石斑鱼是我国重要的海水经济鱼类。近年来在全国范围内广泛养殖,在2020年石斑鱼的养殖产量达到192,045吨,在海水鱼类养殖中位居前三位。石斑鱼养殖业的快速发展,带动了行业经济快速发展和行业规模的迅速扩大,然而,经过多年人工繁殖和养殖,许多石斑鱼的经济性状严重衰退,种质资源严重退化。出现了苗种生长缓慢、抗逆性降低、肉质口感下降等现象。目前许多新兴育种手段已广泛应用于水产动物遗传育种中,如基因编辑、雌核发育、多倍体诱导等。但是杂交仍然是应用广泛且效果显著的一种育种方法,本研究围绕生长和耐低温探究了两种新杂交石斑鱼在这两方面的杂种优势。1、蓝身大斑石斑鱼、青石斑鱼和青蓝石斑鱼染色体核型、发育生物学及生长特性探究为了探究杂交后代与双亲染色体组型的差异,证明青石斑鱼Epinephelus awoara和蓝身大斑石斑鱼Epinephelus tukula杂交在染色体水平上的可行性,以及建立石斑鱼外周血淋巴细胞培养制备染色体制片技术,本研究以4月龄和16月龄青石斑鱼♀×蓝身大斑石斑鱼♂杂交后代（青蓝石斑鱼E.AT）、4月龄母本后代和父本为实验材料,通过头肾-秋水仙素法和外周血细胞培养法制备染色体制片,经油镜观察和分裂相统计,结果表明青石斑鱼的染色体数目为2n=48,占比91.00%,核型公式为2n=48t,NF=48;蓝身大斑石斑鱼具两个亚中部着丝粒染色体,染色体数目为2n=48,占比82%,核型公式为2n=2sm+46t,NF=50,臂比为1.76±0.11;青蓝石斑鱼具一个亚中部着丝粒染色体,染色体数目为2n=48,占比78%,核型公式为2n=1sm+47t,NF=49,臂比为1.75±0.29。同时,本研究对4尾16月龄青蓝石斑鱼的性腺进行组织切片,观察发现所有个体性腺中具有大量卵母细胞,杂交后代均为雌性,初步说明杂交后代所具有的异形染色体与性别无关,推断异形染色体形成的原因是父本提供了23条端部着丝粒染色体和1条亚中部着丝粒染色体,母本提供了24条端部着丝粒染色体。研究结果为石斑鱼杂交后代异形染色体发生、遗传变异,以及杂交后代性状选育和种质改良提供了丰富的资料。我们探讨了青蓝石斑鱼的变态和骨骼发育过程。目前,通过杂交选育出了许多性状优良的养殖品种并在水产养殖业发展中起着重要作用。然而,很少有研究关注于杂交后代的发育生物学。我们研究了青蓝石斑鱼仔稚幼鱼的形态特征和身体结构,并测量其体长。结果表明,青蓝石斑鱼的变态过程与其他石斑鱼相似。此外,使用骨骼染色技术对其仔稚幼鱼的颅骨、附肢骨骼和脊椎的发育和骨化顺序进行了观察和描述。初孵仔鱼没有骨骼。头部软骨和胸鳍在孵化后第3天发育,全长（TL）为2.74±0.06 mm;15日龄（3.90±0.97 mm TL）时背鳍和腹鳍软骨发育;18日龄（4.69±0.58 mm TL）时出现脊柱和尾鳍软骨;22日龄（6.16±1.76 mm TL）时臀鳍软骨被观察到;第二背鳍棘和腹鳍棘在24至26日龄（8.01±1.41–9.29±1.64 mm TL）之间完全骨化。首先完成骨化的骨骼是腹鳍,发生在44日龄（24.64±3.63 mm TL）;脊柱在47日龄（29.70±1.97 mm TL）时完全骨化;51日龄（34.64±1.92 mm TL）时背鳍和臀鳍骨化;头部骨骼、尾鳍和胸鳍在68日龄（41.89±2.16 mm TL）完全骨化。此外,在生长和存活率上青蓝石斑鱼具有杂种优势,在13月龄时青蓝石斑鱼体重为青石斑鱼的3.16倍。这些结果为石斑鱼仔鱼和幼鱼的变态和骨骼发育以及杂交后代生长和成活率优势分析提供了丰富的生物学数据。2、金虎石斑鱼与棕点石斑鱼、虎龙杂交斑的对比养殖以及杂种优势转录组分析在石斑鱼育种中,杂交是应用广泛且效果显著的一种育种方法。本研究对棕点石斑鱼E.fuscoguttatus♀和蓝身大斑石斑鱼♂进行了杂交（金虎石斑鱼E.FT）,并比较了工厂化养殖条件下金虎石斑鱼、棕点石斑鱼和虎龙杂交斑家系的生长特性。结果显示,12月龄的金虎石斑鱼和虎龙杂交斑体重分别为572.7 g和384.9 g,全长分别为31.3 cm和25.9 cm,金虎石斑鱼体重是虎龙杂交斑的1.49倍;15月龄的金虎石斑鱼的体重和体长分别为902.4 g和37.2 cm,棕点石斑鱼体重为445.3 g和27.9 cm,金虎石斑鱼比棕点石斑鱼重2.03倍;金虎石斑鱼还在存活率上显著高于虎龙杂交斑和棕点石斑鱼。15月龄金虎石斑鱼和棕点石斑鱼体长与体重的关系式分别为W=0.0487L2.8466（R~2=0.9671）和W=0.0514L2.8835（R~2=0.9678）,12月龄金虎石斑鱼和虎龙杂交斑体长与体重的关系式为W=0.1129L2.6022（R~2=0.9611）和W=0.1178L2.6543（R~2=0.9603）。表明这四个石斑鱼家系在此阶段均为异速生长类型。通过转录组测序技术对棕点石斑鱼和金虎石斑鱼的脑、肝脏、肌肉进行测序,分别在脑、肝脏、肌肉中得到个1448（上调441个,下调1007个）、443（上调248个,下调195个）和203（上调87个,下调116个）差异表达基因。对差异基因进行GO功能富集分析和KEGG通路分析,结果显示生物代谢过程条目、氧化还原过程条目、蛋白质结合条目、c AMP信号通路、MAPK信号通路、Fox O信号通路、生长激素的合成、分泌和作用通路等与细胞生长、机体生长发育和有机物代谢相关通路显著富集。通过对生长相关基因的筛选,发现igf-1、igfbp1基因与生长发育密切相关。3、金虎石斑鱼高密度遗传图谱的构建及生长性状QTL定位QTL定位是动物育种中标记辅助选择（MAS）的有效方法,高密度遗传连锁图谱是QTL精细定位的必要条件。本研究采用RAD-seq技术,以金虎石斑鱼为作图群体,构建了高密度遗传图谱。性别平均遗传连锁图谱、雌性特异遗传连锁图谱和雄性特异遗传连锁图谱均由24个连锁群（LGs）组成。在已报道的石斑鱼遗传图谱中,本研究开发的遗传图谱的SNP数量最多。性别平均遗传连锁图谱包含2759个bin标记（150,468个SNP）,跨度为1627.28?c M,平均标记间隔为0.59?c M;雌性特异性（棕点石斑鱼）遗传连锁图谱包含648个bin标记（38,269个SNP）,跨度为1414.68?c M,平均标记间隔为2.22?c M;雄性特异性（蓝身大斑石斑鱼）遗传连锁图谱包含2126个bin标记（112,015个SNP）,跨度为1839.88?c M,平均标记间隔为0.86 c M。共鉴定出45个QTL,包括318个生长相关性状的SNP,其中体重10个,全长6个,体长7个,头长14个,体高5个,体厚3个。此外,还发现了56个与生长、代谢、骨骼形成、肌肉发育和神经调节相关的候选基因,其中包括8个与其他鱼类生长相关的基因。其中,gpr126、fam20a、fam20c、sox9b、foxm1、foxl1、myf6、zbtb38和sl应该是进一步研究的重点。这些结果为石斑鱼QTL精细定位提供了基础,为探索杂种优势的成因提供了理论指导,这对MAS在杂交后代和雌雄亲本选育中具有重要意义。4、两种杂交石斑鱼及其母本低温胁迫下的生理响应及耐低温分子机制研究低温是鱼类常见的环境胁迫因子之一,有关金虎石斑鱼、棕点石斑鱼、青石斑鱼和青蓝石斑鱼对低温胁迫的生理响应尚未见报道,本研究对这四种石斑鱼的耐低温能力进行了比较,结果显示,棕点石斑鱼和金虎石斑鱼停止摄食为19℃和16℃,半致死温度为11℃和9℃;青石斑鱼和青蓝石斑鱼停止摄食均为12℃,半致死温度为6.5℃和7.5℃。随着温度的下降,这四种石斑鱼的鳃、肌肉、肝脏破坏程度逐渐加重,棕点石斑鱼和金虎石斑鱼肝脏和血清中超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、总抗氧化能力（Total antioxidant capacity,T-AOC）和谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量先下降后上升,肝脏中丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量先上升后下降;血清中溶菌酶（Lysozyme,LZM）先升后降,而免疫球蛋白M（Immunoglobulin M,Ig M）无明显变化。通过转录组测序技术对26℃、16℃和半致死温度的棕点石斑鱼和金虎石斑鱼的脑、肝脏、肌肉进行测序,结果显示,当温度从26 oC降至16 oC时,差异基因大多数在肝脏中富集。通过对金虎石斑鱼和棕点石斑鱼从26 oC-16 oC-半致死温度差异基因的趋势分析发现在两种石斑鱼的脑、肝脏、肌肉中的前五个模式中都显著富集到了持续下调基因和持续上调基因两个模式,且富集到较多基因。通过对趋势分析中差异基因的KEGG通路分析,结果显示脑和肝脏中持续下调的基因均在代谢通路中显著富集,持续下调的基因在AMPK信号通路、m TOR信号通路和Fox O信号通路等通路中富集。其中Fox O信号通路中的atm、bcl6和gadd45等基因显著上调,可能与低温胁迫相关。此外,金虎石斑鱼hsp70和aqp1基因在16℃的高表达可能导致了其耐寒能力较高。综上所述,金虎石斑鱼和青蓝石斑鱼具有生长速度快,存活率高的杂种优势。金虎石斑鱼具有耐低温杂种优势,青蓝石斑鱼较好的遗传了青石斑鱼的耐低温能力。这两种石斑鱼具有广阔的推广前景。