牡蛎远缘杂交的杂种优势及遗传机制研究

以太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、香港巨牡蛎（Crassostrea hongkongensis）、近江牡蛎（Crassostrea ariakensis）为材料，系统开展牡蛎远缘杂交工作，评估太平洋牡蛎、近江牡蛎、香港巨牡蛎远缘杂交的配合力和杂种优势；开发牡蛎远缘杂交子代遗传鉴定方法；通过牡蛎远缘杂交受精生物学和细胞遗传学研究、亲本间的遗传差异比较，以及对杂交子代分子生物学研究，来解析牡蛎的杂种优势机理，并阐明牡蛎远缘杂交的遗传机制，同时探索牡蛎远缘杂交中可能产生的雌核发育、多倍体、杂交子代不育等现象。本研究将为牡蛎遗传改良和新品种培育提供理论依据和实践指导。

种间杂交是动植物育种及遗传改良的重要手段，它可显著的扩大动植物的基因库，促进种间交流，引入异种有利基因，创造出前所未有的变异类型，甚至会合成新的物种。太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、香港巨牡蛎（C. hongkongensis）、近江牡蛎（C. ariakensis）是我国牡蛎养殖的主要品种，均为巨蛎属。太平洋牡蛎属广温广盐种，分布于我国南北方沿海；近江牡蛎属广温低盐种，在我国南北方沿海也均有分布；香港巨牡蛎属高温低盐种，主要分布于我国南方的广东和福建沿海。三种牡蛎间在一些性状的生物学方面差异显著，并具有互补性，有望通过杂交途径获得杂种优势及优良品种。.. 本研究以太平洋牡蛎、香港巨牡蛎、近江牡蛎为材料，评估了牡蛎的表型性状，分析了种间配子的兼容性，在三种牡蛎间开展了远缘杂交育种研究。太平洋牡蛎与近江牡蛎间可以双向受精，但受精率极低；香港巨牡蛎与太平洋牡蛎、近江牡蛎间为单向受精，香港巨牡蛎的卵子可以与平洋牡蛎和近江牡蛎的精子受精，反之则不行。在突破生殖隔离的基础上，成功获得了三种牡蛎间的种间杂交子代，构建了牡蛎远缘杂交育种技术体系；开发了利用EPIC PCR技术进行牡蛎远缘杂交子代的分子遗传鉴定方法；获得的杂交子代经分子遗传鉴定均为真正意义上的杂合子；建立了各种牡蛎间的杂交家系，分析了不同时期的杂交效应。三种牡蛎间的杂交子代均存在着不同程度的杂种生长劣势和存活优势，仅香港巨牡蛎与近江牡蛎的杂交子代在成贝期则表现出杂种优势。这种杂交生长劣势可能是由于种间染色体组的兼容性差异导致控制生长性状的相关基因没有得到有效表达而引起的。多数杂交子是可育的，但太平洋牡蛎与香港巨牡蛎间存在杂交雄性不育现象。异源多倍体和回交等手段能有效改良表型性状，通过低渗诱导和种间回交方法获得了具有良好表型性状的异源三倍体和具有显著杂种优势的种间回交子。本研究为贝类的远缘杂交育种研究奠立了基础，为当前牡蛎的种质改良及新品种培育指明了方向，具有良好的开发应用前景。