漆宇航鱼类多倍体育种技术及应用

1、鱼类多倍体育种鱼类多倍体育种 技术及应用技术及应用人工多倍体是用人工的方法诱导形成的，通过多倍体育种可培育出的品种，是现代育种的一种新方法，目前已在生产上广泛应用。多倍体鱼类与二倍体鱼类不同的特性：生长快、个体大、性腺发育异常、寿命延长和遗传特性改等。1 1）巨型性）巨型性2 2）速生性）速生性3 3）克服远缘杂交不育性）克服远缘杂交不育性4 4）增强抗逆性）增强抗逆性5 5）生理生化方面的变化明显）生理生化方面的变化明显当然也存在着一些不足：如某当然也存在着一些不足：如某些种类制种和大批量生产有难些种类制种和大批量生产有难度，规模化生产的成本问题等。度，规模化生产的成本问题等。如果我们利用某

2、些理化因素，在细胞分裂中期阻止纺锤和如果我们利用某些理化因素，在细胞分裂中期阻止纺锤和中间隔膜（细胞板）的形成，而使已复制的染色体不能分中间隔膜（细胞板）的形成，而使已复制的染色体不能分向两极，不能在中间形成隔膜，结果就形成了染色体组加向两极，不能在中间形成隔膜，结果就形成了染色体组加倍的细胞。倍的细胞。如果这时理、化因素消失，那么这个细胞再分裂形成的细如果这时理、化因素消失，那么这个细胞再分裂形成的细胞便有了加倍的染色体了。以这样的细胞形成的组织、器胞便有了加倍的染色体了。以这样的细胞形成的组织、器官和由它产生的后代就是多倍体了官和由它产生的后代就是多倍体了染色体的加倍也可以通过保留受精卵第

3、二极体即抑制卵子染色体的加倍也可以通过保留受精卵第二极体即抑制卵子的第二次成熟分裂或抑制受精卵的第一次卵裂来实现。的第二次成熟分裂或抑制受精卵的第一次卵裂来实现。鱼类受精细胞学研究表明：鱼类精子入卵的时期是第二次鱼类受精细胞学研究表明：鱼类精子入卵的时期是第二次减数分裂的中期，卵子受精后放出第二极体。如果设法抑制减数分裂的中期，卵子受精后放出第二极体。如果设法抑制第二极体的放出即形成二倍体卵，二倍体的卵原核与正常精第二极体的放出即形成二倍体卵，二倍体的卵原核与正常精原核结合就形成三倍体；原核结合就形成三倍体；如果卵子受精后排出第二极体形成单倍体卵单倍的卵原核如果卵子受精后排出第二极体形成单倍体

4、卵单倍的卵原核 与单倍的精原核结合形成二倍与单倍的精原核结合形成二倍 的受精卵的受精卵 在这时再抑制受精卵在这时再抑制受精卵 的第一次卵裂，则产生四倍体。的第一次卵裂，则产生四倍体。三倍体育种的方法：在减数分裂过程中处理卵母细胞，阻止减数分裂过程中第一极体或第二极体放出，阻止卵细胞的染色体减半，从而产生2n2n的卵细胞。2n2n的卵细胞与正常减数分裂产生的精子(1n)(1n)结合，产生3n3n的受精卵，其结果可发育成三倍体个体。四倍体育种的方法则是在合子进行第一次有丝分裂时实施刺激，阻止第一次有丝分裂，结果可形成四倍体A AA - A A - AA - A A - AA AA A阻止第一极体放

5、出阻止第一极体放出产生三倍体的示意图产生三倍体的示意图a经过减数分裂后的精子经过减数分裂后的精子AA A 三倍体三倍体A A AA AA - A A - AA - AA - AA AA A阻止第二极体放出阻止第二极体放出阻止第二极体放出阻止第二极体放出产生三倍体的示意图产生三倍体的示意图b经过减数分裂后的精子经过减数分裂后的精子AA A 三倍体三倍体A A AA AA - A A - AA A A A阻止第一次有丝分裂阻止第一次有丝分裂四倍体产生的示意图四倍体产生的示意图A A受精卵受精卵进行三倍体诱导育种时，要掌握减数分裂第一、第二次分裂的确切时间，以便及时处理，同样诱导四倍体应该掌握第一次

6、卵裂的确切时间。但是，不同生物的卵母细胞进行减数分裂和第一次有丝分裂的时间和过程有明显的差异，即使同种生物，在不同的生活环境下(如温度、水质、营养状况等的差异其减数分裂和第一次有丝分裂的时间也会不同。诱导多倍体鱼类的方法导多倍体鱼类的方法人工诱导鱼类多倍体的方法主要有生物、物理和化学方法人工诱导鱼类多倍体的方法主要有生物、物理和化学方法三种。三种。 生物学方法生物学方法: :远缘杂交、核移植及细胞融合是采用生物方法诱导鱼远缘杂交、核移植及细胞融合是采用生物方法诱导鱼类多倍体的有效途径。类多倍体的有效途径。 物理学方法物理学方法: : 主要包括温度休克法静水压法，高盐高碱法电休克法。主要包括温度

7、休克法静水压法，高盐高碱法电休克法。化学方法化学方法: : 所采用的化学药品主要有秋水仙素细胞松驰素所采用的化学药品主要有秋水仙素细胞松驰素B(CB)B(CB) 聚乙二醇聚乙二醇(PEG) 6-(PEG) 6-二甲基氨基嘌呤二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)(6-DMAP)。 一般认为不管哪一种方法、如果能摸清三要素的优化处理条件：处理起始时刻持续时间强度(浓度、温度等) 率都会提高。 多倍体鱼与普通鱼多倍体鱼与普通鱼诱导鱼类多倍体技术在水产养殖上的应用诱导鱼类多倍体技术在水产养殖上的应用1.1.控制过度繁殖控制过度繁殖湖泊等一些养殖水域，需要合理的放养种群及湖泊等一些养殖水域，需要合理的放养种群

8、及密度，以维持良好的生态环境。为了有效控制某一密度，以维持良好的生态环境。为了有效控制某一种群的过度增生，避免造成对环境的破坏，采用放种群的过度增生，避免造成对环境的破坏，采用放养不育的三倍体鱼类可解决这一问题养不育的三倍体鱼类可解决这一问题。2.2.提高生长速度提高生长速度 原理：利用三倍体鱼的不育性，使原来用于原理：利用三倍体鱼的不育性，使原来用于性腺发育的能量被用作体细胞的生长，因而成体性腺发育的能量被用作体细胞的生长，因而成体三倍体的生长速度普遍超过二倍体。三倍体的生长速度普遍超过二倍体。 3.3.延长鱼类寿命一些鱼类在繁殖期间会遭受损失甚至全部死亡，如大麻哈鱼产卵后通常死亡，虹鳟在缺乏产卵支流的湖泊中会有很高的死亡率。三倍体鱼类因性腺不能充分发育，避开繁殖期，从而避免了繁殖期死亡。 多倍体育种研究的发展方向 以前的多倍体育种的研究主要注重对三倍体诱导的研究。以前的多倍体育种的研究主要注重对三倍体诱导的研究。但不育的三倍体虽能增产，但难以在生产上推广应用，这但不育的三倍体虽能增产，但难以在生产上推广应用，这是因为它不能产生后代，经常制种生产成本较高，也不切是因为它不能产生后代，经常制种生产成本较高，也