鱼类配套系育种的两个基础问题研究：以鲤为例

配套系育种是指应用具有某种（些）经济性状的"专门化"品系进行杂交，生产具有显著"杂种优势"的配套组合的一种育种方式。配套系育种作为一种新型的育种方式，目前在鱼类上还处于探索起步阶段。影响鱼类配套系育种主要有两个基础性问题：一是配套系的遗传纯度问题，二是配套系之间的配合力问题。本申请项目针对这两个基础性问题，以闭锁群继代选育的瓯江彩鲤5个配套系（F4）为研究材料，应用析因交配设计（NC design Ⅱ）与双列杂交设计（Diallel cross）相结合的遗传交配设计体系，研究配套组合的生长和形态性状的遗传效应、一般配合力与特殊配合力；应用微卫星DNA标记分析配套系的遗传纯度，评估遗传纯度对配套组合性状表型值的贡献效应，分析遗传纯度与配合力的相互关系，了解配套系的遗传纯度和配合力在鱼类配套系育种中的意义。其目的是为开展鱼类配套系育种提供相关分子数量遗传学依据。

项目针对鱼类配套系育种中的遗传纯度和配合力这两个基础性问题，以瓯江彩鲤5个配套选育系（F4）为研究材料，通过析因交配设计与双列杂交设计相结合的遗传交配设计体系，研究了25个配套组合子一代（F1）生长和形态性状的遗传效应、一般配合力与特殊配合力、杂交优势与遗传相关、生长发育动态与发育数量遗传学规律；应用三种不同类型的微卫星DNA标记分析了配套选育系亲本的遗传纯度，评估了遗传纯度对配套组合生长性状表型值、杂交优势的相关性。结果发现：（1）不同配套组合之间的生长差异较大，正反交差异也很明显，体重、全长、体长、体高和体宽五个生长性状均表现出很高程度的特殊配合力（占表型变异的72℅以上），但一般配合力很低，表明瓯江彩鲤各配套选育系之间较容易获得杂交优势。（2）杂交优势分析发现：全红×大花，大花×粉花、大花×粉玉、粉玉×粉花四个组合表现出了显著的杂交优势，可作为优势组合在生产上应用；各生长性状间存在显著的遗传相关和表型相关，体重、全长、体长三个生长性状之间存在显著的显性相关。（3）进一步通过父、母本效应的遗传分析发现：大花做亲本时均可获得较好的杂交优势，筛选出的最佳配套组合为粉玉♀×粉花♂，其次是大花♀×粉玉♂和大花♀×粉花♂，该结果为配套系苗种的商业化生产指明了方向。（4）生长性状的遗传动态分析表明：在自然环境下瓯江彩鲤的生长呈“S”型曲线，6—10月是生长旺季，但每个月份的加性效应基因均有表达；同时大花和粉花两种体色瓯江彩鲤从一龄阶段起就表现出生长优势，而粉玉体色生长速度最慢。（5）繁殖性状的配合力分析表明：不同组合间的繁殖性状存在较大差异，但以麻花作母本的配套组合的平均雌鱼性腺指数和孵化率最高，以全红作母本的配套组合的绝对繁殖力和相对繁殖力最高，以粉花作母本的配套组合的所有繁殖性状参数均较差。（6）三种类型的微卫星标记（nSSR、EST-SSR、QTL-SSR）分析配套亲本的遗传纯度发现，不同配套选育系间的平均等位基因丰富度（AR）、观察杂合度（HO）和近交系数（FIS）存在极显著差异（P＜0.01），应用EST-SSR标记与主成分分析（PCA）相结合，能较好地反映亲本遗传纯度与子代杂交优势的相互关系。（7）项目已发表论文3篇、撰稿中4篇、获国家授权发明专利6项和国家水产新品种1个，培养硕士生5名。研究结果为鱼类配套系育种提供了相关分子数量遗传学依据。