的殼寬數據見表3。4個試驗組之間除了在7月齡時差異不顯著(P>0.05)，其他階段均差異顯著(P<0.05)。4月齡，中國群體殼高值最高，為5.86 mm，但與韓國群體差異不顯著(P>0.05)，與其他2組差異顯著(P<0.05)。5月齡，韓國群體值最高，為8.54 mm，顯著高于中韓正交群體(P<0.05)，但與中國群體和中韓反交群體差異不顯著(P>0.05)。9月齡、11月齡和13月齡，中韓正交群體均為最大值，分別為13.17、18.66、23.16 mm，且與其他3組均差異顯著(P<0.05)。

表3 各試驗組合的殼寬 mmTab.3 Shell width in each experimental group

2.1.4 濕質量比較

試驗期間4個試驗組合的濕質量數據見表4。4個試驗組之間除了在7月齡差異不顯著(P>0.05)，其他階段均差異顯著(P<0.05)。5月齡，韓國群體濕質量最高，為1.23 g，顯著高于中國群體(P<0.05)，與中韓反交群體和中韓正交群體差異不顯著(P>0.05)。9月齡、11月齡和13月齡，中韓正交群體均為最大值，分別為3.70、9.25 g和13.67 g；9月齡時與韓國群體無顯著差異(P>0.05)，與中國群體和中韓反交群體差異顯著(P<0.05)；11月齡時與其他3組均差異顯著(P<0.05)；13月齡時與韓國群體和中國群體差異不顯著(P>0.05)，與中韓反交群體差異顯著(P<0.05)。

2.2 養成期內4個試驗組合成活率的比較

試驗結束4個魁蚶試驗組合存活率數據見表5。試驗結束時中韓正交群體存活率明顯高于其他3個組，為79.33%，中國群體最低，僅為55.37%。4個試驗組合成活率為中韓正交群體>中韓反交群體>韓國群體>中國群體。

2.3 雜交組合的雜交優勢比較

2個雜交組合在殼長、殼高、殼寬、濕質量和存活率的雜種優勢率見表6。中韓正交群體殼長、殼高、殼寬和濕質量的優勢率分別為-2.70%～7.73%、-2.79%～4.80%、-2.38%～8.84%和-1.39%～27.44%，11月齡的濕質量雜種優勢明顯，為27.44%。4個生長性狀的雜種優勢率變化趨勢一致，前期雜種優勢率隨著日齡的增長而持續增大，到11月齡為最高值，13月齡又明顯下降。整體上看，中韓正交群體4月齡和5月齡4個生長性狀雜種優勢均為負值，在7月齡的殼高和殼寬雜種優勢為正值，在9月齡、11月齡和13月齡的4個生長性狀雜種優勢均為正值，其中11月齡濕質量的雜種優勢明顯高于其他月齡。

中韓反交群體殼長、殼高、殼寬和濕質量的優勢率分別為-1.73%～0.91%、-1.65%～0.37%、-3.07%～0.77%和-4.46%～2.61%。除了5月齡的濕質量雜種優勢為正值外，其余4月齡、5月齡、9月齡和13月齡所有4個生長性狀的雜種優勢均為負值。除了11月齡殼高為負值，其余7月齡和11月齡的4個性狀雜種優勢均為正值，最高值僅為2.61%。整體上看，中韓反交群體4個生長性狀均未表現出明顯的雜種優勢。

中韓正交群體和中韓反交群體在存活率方面的雜交優勢均為正值，分別為5.89和4.15，中韓正交群體雜交優勢略高于中韓反交群體。

表4 各試驗組合的濕質量 gTab.4 Wet body weight in each experimental group

表5 各試驗組合總存活率 %Tab.5 Survival rates in each experimental group

表6 養成期各雜交組合生長性狀的雜種優勢率 %Tab.6 Heterosis rates in growth in each hybird group during the adult culture

3 討 論

3.1 雜種優勢分析

雜交育種的主要目的是獲得雜種優勢。雜種優勢是指雜種子一代在生產力、繁殖力、產量、品質等性狀上優于雙親的一種復雜的生物學現象，雜種優勢的大小，大多取決于雙親性狀間的相對差異和互補程度。在一定范圍內，雙親的差異越大，往往雜種優勢越強，反之越弱[17-18]。在養殖過程中發現魁蚶中國群體和韓國群體在外部形態[19]、生長速度等方面均存在差異，韓國群體在生物學性狀和存活率方面均優于中國群體，研究結果也顯示,中國群體和韓國群體在形態學性狀對體質量影響效果方面存在明顯差異[20]，韓國群體和中國群體在遺傳上分化顯著[21]，說明遺傳上的差異可能是韓國群體比中國群體生物學性狀優越的主要原因，因此采用雜交、選擇等手段進行種質性能提升是有理論依據且可行的。蔡忠強等[14-15]選用魁蚶中國群體和韓國群體進行雜交，分別研究了4個組合的在幼蟲期、稚貝期與養成期的生長、存活狀況，研究結果顯示，在幼蟲期和稚貝期，雜交中韓反交群體于殼長方面具有明顯的雜種優勢，中韓正交群體于殼長方面無明顯的雜種優勢，在存活率方面2個組合均未有顯著的雜種優勢；在養成期中韓反交群體于殼長和濕質量方面都表現出明顯的雜種優勢，中韓正交群體雖也顯示了一定的雜種優勢但始終低于中韓反交群體。

本研究亦采用魁蚶中國群體和韓國群體進行了雜交試驗，從試驗數據看，中韓正交群體在殼長、殼高、殼寬，尤其是是濕質量方面表現出了明顯的雜種優勢，而中韓反交群體在4個生長性狀方面均未表現出明顯的雜種優勢。這與蔡忠強等[14-15]的研究結果不一致，原因可能為：(1)兩個試驗所選取的魁蚶的親本來源分別為北部仁川海域及南部釜山海域，不同來源的群體其遺傳結構應該有所差異；(2)兩個試驗開展的養殖海區分別處于長島近岸海域和日照近岸海域，其水質、水溫、餌料、敵害等環境因素的差異都會導致魁蚶生長及存活的差別。

3.2 雜種優勢的時空表達

有研究表明，生物體在不同的發育階段，基因按一定的時空秩序選擇性的表達，調控數量性狀的遺傳機制在整個個體發育過程中會發生顯著變化[22]，因此數量性狀也會隨之發生相應的時空動態變化[23]。本研究在4月齡、5月齡和7月齡雜種優勢率大多為負值，到11月齡達到最高而后又明顯降低，其他種類中也存在這種現象，如劉小林等[24]研究顯示，櫛孔扇貝俄羅斯種群與中國種群的雜交子一代在160 d表現出比60 d和90 d更顯著的雜種優勢，季士治等[25]研究發現大菱鲆(Scophthalmusmaximus)雜交子一代70 d體長和體質量的雜種優勢高于30 d的雜種優勢，這些現象是否與基因的時空秩序選擇性表達有關還有待進一步研究。

本研究通過對魁蚶群體雜交試驗養成期的雜種優勢分析發現，魁蚶中韓正交群體的雜交子一代在生長及存活方面均具有明顯的雜種優勢。因此，應用這兩個群體開展雜交可作為改良現有養殖群體的有效途徑之一。