半滑舌鳎抗病性状遗传参数评估和抗病品系选育

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半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)是我国重要的海水养殖鱼类之一,随着生产和养殖规模的不断扩大,由于高密度养殖、营养不充分和水质问题导致了细菌性疾病频繁频发,严重限制了半滑舌鳎产业的发展。鉴于此,本论文利用哈维氏弧菌和迟缓爱德华氏菌人工感染数据、弧菌病自然发病数据和幼鱼期养殖成活率数据,对其存活(抗病)性状进行遗传参数评估,获得如下结果:1.利用2014年哈维氏弧菌人工感染存活数据(50个家系,共8547个体),对抗哈维氏弧菌病性状进行了遗传力评估,并对抗病性状和生长性状(体重和全长)的遗传相关进行了分析。将存活(抗病)性状分别定义为二态存活性状(BTS)、死亡日(DD)和二态测定日(BTDS)三种类型,并拟合在基于动物模型和亲本模型的线性模型、截面模型或纵向模型(共10个模型)中进行分析。感染实验持续14天,哈维氏弧菌感染实验的整体存活率为57.86%,家系存活率范围为9.3–94.3%。存活性状的遗传力为0.05–0.39(取决于模型和性状定义),相对来说基于亲本模型的结果高于动物模型。抗病性状和生长性状的遗传相关为中等正相关(0.27–0.51),用基于相同或相似(DD和BTDS)性状定义类型的不同模型估计得到的家系育种值之间的Pearson相关系数非常高(0.860–0.998),但是基于不同性状定义类型的不同模型估计得到的家系育种值之间的Pearson相关系数中等水平(0.412–0.494),说明相同或相似模型的预测能力一致。总之,抗病性状的低中等遗传力和与生长性状的正遗传相关表明可以在半滑舌鳎中同时对抗哈维氏弧菌性状和生长性状同时进行选育。2.利用迟缓爱德华氏菌人工感染存活数据(39个家系,3727个体),对抗迟缓爱德华氏菌病性状进行遗传力评估,并对抗病性状和生长性状的遗传相关进行了分析。感染实验持续了9天,整体累积死亡率为75.4%(各家系死亡率范围为6.4%–100%),其中第9天的时候整体累积存活率为50.7%,因此分别将第6天和第9天作为截断点,形成两个数据集分别进行分析。将存活性状定义为3种类型(BTS,DD,BTDS)拟合在合适的4个模型中进行遗传分析。存活性状的遗传力介于0.10到0.36之间,并且在第6天估计得到的遗传力较第9天大,不管用什么模型和性状定义类型(除了DD拟合在LIN中)。抗病性状与生长性状(体重和全长)的遗传相关很低并且不显著不同于0(-0.12–0.24)。与二态性状相比,将存活性状定义为连续性状(DD)或者重复性状(BTDS)时,存在较大的家系重排效应。上述结果说明抗迟缓爱德华氏菌病性状存在较大的遗传变异,并且与生长性状的遗传相关很小表明这两个性状很难同时进行选育。3.为了验证是否可以将弧菌病自然发病存活性状(由多种弧菌共同感染而发病)作为育种目标,利用弧菌病自然发病存活数据基于4个模型(3个截面模型1个纵向模型)对抗弧菌病性状进行了遗传参数评估。用78个家系(15912个体)的持续了56天的自然发病数据对抗弧菌病的遗传变异程度进行了评估。即将35天(累积死亡率49.2%)和56天(最终累积死亡率71.6%)作为两个截断点形成两个数据集分别用于进行方差组分和遗传力评估。抗弧菌病性状的遗传力为低中等遗传力,其中在各自的模型中,56天的遗传力值(0.04–0.21)大于35天的值(0.03–0.10)。不同模型估计得到的家系育种之间的Spearman秩相关非常高(>0.98),表明不同模型的家系排名几乎一致。与3个较简单的截面模型相比,纵向模型因为将死亡时间考虑进去了表现出了最高的模型准确性。这些结果足以确定抗弧菌病性状存在遗传变异,为半滑舌鳎抗弧菌病育种提供了一个新的视角。4.众所周知,提高水产养殖鱼类的自然抗病能力非常重要。利用半滑舌鳎幼鱼时期自然存活数据(4个年份的家系(2014,2015,2016,2018),共221个家系,195589个体),对自然抗病性状进行遗传方差和遗传力进行了评估。将存活定义为二态性状(死/活)拟合在两个截面模型中(截面线性亲本模型CLM和截面阈值亲本模型CTM),分别利用各年份的家系存活数据集和完整的数据集对存活性状的遗传力进行分析。在两个模型中,各年份存活的遗传力差异都很大,用CLM和CTM估计得到的遗传力范围分别为0.01–0.42和0.03–0.52。用完整的数据集获得的观测(CLM)和潜在(CTM)遗传力分别为0.09±0.04和0.13±0.06。在两个模型中,全同胞家系育种值的Pearson相关性都非常高(>0.98),并且两个模型的预测能力非常接近,模型准确性也都非常高(>0.99),CLM(0.993)的选择准确性略高于CTM(0.991)。两个模型中,全同胞家系育种值之间的Pearson和Spearman秩相关非常高,分别为0.986和0.990,表明这两个模型的家系排名一致。抗病性状(自然存活)的选择反应为0.06,遗传增益为11.8%,即自然存活率每代期望提高11.8%单位。上述结果表明半滑舌鳎幼鱼自然存活性状存在遗传变异,具有一定的选育潜力。
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