斑节对虾3个种质群体体质量性状配合力及杂种优势分析

周发林; 杨其彬; 姜松; 杨丽诗; 李运东; 黄建华; 江世贵

doi:10.12131/20200157

斑节对虾3个种质群体体质量性状配合力及杂种优势分析

doi: 10.12131/20200157

周发林^{1, 2, 3,},
杨其彬^{1, 2},
姜松^{1, 2, 3},
杨丽诗^{1, 2, 3},
李运东^{1, 2},
黄建华^{2, 3},
江世贵^{1, 2, ,}

1.
中国水产科学研究院南海水产研究所热带水产研究开发中心，海南三亚 572018
2.
中国水产科学研究院南海水产研究所/农业农村部南海渔业资源开发利用重点实验室，广东广州 510300
3.
中国水产科学研究院南海水产研究所深圳试验基地，广东深圳 518121

基金项目: 中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金 (2020TD30)；国家重点研发计划项目 (2018YFD0901302)；现代农业产业技术体系建设专项 (CARS-48)；广东省现代农业产业技术体系创新团队建设专项 (2019KJ149)

详细信息

作者简介:
周发林 (1975—)，男，博士，研究员，从事水产动物遗传育种研究。E-mail: zhoufalin@aliyun.com

通讯作者:
江世贵 (1964—)，男，博士，研究员，从事水产动物遗传育种研究。E-mail: jiangsg@21cn.com

中图分类号: S 917.4
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出版历程
- 收稿日期: 2020-07-30
- 修回日期: 2020-10-12
- 网络出版日期: 2020-12-12

Analysis of combining ability and heterosis on body mass trait of three Penaeus monodon populations

Falin ZHOU^{1, 2, 3
,},
Qibin YANG^{1, 2},
Song JIANG^{1, 2, 3},
Lishi YANG^{1, 2, 3},
Yundong LI^{1, 2},
Jianhua HUANG^{2, 3},
Shigui JIANG^{1, 2
, ,}

1.
Tropical Fishery Research and Development Center, South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Sanya 572018, China
2.
South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences/Key Laboratory of South China Sea Fishery Resources Exploitation & Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangzhou 510300, China
3.
Shenzhen Base of South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shenzhen 518108, China

摘要

摘要: 该研究利用斑节对虾 (Penaeus monodon) “南海1号”群体 (S)、非洲品系选育群体 (A) 和泰国群体 (T)，采用完全双列杂交交配设计，建立9个自繁和杂交组合F₁代。利用混合线性模型估计不同组合体质量性状的一般配合力 (GCA) 和特殊配合力 (SCA)。结果显示，“南海1号”群体的一般配合力最高，其次是非洲品系选育群体，泰国群体的最低，其效应值分别为0.437 3、−0.062 4和−0.374 9。9个交配组合的体质量性状的特殊配合力效应值介于−0.779 8~0.613，其中非洲品系选育群体 (♂) ×“南海1号”群体 (♀) 组合 (AS) 体质量性状的特殊配合力最高，效应值为0.613。杂种优势分析表明，6个杂交交配组合的体质量性状中亲和超亲优势范围分别是8.41%~13.80%和2.66%~7.97%，其中非洲品系选育群体 (♂) ×“南海1号”群体 (♀) 组合 (AS) 的中亲杂种优势 (H_M) 和超亲杂种优势 (H_B) 最大，分别为13.80%和7.97%。研究表明，“南海1号”群体为母本，非洲品系选育群体为父本的杂交组合特殊配合力和杂种优势最好，可以考虑加强该组合在体质量性状方面的选育。
- 斑节对虾 /
- 体质量 /
- 配合力 /
- 杂种优势
Abstract: In this study, we bred nine inbred populations and hybridized F₁ population for Penaeus monodon "Nanhai No.1" population (S), African breeding strain population (A) and Thailand population (T) by complete diallel cross, and then evaluated the general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) in harvest body mass with mixed and generalized linear models. The GCA of "Nanhai No.1" was the highest, followed by the African breeding strain, and that of Thailand population was the lowest, with the effect values of 0.437 3, −0.062 4 and −0.3749, respectively. The effect values of SCA for six mating combinations was −0.779 8−0.613, and the SCA of AS group was the highest (0.613). Heterosis analysis shows that the range of mid-parent heterosis and over-high parent heterosis for six F₁ populations were 8.41%−13.80% and 2.66%−7.97%, respectively. The results show that the SCA and heterosis of AS group were the best. Therefore, it is suggested to strengthen the selection and breeding in body mass for this group.
- Penaeus monodon /
- Body mass /
- Combining ability /
- Heterosis

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图 1 9个交配组合收获体质量的多重比较

图中不同小写字母表示差异显著 (P<0.05)

Figure 1. Multiple comparison of harvest body mass of nine mating combinations

Different lowercases indicate significant difference (P<0.05).

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表 1 3个群体双列杂交交配组合

Table 1. Complete diallet cross of three populations

亲本群体 Parental population	非洲品系选育群体 (♀) African breeding strain population	“南海1号”群体 (♀) "Nanhai 1" population	泰国群体 (♀) Thailand population
非洲品系选育群体 (♂) African breeding strain population	AA	AS	AT
“南海1号”群体 (♂) "Nanhai 1" population	SA	SS	ST
泰国群体 (♂) Thailand population	TA	TS	TT

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表 2 各交配组合收获体质量描述性统计

Table 2. Descriptive statistics in harvest body mass and survival

交配组合 Mating combination	平均值 Mean/g	标准差 SD	变异系数 CV	最小值 Min/g	最大值 Max/g
AA	9.44	2.29	0.24	6.12	15.83
SS	10.52	1.75	0.17	7.92	15.30
TT	8.71	2.27	0.26	5.50	13.42
AS	11.36	2.56	0.22	7.80	17.41
AT	9.84	2.85	0.29	6.60	17.25
SA	11.36	2.70	0.24	6.50	17.90
ST	10.80	2.81	0.26	7.20	17.72
TA	9.95	3.04	0.31	5.60	16.66
TS	10.87	2.64	0.24	7.20	17.14

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表 3 3个群体体质量性状的一般配合力效应值

Table 3. General combining ability in harvest body mass of three populations

亲本群体 Parental population	一般配合力 General combining ability
非洲品系选育群体 (A) African breeding strain population	−0.062 4
“南海1号”群体 (S) "Nanhai 1" population	0.437 3
泰国群体 (T) Thailand population	−0.374 9

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表 4 9个交配组合体质量的特殊配合力效应值

Table 4. Specific combining ability in harvest body mass of nine mating combinations

交配组合 Mating combination	特殊配合力 Specific combining ability
AA	−0.676 6
AS	0.613 0
AT	−0.037 6
SA	0.600 4
SS	−0.608 3
ST	0.381 7
TA	0.059 5
TS	0.447 6
TT	−0.779 8

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表 5 体质量性状配合力的方差组分

Table 5. Variance component of combining ability in harvest body mass

方差组分 Variance	数值 Value
一般配合力方差 (σ_GCA²) Variance of GCA	0.452 2
特殊配合力方差 (σ_SCA²) Variance of SCA	0.427 2
残差方差 (σ_e²) Residual variance	6.613 7
表型方差 (σ_p²) Phenotypic variance	7.493 1
一般配合力方差比例 (σ_GCA²/σ_p²) Variance ratio of GCA	6.04%
特殊配合力方差比例 (σ_SCA²/σ_p²) Variance ratio of SCA	5.70%

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表 6 6个杂交组合体质量的中亲杂种优势和超亲杂种优势

Table 6. Heterosis in harvest body mass of six hybridized combinations

杂交组合 Hybridized combination	中亲杂种优势 H_M	超亲杂种优势 H_B
AS	13.80%	7.97%
AT	8.41%	4.19%
SA	13.75%	7.93%
ST	12.34%	2.66%
TA	9.59%	5.32%
TS	13.10%	3.35%

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参考文献(33)

[1]	江世贵, 杨丛海, 周发林, 等. 斑节对虾种虾繁育技术[M]. 北京: 海洋出版社, 2013: 1-5.
[2]	王德芬, 高勇, 丁仁祥, 等. 渔业主导品种和主推技术[M]. 北京: 农业出版社, 2013: 45-47.
[3]	范兆廷. 水产动物育种学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2005: 87-88.
[4]	张晓娟, 周莉, 桂建芳. 遗传育种生物技术创新与水产养殖绿色发展[J]. 中国科学: 生命科学, 2019, 49(11): 1409-1429.
[5]	孙谦, 段强, 桑士田, 等. 菲律宾蛤仔选育家系间杂交的Kung育种值及配合力分析[J]. 大连海洋大学学报, 2017, 32(4): 381-386.
[6]	HEDGECOCK D, DAVIS J P. Heterosis for yield and crossbreeding of the Pacific oyster Crassostrea gigas[J]. Aquaculture, 2007, 272(1): 17-29.
[7]	SPRAGUE G F, TATUM L A. General vs. specific combining ability in single crosses of corn[J]. J Am Soc Agr, 1942, 34(4): 923-932.
[8]	史关燕, 杨成元, 麻慧芳, 等. 谷子两系杂交组合的杂种优势及亲本配合力分析[J]. 核农学报, 2019, 33(3): 446-454. doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2019.03.0446
[9]	韩亚丽, 林春晶, 丁孝羊, 等. 杂交大豆配合力及杂种优势分析[J]. 中国油料作物学报, 2018, 40(6): 755-761. doi: 10.7505/j.issn.1007-9084.2018.06.003
[10]	詹永发, 田应书, 范高领, 等. 贵州地方辣椒主要性状的配合力和遗传力分析[J]. 种子, 2019, 38(1): 68-71.
[11]	张新, 鲁晓民, 曹丽茹, 等. 14份引进美国玉米自交系的配合力分析及应用评价[J]. 中国农学通报, 2020, 36(8): 27-31. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18120012
[12]	曾聪, 张耀, 曹小娟, 等. 团头鲂3个地理种群杂交效果的配合力和微卫星标记预测[J]. 水产学报, 2012, 36(6): 809-814.
[13]	李艳红, 李宁, 蒋丽, 等. 虹鳟完全双列杂交试验生长性状遗传分析[J]. 中国水产科学, 2015, 22(6): 1095-1104.
[14]	林明雪, 杨洁, 岳武成, 等. “吉富”系列罗非鱼生长性状的配合力、杂种优势与遗传相关分析[J]. 南方水产科学, 2016, 12(2): 1-6. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.02.001
[15]	LUO W, ZENG C, YI S, et al. Heterosis and combining ability evaluation for growth traits of blunt snout bream (Megalobrama amblycephala) when crossbreeding three strains[J]. Chin Sci Bull, 2014, 59(9): 857-864. doi: 10.1007/s11434-014-0115-y
[16]	DENG Y W, LIU X, ZHANG G F, et al. Heterosis and combining ability: a diallel cross of three geographically isolated populations of Pacific abalone Haliotis discus hannai Ino[J]. Chin J Oceanol Limn, 2010, 28(6): 1195-1199. doi: 10.1007/s00343-010-9903-7
[17]	黄桂菊, 陈飞飞, 刘宝锁, 等. 合浦珠母贝3个养殖群体双列杂交F₁代的生长和遗传分析[J]. 海洋科学, 2016, 40(2): 26-33. doi: 10.11759//hykx20140819003
[18]	郑言鑫, 赵春暖, 于涛, 等. 4个不同地理群体刺参杂交的杂种优势及配合力分析[J]. 上海海洋大学学报, 2017, 26(1): 58-63.
[19]	王浩, 罗坤, 栾生, 等. 凡纳滨对虾多个引进群体的杂交配合力分析[J]. 水产学报, 2013, 37(4): 489-495.
[20]	胡志国, 刘建勇, 袁瑞鹏, 等. 凡纳滨对虾高氨氮和低溶氧抗逆性状的杂交配合力分析[J]. 南方水产科学, 2016, 12(1): 43-49. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2016.01.007
[21]	胡志国, 刘建勇, 袁瑞鹏, 等. 3 个凡纳滨对虾引进群体对温度和盐度耐受力的配合力分析[J]. 海洋科学, 2016, 40(1): 25-31. doi: 10.11759/hykx20141009003
[22]	韩汉鹏. 双列杂交育种法配合力统计分析(单变元)的SAS实施[J]. 热带作物学报, 2001, 22(4): 72-77. doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2001.04.013
[23]	吴水清, 郑乐云, 罗辉玉, 等. 杂交石斑鱼(斜带石斑鱼♀×赤点石斑鱼♂) 与其亲本形态性状比较研究[J]. 南方水产科学, 2017, 13(5): 47-54. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.05.007
[24]	李金龙, 刘越, 车宗豪, 等. 菲律宾蛤仔中国莱州群体与朝鲜新义州群体杂交子代早期生长发育[J]. 大连海洋大学学报, 2020, 35(2): 190-196.
[25]	刘来福, 毛盛贤, 黄远樟. 作物数量遗传[M]. 北京: 农业出版社, 1984: 206-284.
[26]	庄志廉, 陈瑶生. 数量遗传学[M]. 北京: 科学出版社, 1999: 300-328.
[27]	朱军. 广义遗传模型与数量遗传分析新方法[J]. 浙江农业大学学报, 1994, 20(6): 551-559.
[28]	李瀚声, 冯建彬, 谢楠, 等. 日本沼虾太湖群体和鄱阳湖群体杂交F₁生长性能比较研究[J]. 淡水渔业, 2011, 41(1): 43-47. doi: 10.3969/j.issn.1000-6907.2011.01.007
[29]	李永, 黄建华, 杨其彬, 等. 斑节对虾2个地理种群自交与杂交F₁的生长性能[J]. 中国水产科学, 2012, 19(5): 784-789.
[30]	孙苗苗. 斑节对虾种质评估与遗传育种研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2012: 58-61.
[31]	CLAYTON G M, PRICE D J. Heterosis in resistance to Ichthyophthirius multifiliis infection in poeciliid fish[J]. J Fish Biol, 1994, 44(1): 59-66. doi: 10.1111/j.1095-8649.1994.tb01585.x
[32]	BENTSEN H B, EKNATH A E, PALADA-DE VERA M S, et al. Genetic improvement of farmed tilapias: growth performance in a complete diallel cross experiment with eight strains of Oreochromis niloticus[J]. Aqaculture, 1998, 160(1/2/3/4): 145-173.
[33]	HEATH D D, FOX C W, HEATH J W. Maternal effects on offspring size: variation through early development of chinook salmon[J]. Evolution, 1999, 53(5): 1605-1611. doi: 10.1111/j.1558-5646.1999.tb05424.x