[發明專利]紫墨雜交扇貝三系配套育種體系的構建方法及應用

有效

• 申請號: 201410432030.X
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104186389A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 王春德;孫奎府;馬斌
• 申請（專利權）人: 青島海弘達生物科技有限公司
• 主分類號: A01K61/00
• 分類號: A01K61/00
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 張中南

技術領域

本發明屬于貝類育種技術--雜交扇貝商品苗種培育方法，尤其是涉及一種包括雄性不育系、保持系和恢復系的紫墨雜交扇貝(紫扇貝卵子與墨西哥灣扇貝精子的雜交后代)三系配套育種體系的構建方法及應用。

背景技術

墨西哥灣扇貝(Argopecten?irradians?concentricus)原產于美國墨西哥灣沿岸，于上個世紀九十年代引入我國。墨西哥灣扇貝生長速度快，溫度適應范圍廣，尤其是比較適合高溫海區，抗逆性強，非常適合我國南方海域的養殖，目前是南方海域的主要扇貝養殖品種之一。但是由于引進后長期近交，墨西哥灣扇貝在養殖過程中種質退化嚴重，表現為商品貝規格越來越小，育苗養殖過程中死亡率較高，因此扇貝養殖業迫切需要對墨西哥灣扇貝進行遺傳改良，其中雜交育種是最有效的種質改良方法之一。

為此，發明人自2007年首次從秘魯引進了紫扇貝(Argopecten?purpuratus)。紫扇貝是原產于南太平洋的一種速生型中型扇貝，與墨西哥灣扇貝都屬于Argopecten屬，染色體數相同，且都是雌雄同體，但二者在個體大小、生長和溫度適應性等方面性狀互補。因此發明人又通過將紫扇貝與墨西哥灣扇貝進行種間雜交，培養出正交(紫扇貝卵子和墨西哥灣扇貝精子受精)和反交(墨西哥灣扇貝卵子和紫扇貝精子受精)兩種雜交子一代。雜交子一代的個體重比同期培育的墨西哥灣扇貝提高72-85％，顯示出巨大的產業潛力(南樂紅等，2012.紫扇貝和墨西哥灣扇貝種間雜交的初步研究。中國農學通報，28:131-135)。

上述雜交子一代雖然可以產生較大的雜種優勢，但是要大面積推廣仍存在著較大的困難，這是因為墨西哥灣扇貝和紫扇貝都是雌雄同體的扇貝，繁殖時同時排放精子和卵子，排放的卵子容易受到同種精子的污染，難以大量獲得未受精卵用于種間雜交，從而導致所獲得的商品苗種中真正的雜交后代比例大大降低，因而使其產量的提高幅度大大受限。

研究發現，上述兩種Argopecten扇貝的雌雄同體特性與許多農作物的雌雄同株特性相似。在雌雄同株的農作物育種中也存在著同花授粉的問題，需要人工去雄，這一點與紫扇貝與墨西哥灣扇貝雜交過程中遇到的自體受精問題相似。農業上解決這個問題的關鍵依賴于雄性不育植株的發現，利用雄性不育株與其父本連續回交，就可以選育出雄性不育系、保持系和恢復系，以此來構建農作物育種中的三系配套育種體系，實現雜交種的大規模生產，從而解決雜交制種難題。迄今為止，國內外已經在眾多的農作物中建立了三系配套育種體系，并廣泛應用于雜交種的生產中，成為大幅度提高農作物產量的主要途徑。

但是在動物育種中，國內外迄今為止尚無發現雄性不育且雌性可育個體的報道，因而也無法建立類似于農作物的雄性不育系、保持系和恢復系，用于雜交育種。顯然，如果在動物育種中能夠構建起類似的包括雄性不育系、保持系和恢復系的三系配套育種體系，也就可以實現雌雄同體型動物的低成本、規模化種間雜交，提高雜交效率，提高育種動物的抗逆性和產量，從而實現動物育種技術的重大突破。

發明內容

本發明的目的是實現在動物育種中，具體地說是在雌雄同體型扇貝中首次構建包括雄性不育系、保持系和恢復系等品系的紫墨雜交扇貝三系配套育種體系，以克服現有雜交扇貝育種技術的不足。

本發明的另一目的是利用上述三系配套育種體系建立大規模、低成本生產紫墨扇貝苗種的應用方法。

上述的三系是指扇貝雄性不育系及其保持系和恢復系。其中的雄性不育系是雄性性腺發育不正常，不能產生有功能的精子，但其卵子發育正常，能接受正常精子而受精，并能將其雄性不育特性遺傳給后代的品系。顯然雄性不育系是三系配套體系中的核心品系，其主要作用是在雜交苗種商業化生產中提供大量的未受精卵子，同時其繁育依賴于與其配套的保持系。雄性不育系是利用偶然發現的雄性不育且卵子可育的個體與其父本連續回交建立回交家系，當回交家系的所有個體均為雄性不育且卵子可育時所獲得的雜交扇貝品系。

保持系又稱雄性不育系保持系，當作為父本與雄性不育系雜交時，能使子一代保持雄性不育特性，保持系的主要作用是提供雄性不育系繁育所必須的精子。保持系是能夠正常繁育的雌雄同體品系，可以通過自交繁育下一代保持系。

恢復系又稱雄性不育系恢復系，用它的精子給雄性不育系的卵子受精后，所產生的雜交后代雌性和雄性育性均恢復正常。因此，在動物育種中，恢復系的作用是提供精子與雄性不育系的卵子受精，以實現優良商品雜交苗種的培育。恢復系是能夠正常繁育的雌雄同體品系，可以通過自交繁育下一代恢復系。