（水产养殖专业论文）马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究.pdf

尘-，；： jyllllllllllit17jfllll9llltl8lll119fli15llfl14tjll 海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权说明 本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权海南大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属海 南大学。 保密论文在解密后遵守此规定。 论文作者签名： 日期：年月 日 导师签名： 日期：年月 日 本人已经认真阅读“c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文 提交 c a l l s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中规定享受相关权益。凰 意途塞埕銮卮澄厦：旦圭生i 巳= 生i 旦三生筮塑。 论文作者签名： 日期：年月日 导师签名： 日期：年月日 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 摘要 本研究对马氏珠母贝( 早) 黑珠母贝( d ) 以及马氏珠母贝( 早) 斑珠母贝( 8 ) 单 对杂交的受精过程与亲本的受精过程进行了比较，并且将杂交子代与亲本的核型 和核基因进行了分析比较，发现了在珍珠贝杂交过程中产生的特殊细胞及分子遗 传学现象，并提出了相应的理论。 l 、对马氏珠母贝与黑珠母贝、马氏珠母贝与斑珠母贝等亲贝，采用人工受精 的方法进行了杂交试验，详细观察了马氏珠母贝( 早) 黑珠母贝( d ) 、马氏珠母贝 ( 早) 斑珠母贝( d ) 的杂交子代及亲本的的胚胎发育过程，亲本及杂交子代均经过 了受精卵期、极体期、2 细胞期、4 细胞期、1 6 细胞期、桑葚期、囊胚期、担轮 幼虫期等时期，其中杂交子代还观察到了d 形幼虫期。每种贝发育的时间有差 异，在水温为2 5 0 c ，盐度为3 3 的条件下，马氏珠母贝自交组从精卵受精到发 育成担轮幼虫，经过了5 0 h ，黑珠母贝在同样条件下，经过5 9 h ，斑珠母贝为 6 o h ，两种杂交子代则都经过6 3 h 才发育至担轮幼虫期。 2 、分别对马氏珠母贝( 早) 黑珠母贝( d ) 和马氏珠母贝( 早) 斑珠母贝( 艿) 两个杂 交组合的杂交幼虫及其亲本的染色体核型进行了分析，研究结果表明，马氏珠母 贝、黑珠母贝、斑珠母贝及两种杂交子代均有2 n = 2 8 条染色体，其中，马氏珠母 贝的核型公式为2 n = 1 6 m + 6 s m + 4 s t + 2 t ，染色体臂数n f = 5 4 ：黑珠母贝核型公式为 2 n = 4 m + 4 s m + 2 0 t ，n f = 3 6 ：斑珠母贝核型2 n - - 2 8 t , n f = 2 8 ；马氏珠母贝( 早) 黑珠母 贝( d ) 杂交子代核型为2 n = 1 0 m + 4 s m + 4 s t + 1 0 t , n f = 4 6 ：马氏珠母贝( 早) 斑珠母贝( d ) 杂交子代核型公式2 n = s m + 4 s m + 2 s t + 1 4 t ，n f = 4 2 。两个杂交子代的核型与预期 值有些偏差，推测其原因可能是染色体突变、染色体替换及核质不相容等因素 造成。 3 、实验还利用2 8 s 基因、9 4 号管家基因以及5 8 s 和2 8 s 之间的间隔区i t s 2 序列分别对两组试验的亲本和子代进行了分析比较。 利用这三种序列对马氏珠母贝( 早) 黑珠母贝( d ) 的杂交子代以及其亲本进行 分析发现，马氏珠母贝、黑珠母贝和其杂交子代，种群内个体之间变异很小，突 变位点较少。用2 8 s 比对得出两亲本的遗传距离在0 0 2 4 0 0 3 1 之间，而马氏珠 母贝与杂交子代的遗传距离在0 0 0 8 0 0 1 1 范围内，黑珠母贝与杂交子代的遗传 距离为0 0 2 3 0 0 2 6 ：比较马氏珠母贝与黑珠母贝i t s 2 序列，计算得出二者遗传 距离在0 5 3 8 - 0 6 1 6 之间，而父本黑珠母贝与杂交子代的遗传距离为 0 0 1 1 - 0 0 1 3 ，母本马氏珠母贝与杂交子代的遗传距离为0 5 3 6 0 6 1 0 ；用9 4 号核 基因比对，得出的结果也与2 8 s 的比对结果一致。从数据看出，三个序列的比 对结果，均是两亲本与子代的遗传距离更近，亲本之间的遗传距离更远，而用 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 核基因比对结果是母贝马氏珠母贝与子代亲缘关系更接近，用i t s 2 区则显示父 本黑珠母贝与子代亲缘关系更近。推测可能是子代核基因随着母本提供的胞质 而趋同进化，间隔区则没有此现象。 对马氏珠母贝( 辛) 斑珠母贝( 8 ) 杂交子代及其亲本利用3 种序列进行分析， 三种珍珠贝种内个体之间变异小，种群之间的变异，在对2 8 s 基因比较后，计算 得出两者的遗传距离在0 0 4 2 0 0 4 7 之间，而马氏珠母贝与杂交子代的遗传距离 在0 0 0 7 0 0 0 9 范围内，斑珠母贝与杂交子代的遗传距离为0 0 3 8 0 0 4 4 ；用9 4 号 核基因比对，得出的结果也与2 8 s 的比对结果一致；比较马氏珠母贝与斑珠母贝 i t s 2 序列，计算得出二者遗传距离在0 4 8 6 0 5 4 6 之间，而父本斑珠母贝与杂交子 代的遗传距离为0 0 0 7 0 0 1 8 ，母本马氏珠母贝与杂交子代的遗传距离为 0 3 5 9 0 4 5 7 。两种亲本的遗传距离都与子代更接近，而作为母本的马氏珠母贝 和作为父本的斑珠母贝之间，亲缘关系较远。而用核基因比对结果是母贝马氏 珠母贝与子代亲缘关系更接近，用i t s 2 则显示父本斑珠母贝与子代亲缘关系更 近。 4 、尝试将马氏珠母贝与珠母贝和大珠母贝进行杂交，在亲本性腺饱满情况 下，对马氏珠母贝和珠母贝进行杂交，采用人工催产和人工受精两种方法，且 多次重复，自交对照组在每次实验中都能成功受精，而杂交组的精子并不与卵 受精。可以推断，马氏珠母贝和珠母贝是不能成功杂交受精的。将马氏珠母 贝、黑珠母贝、斑珠母贝、杂交子代a b 、a c 、珠母贝以及大珠母贝这7 种贝 的i t s 2 部分序列进行比对并测算其遗传距离，发现马氏珠母贝与黑珠母贝和斑 珠母贝的遗传距离较近，而与珠母贝和大珠母贝亲缘关系较远，推测这可能是 马氏珠母贝与珠母贝和大珠母贝杂交不成功的内在原因。 关键词：马氏珠母贝珠母贝属杂交胚胎发育核型核糖体r n a i t s 2 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 a b s t r a c t w es u c c e s s f u l l yc o n d u c t e dt h ec r o s sb r e e d i n gb e t w e e np i n c t a d am a r t e n s i i ( 早) a n dp n i g r a ( 占) , p m a r t e n s i i ( 早) a n dp m a c u a t t a ( 艿) c e l la n dg e n e t i cr e s e r c h sw e r e m a d et oc o m p a r et h eh y b r i d s 谢mt h e i rp a r e n t s a c c o r d i n gt ot h er e s u l t s ，w ea l s or a i s e s o m ed e d u c t i o n s 1 w ec u l t u r e dt h es e l f p r o g e n ya n dh y b r i db ya r t i f i c i a li n s e m i n a t i o n n l ee a r l y d e v e l o p m e n to fh y b r i da n ds e l f p r o g e n yw e r eo b s e r v e da n dt h em o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c sw e r ed e s c r i b e d a l lf i l i ag e n e r a t i o n se x p e r i e n c ef e r t i l i z e de g g s ，2 - c e l l s t a g e ，4 - c e l ls t a g e ，16 - c e l ls t a g e ，m o r u l as t a g e ，b l a s t u l as t a g e ，t r o c h o p h o r es t a g e ，v e l i g e r s t a g ea n ds oo n i nt h es a n l ec o n d i t i o no ft e m p e r a t u r ea n ds a l i n i t y , e a c hk i n do ff i l i a g e n e r a t i o n sh a sd i f f e r e n tp r o c e s s e so ff e r t i l i z a t i o n , s e l f p r o g e n yo fp m a r t e n s i in e e d s 5 o ht ot u r nt ot r o c h o p h o r e ，n i g r an e e d s5 9 h , p m a c u a l mn e e d s6 o h ，h o w e v e r , t h e h y b r i d sn e e d6 3 h 2 t h ek a r y o t y p e so fh y b r i d sa n dt h e i rp a r e n t sw e r ea n a l y z e da n dc o m p a r e d t h e pm a r t e n s i t s d i p l o i d c h r o m o s o m en u m b e ri s 2 n = 2 8 ，k a r y o t y p e c o n s i s t so f 16 m + 6 s m + 4 s t + 2 t , n f = 5 4 ；w h i l et h e p r l i g r a ) sd i p l o i d c h r o m o s o m en u m b e ri s 2 n = 2 8 ，k a r y o t y p e c o n s i s t so f 4 m + 4 s m + 2 0 t , n f = 3 6 ；t h e pm a c u a l t a s d i p l o i d c h r o m o s o m en u m b e ri s 2 n = 2 8 , k a r y o t y p e c o n s i s t so f2 8 t , n f = 2 8 ；t h e d i p l o i d c h r o m o s o m en u m b e ra n dk a r y o t y p eo fh y b r i d sb e t w e e n 只m 口，纪，岱f f ( 早) p 玎删8 ) a r e2 n = 2 8 210 m + 4 s m + 4 s t + 1 0 t ，n f = 4 6 ；t h ed i p l o i dc h r o m o s o m en u m b e ra n dk a r y o t y p e o f h y b r i d s b e t w e e n p m a r t e n s i i ( 9 ) p m a c u a l t a ( 8 ) a r e 2 n = 2 8 = 8 m + 4 s m + 2 s t + 1 4 t ，n f = 4 2 t h ek a r y o q l ，p e so ft w ol 【i n do fh y b r i d sw e r en o t m a t c hw i 1t h ee x p e c t a n c y , s o m es c i e n t i f i ch y p o t h e s e sf o rt h ep h e n o m e n o nw e r el i s t e d i nt h et h e s i s 3 u s i n g2 8 st oa m p l i f yt h eg e n o m i ed n ao fp m a r t e n s i i , p n i g r aa n dt h e i r h y b r i d , w ef i n dt h a tt h eg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e nt h ep a r e n t si s0 0 2 4 0 0 31 ；t h eg e n e t i c d i s t a n c eb e t w e e np m a r t e n s i ia n dt h eh y b r i di so 0 0 8 0 ol1 ；t h e g e n e t i cd i s t a n c e b e t w e e np n i g r aa n dt h eh y b r i di s 0 0 2 3 - 0 0 2 6 u s i n g9 4h o u s e k e e p i n gg e n e ，t h e r e s u l t sw e r et h es a m ea s2 8 s w h i l eu s i n gi t s 2t oa m p l i f yt h eg e n e o m i cd n a , w ef i n d t h a tt h eg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e nt h ep a r e n t si s0 5 38 0 616 ；t h e g e n e t i cd i s t a n c e b e t w e e nf e m a l ep a r e n ta n dt h eh y b r i di so 5 3 6 - 0 610 ；t h eg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e n m a l ep a r e n ta n dt h eh y b r i di s o o11 - 0 013 a c c o r d i n gt ot h er e s u l t s w ec a nf i n dt h a t t h e g e n e t i c d i s t a n c eb e t w e e n p a r e n t ( m a l e o r f e m a l e ) a n d t h e h y b r i d i s 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 c l o s e r , h o w e v e r , t h ed i s t a n c eb e w e e nt h ep a r e n t sa r el a r g e r a l s o ，w eu s e d2 8 st oa m p l i f yt h eg e n o m i cd n ao fpm a r t e n s i i z m a c u a l t aa n d t h e i rh y b r i d , w ef i n dt h a tt h eg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e nt h ep a r e n t si s0 0 4 2 - 0 0 4 7 ；t h e g e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e np m a r t e n s i i a n dt h eh y b r i di s0 0 0 7 0 0 0 9 ；t h eg e n e t i c d i s t a n c eb e t w e e npm a c u a h aa n dt h eh y b r i di s0 0 38 - 0 0 4 4 u s i n g9 4h o u s e k e e p i n g g e n e ，t h er e s u l t sw e r et h es a m ea s2 8 s w h i l eu s i n gi t s 2t oa m p l i f yt h eg e n e o m i c d n a ，w ef i n dt h a tt h eg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e nt h ep a r e n t si s0 4 8 6 0 5 4 6 ；t h eg e n e t i c d i s t a n c eb e t w e e nf e m a l ep a r e n ta n dt h eh y b r i di s0 3 5 9 0 4 5 7 ；t h eg e n e t i cd i s t a n c e b e t w e e nm a l ep a r e n ta n dt h eh y b r i di s0 0 0 7 - 0 018 a c c o r d i n gt ot h er e s u l t s ，w ec a l l f i n dt h a tt h eg e n e t i cd i s t a n c eb e t w e e np a r e n t ( m a l eo rf e m a l e ) a n dt h eh y b r i di s c l o s e r , h o w e v e r , t h ed i s t a n c eb e w e e nt h ep a r e n t sa r el a r g e r 4 a tl a s t ，w et r i e dt oh y b r i d i z et h epm a r t e n s i ia n dp m a r g a r i t i f e r ab yu s i n gt h e m e t h o d so fb o t ha r t i f i c i a li n s e m i n a t i o na n di n d u c t i o no fo v u l a t i o n w er e p e a tt h e h y b r i d i z a t i o n f o r s e v e r a lt i m e s ，h o w e v e r , i t sn o tf e r t i l i z a b l e a st h er e f e r e n c e g r o u p ，s e l f c r o s s g r o u p s c a n s u c c s e s s f u l l y f e r t i l i z e db y e v e r y t i m eo ft h e r e p e a t a t i o n w ec a nc o n l u d et h a tp m a r t e n s i ia n dp m a r g a r i t i f e r aa r en o tp o s s i b l et o f e r t i l i z a t i o n u s i n g i t s 2 f r a g m e n t t om a k et h e s e q u e n c ea l i g n m e n t o f p m a r t e n s i i , p n i g r a , p m a c u a l t a , pm a r g a r 打i f e r a , pm a x b n a a n dt w o s p e c i e s o f h y b r i d s ，w ef i n dt h a tt h eg e n e t i cd i s t a n c ea m o n gpn i g r a ，m a r t e n s i ia n dp m a c u a l t a a r em o r ec l o s e r , pm a r g a r i t i f e r aa n dpm a x i m as h o w sr e m o t ea f f i n i t yt ot h eo t h e rt h r e e s p e c i e s w ec a ni n f e rt h a ti t st h er o o tc a u s eo fn o n f e r t i l i z a t i o nb e t w e e np m a r t e n s i i a n dp m a r g a r i t i f e r a k e yw o r d s ：p i n c t a d am a r t e n s i i e m b r y o n i cd e v e l o p m e n tk a r y o t y p e g e n u sp i n c t a d a h y b r i d i z a t i o n r i b o s o m a lr n ai t s 2 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 第一章文献综述l o 引言1 1海洋贝类杂交育种的研究现状1 2 杂交育种中生殖隔离的研究3 2 1 生殖隔离的遗传机制3 2 2 珠母贝属生殖隔离的实验生物学研究4 2 2 1 个体发育水平4 2 2 2 染色体水平6 2 2 3 分子遗传趋异水平7 3 珍珠贝生殖隔离研究的目的和义1 1 3 1 研究目的1 1 3 2 研究意义1 1 第二章马氏珠母贝与黑珠母贝杂交的细胞及分子遗传学研究1 3 0引言1 3 l马氏珠母贝与黑珠母贝杂交的胚胎观察1 3 1 1 实验材料及方法1 4 1 1 1 实验材料1 4 1 1 2 主要的实验仪器1 4 1 1 3 主要的实验试剂及其配制1 4 1 1 4 人工受精1 4 1 2 实验结果1 6 1 3 讨论1 9 1 3 1 亲贝的挑选对受精率的影响1 9 1 3 2 洗卵对孵化率的影响2 0 1 3 3 自交组与杂交组的比较2 0 2 马氏珠母贝( a ) 与黑珠母贝( b ) 及其杂交子一代( a b ) 的染色体 核型比较2 0 v 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 2 1 实验材料及方法2 1 2 1 1 实验材料2 1 2 1 2 主要的实验仪器2 l 2 1 3 主要的实验试剂2 l 2 1 4 试剂的配制2 l 2 1 5 实验方法2 2 2 2 实验结果2 3 2 3 讨论2 6 3 马氏珠母贝( a ) 与黑珠母贝( b ) 及其杂交子一代( a b ) 的核基因 比较2 8 3 1 实验材料及方法2 8 3 1 1 实验材料j 2 8 3 1 2 主要的实验仪器2 9 3 1 3 主要的实验试剂2 9 3 1 4 试剂的配制2 9 3 1 5 实验方法3 0 3 2 实验结果3 1 3 2 15 s 和1 8 s 3 l 3 2 22 8 s 3 2 3 2 39 4 号3 4 3 2 4i t s 2 3 6 3 3 讨论3 9 3 3 12 8 s 、9 4 号和i t s 2 在群体内的遗传变异3 9 3 3 22 8 s 、9 4 号和i t s 2 在种群间的遗传变异4 0 第三章马氏珠母贝与斑珠母贝杂交的细胞及分子遗传学研究4 2 o 引言4 2 l马氏珠母贝与斑珠母贝杂交的胚胎观察4 2 1 1 实验材料及方法4 2 1 2 实验结果4 3 1 3 讨论4 6 2 马氏珠母贝( a ) 与斑珠母贝( c ) 及其杂交子一代( a c ) 的染色体 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 核型比较4 6 2 1 实验材料及方法4 6 2 2 实验结果4 6 2 3 讨论4 9 3 马氏珠母贝( a ) 与斑珠母贝( c ) 及其杂交子一代( a c ) 的核基因 比较4 9 3 1 实验材料及方法4 9 3 2 实验结果5 0 3 2 15 s 和1 8 9 5 0 3 2 22 8 s5 1 3 2 39 4 号5 3 3 2 4i t s 2 5 5 3 3 讨论5 8 3 3 12 8 s 、9 4 号和i t s 2 在群体内的遗传变异5 8 3 3 22 8 s 、9 4 号和i t s 2 在种群间的遗传变异5 8 第四章马氏珠母贝与珠母贝、大珠母贝的杂交初探6 0 0 引言6 0 1 马氏珠母贝与珠母贝的杂交初探6 0 1 1 实验材料6 0 1 2 实验仪器及试剂6 0 1 3 实验方法6 l 1 4 实验结果及讨论6 l 2 马氏珠母贝与大珠母贝的杂交初探6 2 3 珠母贝属以及杂交子一代a b 、a c 间的i t s 2 序列分析6 3 3 1 基于i t s 2 序列的7 个种系统进化树的构建6 3 3 2 讨论“ 参考文献6 6 致谢7 4 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 第一章文献综述 o 引言 贝类在动物分类学上属于软体动物门( m o l l u s c a ) ，其种类繁多，至今有记载 的约有1 1 5 万种，是动物界仅次于节肢动物的第二大门类【l 】。贝类中的双壳纲 ( b i v a l v i a ) 是软体动物中仅次于腹足纲的第二大纲，该纲约有2 万种，由于其 具有两片外套膜及两片贝壳，故又称双壳类。双壳类是无脊椎动物中生活领域最 广的门类之一，全部生活在水中，大部分海产，少数在淡水，极少数为寄生，主 要以底栖爬行或固着生活，以海藻或浮游生物为食。一般运动缓慢，有的潜居泥 沙中，有的固着生活，也有的凿石或凿木而栖，少数营寄生生活【2 】。 我国是世界上的海水养殖大国，而贝类养殖在整个海水养殖业中占有尤其重 要的地位。近几年来，由于养殖环境的变化，近亲繁殖及累代养殖，造成了养殖 贝类的种质衰退，进而出现养殖种类抗病能力差，生长缓慢等负面效应，这些严 重制约了海水养殖业的发展，也给养殖业带来了巨大的经济损失【3 】。所以，提高 养殖品种的种质，抗病能力以及生长状况就成为了备受关注的问题。实践证明， 提高品种质量尤为重要，优良的品种可以改善生长状况，增加抗病能力，提高经 济效益。因此，改良海水养殖品种的品质和经济性状，就成为了海水养殖业健康 持续发展的迫切需求。 1 海洋贝类杂交育种的研究现状 杂交育种是常规育种中有效的新品种培育手段，主要是利用杂种优势，使不 同遗传背景的两个亲本产生杂种f l 代。杂种优势( h e t e r o s i s ) 是指杂交f l 代与纯 合的双亲性状比较，其算术平均值比较具有优势，s h u l l 认为，杂种优势是杂交 后杂合度( h e t e r o z ) ，g o s i t ) r ) 增加的结果【4 1 。杂交后的f l 代，将亲本的基因和性状进 行重新组合，是增加生物变异性的一个重要方法【5 】。 在水产养殖领域，杂交育种已进行了广泛的研究。鱼类方面，谢中副6 】通过 实验培育出了大黄鱼( 早) ( p s e u d o s c i a e n ac r o c e a ) 与兢鱼( d ) ( m i i c h t h y sm i i u y ) 属 间杂交子一代，并且子代相对于亲本具有明显的生长优势。关健【| 7 】对褐牙鲆 ( p a r a l i c h t h y so l i v a c e u s ) 和犬齿牙鲆( pd e n t a t u s ) 单一方向杂交育种的初步研究发 现，其杂交f 1 代在体长总高比等方面表现出较明显的杂种优势，杂交子代肌肉 的蛋白质及氨基酸含量显著高于亲本。其他关于鱼类的杂交，不同的目、科、属 之间杂交的报道都很多，且子一代都获得了很好的杂种优势【8 9 1 0 】。 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 贝类关于杂交育种的研究相对薄弱。国外对双壳贝类杂交育种的研究出现 在2 0 世纪6 0 年代，始于对牡蛎的研究。今井丈夫【l l 】首先开展了不同地理群体间 牡蛎的杂交实验。2 0 世纪8 0 年代以后，h e d g e c o c k 等【l2 1 3 4 j 以太平洋牡蛎为研 究对象，开展了杂种优势机制的研究工作。我国学者汪德耀等【1 5 j 对厦门一带所 产的密鳞牡蛎( o s t r e ad e n s e l a m e l l o s al i s c h k e ) 、僧帽牡蛎( o c u c u l l a t ab o r n ) 和福建 南部产的太平洋牡蛎( c r a s s o s t r e ag i g a s ) 进行了杂交试验，发现杂交苗具有一定的 生长优势。吕豪【1 6 1 在太平洋牡蛎和大连湾牡蛎( d t a l i e n w h a m e n s i s ) 的杂交实验 中发现杂交后代具有较高的生长速度，一定程度上反映了杂种优势。此外，国内 对于牡蛎杂交研究的还有周茂德、腾爽爽等1 1 7 l 引。 除牡蛎外，国内外对于扇贝和鲍鱼的杂交育种研究工作也较多。加拿大学者 h e a t l l 【1 9 】将虾夷扇贝( p a t i n o p e t e ny e s s o e n s i s ) 和当地的西北扇贝( p c a n r i n u s ) 杂交，产生的杂种子代具有较强的抗病能力。我国学者周立青等【2 u j 通过对栉孔 扇贝( 早) 和虾夷扇贝( 艿) 受精进行了细胞学观察，结果表明子一代除了适温范围变 广外，这两种扇贝的杂交后代杂种优势并不明显。相建海等( 1 9 9 1 ) 进行过海湾扇 贝、栉孔扇贝和虾夷扇贝杂交育种的可行性研究。有关鲍鱼的杂交育种，我国聂 宗庆【2 1 1 于1 9 9 2 年将日本的盘鲍与我国的皱纹盘鲍进行了杂交育种。之后我国展 开了大面积日本盘鲍与我国的皱纹盘鲍杂交育苗生产试验，取得了较好的效果， 杂种苗在以前的基础上，提高了出苗量、减少了苗种的死亡率瞄j 。王仁波和范 家春【2 3 】将引进的美国红鲍和皱纹盘鲍进行了杂交试验，杂交受精率较低，但后 代的存活率高，抗病能力强。 双壳贝类中，关于珠母贝属杂交育种的研究较少报道。珠母贝属( p i n c t a d a ) 隶属于软体动物门( m o u u s c a ) 、瓣腮纲( l a m e l l i b r a n c h i a ) 、异柱目( a n i s o m y a r i a ) 、 珍珠贝科( p t e r o i d a e ) 。该属在我国有9 种珍珠贝【2 4 1 ，主要分布于广东、广西、 海南、福建、台湾等地。其中马氏珠母贝( p i n c t a d am a r t e n s i i ，又称合浦珠母贝 p f u c a t a ) 是我国生产海水珍珠的主要母贝，其贝壳斜四方形，壳内面珍珠层较 厚，坚硬有光泽。我国著名的“南珠”即为其所产。大珠母贝( pm a x i m a ，俗称白 蝶贝) 和珠母贝( 尸m a r g a r i t i f e r a ，俗称黑蝶贝) 也是生产海水珍珠的主要贝类， 具有重要的经济价值。 已报道的珍珠贝杂交育种中，多数是对于马氏珠母贝的杂交育种研究。王爱 副2 5 t 2 6 】等在2 0 0 3 年将我国的马氏珠母贝3 个地理种群( 北海野生种群，大亚湾野 生种群和三亚野生种群) 作为亲本，三者之间的杂交子一代群体与自交群体对其 抗病率及主要性状进行了比较，发现杂交子一代群体的多毛类寄生病率比自繁群 体低，表明种群间杂交子一代初步提高了马珠母贝抗多毛寄生病能力。但杂交子 一代在壳长、壳宽、壳厚、总体重和壳重等性状上没有表现出有杂种优势。也有 2 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 学者对马氏珠母贝、解氏珠母贝( p c h e m n i t z i ) 和大珠母贝3 个种进行种间杂交， 但结果不太理想，杂交后代的受精率、孵化率以及幼虫存活率都没有表现出明显 的优势【2 7 1 。 2 贝类杂交育种中生殖隔离的研究 对于海产贝类鲍鱼、扇贝、以及珍珠贝杂交育种的研究，多数学者经过试验 后获得了杂种优势，杂交育种已取得了一些成果，例如一些杂交种或品系在生产 上表现出生长快、存活率高等优点，并已具备了一定的商业价值。这些杂种优势 多是在种内杂交层次上获得的。一般利用远缘( 种间或属问) 杂交，是对常规育 种难以解决的问题或旨在人工创造新品种而进行的，但是其潜在的遗传变异性很 大，由于亲缘关系较远，经常会出现杂交不亲和、受精率低、幼体成活率低，以 及杂种子一代不育、杂种后代育性差和“疯狂”分离等现象【2 3 2 s ，即生殖隔离现 象。 生殖隔离( r e p r o d u c t i v ei s o l a t i o n ) 是指由于基因突变，地理隔离或生态隔离 等原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不能交配，即使能交配也不能 产生可育性后代的隔离机制【2 9 】，它是物种形成的最重要的过程。由于生殖隔离 的存在，遗传物质的种间交流受到限制，从而防止了近缘种间杂种的形成。生殖 隔离包括交配前隔离和交配后隔离两种情况。交配前隔离包括生态隔离、季节性 隔离、行为隔离、形态及机械隔离、配子不亲和等。交配后隔离包括杂种不能生 存，杂种不育及杂种后代衰退。配子不亲和以及交配后隔离机制受到相关基因的 影响。 2 1 生殖隔离的遗传机制 生殖隔离的遗传机制，一直是生物进化科学研究的重点领域。目前有两种 学说解释其遗传机制：基因渐变学说和染色体重排学说。基因渐变学说认为生殖 隔离是通过许多基因的一些微小遗传变异积累而逐渐形成的【3 0 1 ，现在已经在果 蝇( d r o s o p h i l a ) 中发现了一些与生殖隔离相关的基因，由于这些基因的差异， 产生了种间生殖隔离【3 。 染色体重排学说则认为生殖隔离是由于染色体重排使少数基因发生巨大的 遗传变异而产生的【3 1 3 2 1 ，染色体的变异有常染色体和性染色体之分，科学家们 常用染色体位点间的“多布然斯基一米勒不容性”( d o b z h a n s i 阱- m u l l e r i n c o m p a t i b i l i t i e s ，d m i s ) 效应来解释杂种由于常染色体变异出现的不活以及不育 现象。d m i s 是指沿着独立进化路线形成的等位基因间存在不协调的上位互作效 应。而性染色体的不对称杂交，则会产生“科恩法则”( c o y n e sr u l e ) 3 3 】，即x 染 3 马氏珠母贝与其他种类珠母贝杂交的细胞和分子遗传学研究 色体不但与杂交不对称有关，还与雄性杂种无法产生精子有关，推测其原因，认 为是x 染色体上存在阻止精子发生的基因簇造成了杂种不育m j 。 2 2 珠母贝属生殖隔离的实验生物学研究 无论是基因渐变学说，还是染色体重排学说，都说明生殖隔离的遗传基础在 于物种或种群之间的遗传趋异( g e n e t i cd i v e r g e n c e ) 。遗传趋异的程度用遗传距 离、进化趋异等指标来表达。 遗传距离( g e n e t i cd i s t a n c e ) 是指通过特定数量指标来度量种间或种群间基 因差异或基因组差异。已有的研究发现，桡足类( s c o t t o l a n ac a n a d e n s i s 和 t i g r i o p u sc a l i f o r n i c u s ) 、虾类( a l p h e u ss p p ) 、菊海鞘( b o l r y l l u ss c h l o s s e r o 和蛙类， 这些种类遗传趋异程度( 如n e i s 遗传距离) 与生殖隔离水平成正相关，但在海 胆( e c h i n o m e t r as p p ) 中则未出现相关性1 3 0 。a l b e r t oc i v e t t a l 3 5 】等将果蝇 ( d r o s o p h i l as p p ) 不同种之间雌雄性腺蛋白的识别与合子后生殖隔离比较后， 发现二者呈显著正相关，而与合子前生殖隔离相关性不明显。t o mt r e g e n z a 刈 对蝗虫( c h o r t h i p p u s p a r a l l e l u s ) 几个种的研究，发现生态隔离导致合子后隔离； 种群之间的长期集群定居，导致合子前隔离。无论是合子前隔离还是合子后隔离， 生态环境都起了至关重要的作用，而研究进一步显示，种群之间基因以及表型的 分化与合予前隔离和合子后隔离相关性都不大。r u s s e l ”】将已经发表的1 7 科7 4 种鱼组成的3 7 个杂交组合所产生的合子后生殖隔离水平与它们的细胞色素b 基 因序列趋异进行对比分析，发现两者之间生殖隔离的程度随着遗传趋异的增加而 逐渐增强。 目前，对于