香港牡蛎与长牡蛎杂种F1的种间回交效应分析

Interspecific backcross is a useful tool in cross breeding, which have played an important role on plants and animals breeding in the past. Interspecific backcross can generate transgressive hybrid phenotypes. These hybrid phenotypes have extreme trait values exceeding the combined range of the parental species which include breaking the gene linkage, increasing the recombination frequency, improving the gene introgression, controlling the transgressive segregation, increasing hybrids fertility, creating excellent types, etc. However, there were nearly no interspecific backcrosses reports in marine bivalves as so far. Despite the hybrids between Crassostrea hongkongensis and C. gigas express growth weakness, and most of them were nearly sterile,the super heterosis was obseved in backcross F1. In order to improving the phenotypic traits, the interspecific backcrosses between hybrids and two parents were induced on this program, combining the aquaculture biology, quantitative genetics, cytobiology, molecular biology and so on. Finally, the interspecific backcross effects and genetic mechanism were detailed demonstrated by evaluating the gamete compatibility, establishing breeding potence, analysis the fertility patterns, examining the gene introgression between nucleus and cytoplasm. In hence, this study provides the theory and practical sense at the oyster genetic improving and the interspecifc genetic patterns.

种间回交（Interspecific backcross）是杂交育种中一种重要的遗传改良手段，在动植物育种中发挥着重要作用。它可以有效打破目标基因与不利基因连锁，增加重组频率，提高异源种质渐渗，控制超亲分离，增强杂种育性，创造优良重组类型。但是这类研究在海洋贝类的遗传改良效果上报道较为少见，我们发现香港牡蛎与长牡蛎的杂种F1不具有生长优势，表现为远交衰退；而且初步的研究证实种间回交可以获得显著生长优势，具有良好育种前景。为了进一步改良其表型性状，系统阐述种间回交效应及遗传格局，本项目拟通过解剖手段获取精卵，利用杂种F1与双亲进行种间回交研究，结合繁殖生物学、数量遗传学、细胞生物学及分子遗传学等方法，综合评估种回交配子兼容性、育种潜力、育性格局、检测其核质基因渐渗状况，这对于牡蛎种质遗传改良及种间遗传格局解析均具有重要理论意义与实践价值。

香港牡蛎，又称“白蚝”，是2003年从旧名近江牡蛎分出来的新定名种，是我国南方养殖的主要经济种，分布长江以南，核心区为广东、广西，年产量在120万吨左右。长牡蛎，又叫太平洋牡蛎或者真牡蛎，主要分在我国北方辽宁及山东等长江以北的地区，年产量在80万吨左右。项目主持人发现这两个物种可以杂交，而且是单向杂交或单向受精，即香港牡蛎的卵子可以与长牡蛎精子受精，反之不能受精；而且在适宜的环境条件下可以培育出大量的种间杂交稚贝。杂种生长能力较差，不具有生长优势。.为了改良杂种的生长性状，评估杂种与双亲间生殖隔离障碍状况，利用杂种与香港牡蛎及长牡蛎可能的回交优势，我们先后开展了杂种与双亲的三轮种间回交，筛选出具有显著回交优势的新品种，并通过生产推广进一步证实该品种具有良好的应用价值。我们开展了香港牡蛎与长牡蛎杂种F1的种间回交效应分析，结果表明：可育杂种F1与双亲在回交过程中配子完全兼容，有较高的受精率和孵化率，且可以双向受精；回交子代表现出较高的遗传杂合度，伴随着超级杂种优势，具有良好的生长性能和存活力，尤其表现出较强的抗高盐能力；而杂交子代F1自繁的F2表现出一定程度的远交衰退现象，生长存活力均下降；回交子代出现了遗传分离现象，将其划分为H型、HG型和G型，其中，H型子代个体大、长势良好，自繁的子代仍保存了亲本的优良性状。根据这个特点，我们采用种间杂交、种间回交、表型评估、标记分型等手段，培育出我国华南第一个牡蛎新品种“华南1号”。养殖试验表明，“华南1号”牡蛎与普通香港牡蛎相比，生长快（≥10%）、产量高（≥15%）、耐高盐（可适应30ppt海水）环境，养殖经济效益显著。“华南1号”牡蛎在本合作社中试期间取得了良好的增收效果以及明显的经济效益，具有良好的推广应用前景。该品种近2年得到了良好的推广，养殖面积超过8000亩，产生经济效超过9000万元，得到了养殖户及消费者青睐。