留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

凡纳滨对虾生长和耐综合胁迫性状的遗传参数评估

王伦 王崇懿 刘建勇

王伦, 王崇懿, 刘建勇. 凡纳滨对虾生长和耐综合胁迫性状的遗传参数评估[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20210252
引用本文: 王伦, 王崇懿, 刘建勇. 凡纳滨对虾生长和耐综合胁迫性状的遗传参数评估[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20210252
WANG Lun, WANG Chongyi, LIU Jianyong. Evaluation of genetic parameters for growth and comprehensive stress tolerance traits of Litopenaeus vannamei[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20210252
Citation: WANG Lun, WANG Chongyi, LIU Jianyong. Evaluation of genetic parameters for growth and comprehensive stress tolerance traits of Litopenaeus vannamei[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20210252

凡纳滨对虾生长和耐综合胁迫性状的遗传参数评估

doi: 10.12131/20210252
基金项目: 国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项2020年度项目 (SQ2020YFD090053-05);中央财政2019年渔业成品油价格补助湛江市级统筹部分资金补助项目;2019年度广东省科技专项资金 (大专项+任务清单) 竞争性分配项目 (2019A04008);广东省科技创新战略专项资金竞争性分配项目 (2018A04007);湛江市科技发展专项资金竞争性分配项目 (2018A01013)
详细信息
    作者简介:

    王伦:王 伦 (1994—),男,硕士研究生,研究方向为水产动物数量遗传育种。E-mail: 2540166511@qq.com

    通讯作者:

    刘建勇 (1970—),男,教授,博士,从事水产动物遗传育种研究。E-mail: liujy70@126.com

  • 中图分类号: S 917.4

Evaluation of genetic parameters for growth and comprehensive stress tolerance traits of Litopenaeus vannamei

  • 摘要: 为丰富凡纳滨对虾 (Litopenaeus vannamei) 生长和抗逆选育数据库并为其生长和耐综合胁迫遗传改良提供科学参考,该研究以5个不同遗传背景的凡纳滨对虾群体[“兴海1号”(GS−01−007−2017) 核心群体,泰国和美国引进的4个群体]为亲本,经交配获得80个全同胞家系,最终保留38个家系,利用多性状动物模型和ASReml 4软件估计凡纳滨对虾P105的生长和耐综合胁迫[高盐 (35)、低pH (6±0.1) 与高氨氮 (70 mg·L−1) 三因子综合胁迫]性状的方差组分及遗传参数。结果显示,生长性状的遗传力为高遗传力 (0.37±0.09)~(0.51±0.10),耐综合胁迫性状的遗传力为中等遗传力 (0.21±0.06),这表明通过选育改良生长和耐综合胁迫性状是可行的;生长性状 (包括体质量、体长、头胸甲长和腹节全长) 的遗传相关性普遍较高,介于 (0.54±0.13)~(0.99±0.01) (P<0.01);生长性状之间的极显著相关性表明,任何生长性状都可以被其他生长性状替代以进行间接选择;生长性状与耐综合胁迫性状的遗传相关性呈低到中的正相关 (0.11±0.23)~(0.39±0.19),表明以生长性状为主选目标进行选育时,耐综合胁迫性状也可获得间接改良。
  • 图  1  凡纳滨对虾家系生长相关性状箱线图 (a~d) 及耐综合胁迫平均存活时间箱线图 (e)

    最大值、最小值、异常值分别用“−、−和◆”表示。

    Figure  1.  Box plot of growth-related traits of L. vannamei family (a−d) and box plot of average survival time tolerant to comprehensive stress (e)

    The maximum, minimum, median and outliers are represented by "−", "−" and "◆", respectively.

    图  2  凡纳滨对虾综合胁迫前后对比图

    A. 综合胁迫前的鳃;B. 综合胁迫后的鳃;C. 综合胁迫前的肝胰腺;D. 综合胁迫后的肝胰腺。

    Figure  2.  Comparison of L. vannamei before and after comprehensive stress

    A. Gills before comprehensive stress; B. Gills after comprehensive stress; C. Hepatopancreas before comprehensive stress; D. Hepatopancreas after comprehensive stress.

    图  3  凡纳滨对虾综合胁迫前后组织切片图

    A. 综合胁迫前的肌肉切片;B. 综合胁迫后的肌肉切片;C. 综合胁迫前的鳃切片;D. 综合胁迫后的鳃切片;E. 综合胁迫前的肝胰腺切片;F. 综合胁迫后的肝胰腺切片。

    Figure  3.  Tissue sections of L. vannamei before and after comprehensive stress

    A. Muscle section before comprehensive stress; B. Muscle section after comprehensive stress; C. Gill section before comprehensive stress; D. Gill section after comprehensive stress; E. Hepatopancreas section before comprehensive stress; F. Comprehensive stress Posterior hepatopancreas section.

    表  1  凡纳滨对虾生长相关性状及耐综合性状的描述性统计

    Table  1.   Phenotypic parameters of growth-related traits and comprehensive tolerance traits of L. vannamei

    性状  
    Trait  
    均值
    Mean
    标准差
    SD
    最小值
    Min
    最大值
    Max
    变异系数
    CV/%
    体质量 BW/g 5.21 2.16 0.51 14.53 41.44
    体长 BL/mm 77.09 11.41 33.77 105.88 14.79
    头胸甲长 HBL/mm 24.07 3.72 10.37 38.71 15.47
    腹节全长 FLAS/mm 53.74 7.93 25.79 74.69 14.75
    耐综合胁迫 TCS/h 41.57 23.91 6 88 57.51
    下载: 导出CSV

    表  2  凡纳滨对虾生长相关性状与耐综合胁迫性状的方差组分及遗传力

    Table  2.   Variance components and heritability of growth-related traits and comprehensive stress tolerance traits in L. vannamei

    性状 
    Trait 
    加性方差(σa 2)
    Additive genetic
    variance
    残差方差(σe 2)
    Residual
    variance
    表型方差(σp 2)
    Phenotypic
    variance
    遗传力(h2)
    Heritability
    体质量
    BW/g
    2.503 0 2.718 2 5.221 2 0.48±0.10**
    体长
    BL/mm
    74.525 4 71.794 1 146.319 5 0.51±0.10**
    头胸甲长
    HBL/mm
    5.538 5 9.559 4 15.097 9 0.37±0.09**
    腹节全长
    FLAS/mm
    26.794 9 42.105 2 68.900 1 0.39±0.09**
    耐综合胁
    TCS/h
    122.404 7 470.567 5 592.972 2 0.21±0.06**
    注:**. 极显著相关 (P<0.01)。 Note: Extremely significant correlation (P<0.01).
    下载: 导出CSV

    表  3  凡纳滨对虾生长相关性状与耐综合胁迫性状的遗传相关及表型相关

    Table  3.   Genetic correlation and phenotypic correlation between growth-related traits and comprehensive stress tolerance traits in L. vannamei

    性状  
    Trait  
    体质量
    BW
    体长
    BL
    头胸甲长
    HBL
    腹节全长
    FLAS
    耐综合胁迫
    TCS
    体质量 BW/g 0.99±0.01** 0.62±0.12** 0.76±0.08** 0.33±0.20
    体长 BL/mm 0.94±0.01** 0.54±0.13** 0.73±0.09** 0.39±0.19*
    头胸甲长 HBL/mm 0.72±0.02** 0.72±0.03** 0.86±0.06** 0.11±0.23
    腹节全长 FLAS/mm 0.79±0.02** 0.83±0.02** 0.74±0.02** 0.17±0.22
    耐综合胁 TCS/h 0.23±0.04** 0.15±0.04** 0.14±0.04** 0.09±0.04*
    注:上三角遗传相关,下三角表型相关;*. 显著相关 (P<0.05);**. 极显著相关 (P<0.01)。 Note: The upper triangle is genetically related, and the lower triangle is related to the phenotype; *. Significant correlation (P<0.05); **. Very significant correlation (P<0.01).
    下载: 导出CSV
  • [1] HU D X, PAN L Q, ZHAO Q, et al. Transcriptomic response to low salinity stress in gills of the Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei[J]. Mar Genom, 2015, 24(3): 297-304.
    [2] 陶飞燕, 潘创, 陈胜军, 等. 基于高通量测序技术分析微冻凡纳滨对虾的微生物[J]. 南方水产科学, 2021, 17(2): 104-113. doi: 10.12131/20200211
    [3] 张嘉晨. 凡纳滨对虾选育群体生长、存活和耐低溶氧性状遗传参数的估计[D]. 湛江: 广东海洋大学, 2016: 1-1.
    [4] 农业农村部渔业渔政管理局. 2021年中国渔业统计年鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 2021: 17-22.
    [5] ZHANG J C, CAO F J, LIU J Y, et al. Genetic parameters for growth and hypoxic tolerance traits in Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei at different ages[J]. N Am J Aquacult, 2017, 79(1): 75-83. doi: 10.1080/15222055.2016.1194923
    [6] YUAN R P, HU Z G, LIU J Y, et al. Genetic parameters for growth-related traits and survival in Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei under conditions of high ammonia-N concentrations[J]. Turk J Fish Aquat Sc, 2018, 18(1): 37-47.
    [7] ANDRIANTAHINA F, LIU X L, HUANG H, et al. ZResponse to selection, heritability and genetic correlations between body weight and body size in Pacific white shrimp, Litopenaeus vannamei[J]. Chin J Oceanol Limn, 2012, 30(2): 200-205. doi: 10.1007/s00343-012-1066-2
    [8] ELVINGSON P, JOHANSSON K. Genetic and environmental components in body traits of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) in relation to age[J]. Aquaculture, 1993, 118(3/4): 191-204.
    [9] LU X, LUAN S, LUO K, et al. Genetic analysis of the Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei): heterosis and heritability for harvest body weight[J]. Aquac Res, 2015, 11(47): 3365-3375.
    [10] 李波波, 栾生, 柴展, 等. 低密度养殖模式下中国明对虾社会交互效应的遗传分析[J]. 水产学报, 2020, 44(12): 1987-1996.
    [11] 熊大林, 段亚飞, 徐敬明, 等. 凡纳滨对虾鳃组织对高温和氨氮胁迫的生理响应[J]. 南方农业学报, 2020, 51(9): 2296-2303. doi: 10.3969/j.issn.2095-1191.2020.09.031
    [12] 戴习林, 杨展昆, 朱其建. 凡纳滨对虾室内养殖密度和简易水质调控措施对水质及养殖效果的影响[J]. 上海海洋大学学报, 2018, 27(6): 894-906.
    [13] CHEN J C, LIU P C, LIN Y T, et al. Super intensive culture of red-tailed shrimp Penaeus penicillatus[J]. J World Aquacult Soc, 1988, 19(3): 127-131. doi: 10.1111/j.1749-7345.1988.tb00940.x
    [14] HAINES T A. Acidic precipitation and its consequences for aquatic ecosystems: a review[J]. T Am Fish Soc, 1981, 110(6): 669-707. doi: 10.1577/1548-8659(1981)110<669:APAICF>2.0.CO;2
    [15] 周龙龙. 铜围网大黄鱼(Pseudosciaena crocea)养殖附近海域浮游生物群落结构特征[D]. 舟山: 浙江海洋大学, 2018: 15-16.
    [16] COLOMBANI N, GIAMBASTIANI B M S, MASTROCICCO M. Impact of climate variability on the salinization of the coastal wetland-aquifer system of the Po Delta, Italy[J]. J Water Supply Res, 2017, 66(7): 430-441.
    [17] CUI Y T, REN X Y, LI J, et al. Effects of ammonia-N stress on metabolic and immune function via the neuroendocrine system in Litopenaeus vannamei[J]. Fish Shellfish Immun, 2017, 64(6): 270-275.
    [18] JOSEPH A, PHILIP R. Immunocompetence of Penaeus monodon under acute salinity stress and pathogenicity of Vibrio harveyi with respect to ambient salinity[J]. Fish Shellfish Immun, 2020, 106: 555-562. doi: 10.1016/j.fsi.2020.07.067
    [19] YU Q R, XIE J, HUANG M X, et al. Growth and health responses to a long-term pH stress in Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei[J]. Aquacult Rep, 2020, 16(3): 100280.
    [20] 梁彩凤, 刘建勇. pH对日本囊对虾的急性毒性初步研究[J]. 渔业现代化, 2019, 46(1): 41-45.
    [21] 赵玉超, 王仁杰, 敏沈, 等. 高盐对凡纳滨对虾仔虾生长、渗透调节及免疫相关酶活性的影响[J]. 水产学报, 2019, 43(4): 833-840.
    [22] 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
    [23] 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
    [24] 赵先银, 李健, 陈萍, 等. pH胁迫对3种对虾存活率、离子转运酶和免疫酶活力的影响[J]. 上海海洋大学学报, 2011, 20(5): 720-728.
    [25] 熊大林, 段亚飞, 陈成勋, 等. 高温与氨氮复合胁迫对凡纳滨对虾渗透调节的影响[J]. 水产科学, 2021, 40(4): 475-482.
    [26] 袁瑞鹏, 刘建勇, 张嘉晨, 等. 凡纳滨对虾生长与高氨氮耐受性的遗传力及选择反应研究[J]. 南方水产科学, 2017, 13(3): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2095-0780.2017.03.011
    [27] 袁瑞鹏. 凡纳滨对虾生长、繁殖及高氨氮耐受性的选择育种研究[D]. 湛江: 广东海洋大学, 2016: 16-17.
    [28] FU S, LIANG C F, LI Z M, et al. Characterization and functional analysis of MjChi4 from the kuruma shrimp Marsupenaeus japonicus under the environmental stresses low pH and high ammonia[J]. Aquac Res, 2021, 52(11): 5350-5365. doi: 10.1111/are.15405
    [29] DUAN Y F, WANG Y, LIU Q S, et al. Changes in the intestine barrier function of Litopenaeus vannamei in response to pH stress[J]. Fish Shellfish Immun, 2019, 88: 142-149. doi: 10.1016/j.fsi.2019.02.047
    [30] 李明栋, 李吉涛, 史鲲鹏, 等. 脊尾白虾耐盐碱性状遗传力和遗传相关的估计[J]. 渔业科学进展, 2021, 42(1): 117-123.
    [31] 董丽君. 对虾耐低温性状遗传参数分析及相关基因筛选[D]. 上海: 上海海洋大学, 2018: 9-10.
    [32] 周发林, 杨其彬, 黄建华, 等. 斑节对虾耐氨氮和淡水应激性状的遗传参数估计[J]. 南方水产科学, 2019, 15(5): 63-68. doi: 10.12131/20190091
    [33] LYU D, YU Y, ZHANG Q, et al. Estimating genetic parameters for resistance to Vibrio parahaemolyticus with molecular markers in Pacific white shrimp[J]. Aquaculture, 2020, 527(15): 735439.
    [34] LU X, LUAN S, CAO B X, et al. Estimation of genetic parameters and genotype by environment interactions related to acute ammonia stress in Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) juveniles at two different salinity levels[J]. PLoS One, 2017, 17(3): e0173835.
    [35] GILMOUR A R, GOGEL B J, CULLIS B R, et al. ASReml user guide release 4.1 structural specification[M]. Hemel Hempstead: VSN International Ltd. , 2015: 110-148.
    [36] 寇红岩, 冼健安, 郭惠, 等. 亚硝酸盐对虾类毒性影响的研究进展[J]. 海洋科学, 2014, 38(2): 107-115.
    [37] CHEN J C, CHEN K W. Oxygen uptake and ammonia-N excretion of juvenile Penaeus japonicus during depuration following one-day exposure to different concentrations of saponin at different salinity levels[J]. Aquaculture, 1997, 156: 77-83. doi: 10.1016/S0044-8486(97)00085-9
    [38] CAMACHO-JIMENEZ L, DIAZ F, SANCHEZ-CASTREJON E, et al. Effects of the recombinant crustacean hyperglycemic hormones rCHH-B1 and rCHH-B2 on the osmo-ionic regulation of the shrimp Litopenaeus vannamei exposed to acute salinity stress[J]. J Comp Physiol B, 2018, 188(4): 565-579. doi: 10.1007/s00360-018-1151-8
    [39] 张嘉晨, 曹伏君, 刘建勇, 等. 凡纳滨对虾(Litopenaeus vannmei)生长和耐低溶氧性状的遗传参数估计和遗传获得评估[J]. 海洋与湖沼, 2016, 47(4): 869-875. doi: 10.11693/hyhz20160400084
    [40] THODESEN J, MORTEN R, WANG Y X, et al. Genetic improvement of tilapias in China: genetic parameters and selection responses in growth of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) after six generations of multi-trait selection for growth and fillet yield[J]. Aquaculture, 2011, 322: 51-64.
    [41] BENTSEN H B, GJERDE B, NGUYEN N H, et al. Genetic improvement of farmed tilapias: genetic parameters for body weight at harvest in Oreochromis niloticus during five generations of testing in multiple environments[J]. Aquaculture, 2012, 338(29): 56-65.
    [42] CASTILLO-JUAREZ H, CASARES J C Q, CAMPOS-MONTES G, et al. Heritability for body weight at harvest size in the Pacific white shrimp, Penaeus (Litopenaeus) vannamei, from a multi-environment experiment using univariate and multivariate animal models[J]. Aquaculture, 2007, 273(1): 42-49. doi: 10.1016/j.aquaculture.2007.09.023
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  48
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-02
  • 修回日期:  2021-11-09
  • 录用日期:  2021-11-25
  • 网络出版日期:  2021-12-11

目录

    /

    返回文章
    返回