水产动物遗传育种方案课件.ppt

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1、,落实科学发展观、研讨学科发展规划,水产动物遗传育种方案,落实科学发展观、研讨学科发展规划,学科领域发展及现状,育种技术,水产育种技术及其发展史,参照楼允东,落实科学发展观、研讨学科发展规划,国际水产养殖业已育成的良种：鲤 20多个 鲑鳟鱼类 10多个 鲟 1 个 罗非鱼 34个 我国育成的水产良种:鲤 17个 鲫 6个 海带 2个 团头鲂 1个 对虾 1个,鲍 1个 遗传育种成果在我国水产养殖中的贡献不到10%。,水产良种,育种技术,李思发，2005,学科领域发展及现状,当前的育种物种,落实科学发展观、研讨学科发展规划,水产良种,育种技术,鱼类15种：鲤、鲫、尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、尼奥杂

2、交鱼、虹鳟淡水白鲳、长盖巨脂鲤、团头鲂、黄颡鱼卡特拉鲃、露斯塔野鲮、印度鲮、加洲鲈、条纹鲈、中华鳖；虾类4种：中国对虾、斑节对虾、南美白对虾、日本对虾；贝类2种：扇贝、鲍：海藻2种：紫菜、海带。,李思发，2005,学科领域发展及现状,落实科学发展观、研讨学科发展规划,水产良种,育种技术,当前的育种物种,10个以上种类近30个育种项目,学科领域发展及现状,落实科学发展观、研讨学科发展规划,1940,1950,1960,1970,1980,1990,2000,100,200,300,鸡,牛,猪,挪威大西洋鲑,生产性能,%(与 1940年比),时 间,罗非鱼,(依据 Eknath),当前的育种物种,

3、水产良种,遗传育种典范,育种技术,学科领域发展及现状,动物育种排行榜,落实科学发展观、研讨学科发展规划,2,3,1,学科领域的现状,存在问题分析,高级育种技术(Advanced Selective Breeding),学科领域发展展望,4,水产动物遗传育种方案,落实科学发展观、研讨学科发展规划,存在问题分析,一般认为：筛选育种经典技术、费时费力、进展缓慢。实 际 上：假设遗传力30%（20-60%）左右，精确的选择可每代提高20%以上的产量（遗传获得），因此选择育种是最基本、最直接、最有效、最快的育种技术。,认识问题,落实科学发展观、研讨学科发展规划,选育5代的大西洋鲑的遗传进展,存在问题分析

4、,认识问题,落实科学发展观、研讨学科发展规划,尼罗罗非鱼的遗传进展,存在问题分析,认识问题,落实科学发展观、研讨学科发展规划,育种技术的贡献和投资,科研投资方向有待商榷,存在问题分析,认识问题,投资方向问题,落实科学发展观、研讨学科发展规划,3个系统还不完善：,1、遗传育种的理论系统2、育种操作的技术系统3、良种生产的保障系统,存在问题分析,认识问题,关键问题,投资方向问题,落实科学发展观、研讨学科发展规划,2,3,1,学科领域的现状,存在问题分析,高级育种技术(Advanced Selective Breeding),学科领域发展展望,4,水产动物遗传育种方案,落实科学发展观、研讨学科发展规

5、划,群体（个体）选育家系选育杂交育种纯系选育（作物）指数选育-多性状育种分子标记辅助育种技术,经典育种技术,高级育种技术,新兴育种技术,高级育种技术,2004年6月5日，中挪水产育种合作项目“水产养殖动物多性状复合育种技术的引进与示范”在中国水产科学研究院黄海水产研究所签定。,落实科学发展观、研讨学科发展规划,有利基因,瑞典遗传学家Nilsson-Ehle（尼尔逊 埃尔）于1909年提出多基因假说，后经试验论证而得到公认。要点：1、决定数量性状（生长、抗病等）的基因数目很多；2、基因效应大小可以不同；3、各个等位基因的表现：不完全显性、无显性、增效 或减效作用，上位性效应等；4、各基因的作用是

6、累加性的。,高级育种技术-理论系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,选择育种的主要目的就是一代代地富集有利基因，淘汰不利基因。,有利基因,高级育种技术-理论系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,基群1,不同品系/群体,建立侯选物种最多化的有利基因的群体-基础群体（base population)。可以同时选择多个目的性状。,与纯系选育是完全不同的概念，其效率也是纯系选育不可比拟的。成千上万的有利基因也是遗传标记辅助育种最大问题。,有利基因,高级育种技术-理论系统,青岛,海州湾,乳山,朝鲜半岛南海,落实科学发展观、研讨学科发展规划,选育品系黄海1号即抗98自然群体朝鲜半岛沿海群体（1个）中国

7、沿海（3个）,选育目标：生长速度+存活率+抗WSSV,有利基因,高级育种技术-理论系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,对虾育种交配方案（岙山，2005.3）,共设计全同胞家系127，半同胞家系62个。,有利基因,高级育种技术-理论系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,有利基因,高级育种技术-理论系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,有利基因,遗传负荷（genetic load）：指一个群体由于有害基因的存在而使其适合度降低的现象。遗传负荷一般用一个群体中每个个体带有的有害基因的数量来衡量，包括突变负荷（mutation load）和分离负荷（segregation load）。一个高等

8、生物的所有基因位点的遗传负荷大约是100个有害等位基因，一个有害突变的纯合型使适应性性状降低约1-2%。,有害基因,高级育种技术-理论系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,0,10,20,30,40,50,60,70,累积遗传获得%,基础群体,1,2,3,4,世代,1%,10%,全同胞兄妹交群体的高强度选择（即1%的选择）和控制近交的适当选择（即10%的选择）所产生的累计遗传获得。,高级育种技术-理论系统,有利基因,有害基因,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级育种技术-理论系统,有利基因,有害基因,多数的育种项目存在近交衰退的问题，因此有”提纯、复壮“。,建鲤,W1-4 荷包鲤1-4Y1

9、-4 元江鲤 1-4G1-2 雌核发育纯系 F5 2系杂交和纯系自交,问题：1、连续自交和杂交。2、慢、长的过程？3、发展的可持续性？,技术路线：家系选育、系间杂交雌核发育、横交固定,落实科学发展观、研讨学科发展规划,顺序选育：丢失有利基因、严重近交衰退；指数选育：可有效地对多个性状的选育。,X性状,Y性状,顺序选育(Tandem selection),指数选育(Index selection),指数选育,高级育种技术-理论系统,有利基因,有害基因,准确估计育种值,父本,母本,留种亲体,全同胞,BLUP 法估计育种值,“最优线性无偏计算”(Best Linear Unbiased Predic

10、tion,BLUP),基于指数值的选育,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级育种技术-理论系统,高级选择育种技术：Advanced Selective Breeding1、有利基因富集面广，项目可持续性强；2、清除了有害基因，但又避免了近交衰退；3、可进行多性状选择；4、选种精确。,有利基因,有害基因,指数选育,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级选择育种技术-技术系统,定向交尾技术,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级选择育种技术-技术系统,定向交尾技术,标记技术,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级选择育种技术-技术系统,定向交尾技术,标记技术,近交控制方案,原 代：A B C D

11、 E F G H I 第一代：AB AC AD AE AF AG AH AI BC BD BE BF BG BH BI CD CE CF CG CH CI DE DF DG DH DI EF EG EH EI FG FH FI GH GI HI 第二代:：ABCD ABCE ABCF ABCG ABCH ABCI ABDE ABDF ABDG ABDH ABDI ABEF ABEG ABEH ABEI ABFG ABFH ABFI ABGH ABGI ABHI ACDE ACDF ACDG ACDH ACDI ACEF ACEG ACEH ACEI ACFG ACFH ACFI ACGH AC

12、GI ACHI ADEF ADEG ADEH第三代：ABCDEFGH ABCDEFGI ABCDEFHI ABCDEGHI ABCDFGHI ABCEFGHI ABDEFGHI ACDEFGHI BCDEFGHI,落实科学发展观、研讨学科发展规划,优良品种的生产保障体系,高级选择育种技术-保障系统,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级选择育种技术-保障系统,100个苗种培育单元,64个中间培育单元,4个成体培育单元,黄海水产研究所 于山东即墨岙山建设的 中国对虾核心苗种中心,落实科学发展观、研讨学科发展规划,2,3,1,学科领域的现状,存在问题分析,高级育种技术(Advanced Selec

13、tive Breeding),学科领域发展展望,4,水产动物遗传育种方案,解生产之急需,落实科学发展观、研讨学科发展规划,我国主要养殖品种存在严重近交，近交衰退造成的损失巨大：,鱼：大菱鲆、半滑舌鳎虾：中国对虾、凡纳对虾贝：鲍、海湾扇贝、栉孔扇贝、牡蛎,学科领域发展展望,种质改良是恢复生产的紧迫任务，对保护资源也具有重大意义。,落实科学发展观、研讨学科发展规划,大菱鲆生产中存在无法估计的近交率；统计结果：莱州地区平均养殖周期延长个月以上；出苗率：1-30%。,解生产之急需,学科领域发展展望,落实科学发展观、研讨学科发展规划,兄妹交：8孙女交：36杂交：10,近交系数：25%，近交系数：12.5

14、%杂交：0%？整体来说，平均近交系数：12%。,第一代生产,第二代生产,解生产之急需,学科领域发展展望,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级育种技术-理论系统,解生产之急需,落实科学发展观、研讨学科发展规划,高级育种技术-理论系统,解生产之急需,落实科学发展观、研讨学科发展规划,-100%,+100%,-50%,+50%,0%,自然群体,第一代,第二代,第三代,杂交,杂交优势=,近交衰退,杂交鲍品种是近交衰退的补偿。,学科领域发展展望,解生产之急需,落实科学发展观、研讨学科发展规划,落实科学发展观、研讨学科发展规划,全面查清黄渤海中国对虾种群的遗传差异，为构建遗传育种的基础群体提供依据。,学科领域发展展望,解生产之急需,自主创新,落实科学发展观、研讨学科发展规划,建立微卫星家系、个体识别技术,可检测位点11个。三重PCR识别率达到95%以上。,学科领域发展展望,解生产之急需,自主创新,落实科学发展观、研讨学科发展规划,建立1个队伍，2-5个“863”核心苗种场中心(Nuclear Breeding Center)；开展2-5个优良品种培育。全国实现1-2个养殖种的良种化。,以可持续发展为纲，用5年的时间：,解生产之急需,学科领域发展展望,建立良种培育体系,突破关键技术,落实科学发展观、研讨学科发展规划,谢谢！,水产动物遗传育种方案,