异源多倍体鲫鲂的遗传和生殖特性研究

The bisexual fertile allotetraploid hybrids (4n=148）were obtained in F1 hybrids of red crucian carp (2n=100, ♀) × blunt snout bream (2n=48, ♂). On these bases, the two types of tetraploid population (4n=148; 4n=200) were established by their many generations of self cross. Following activation by UV-treated sterile sperm, without the treatment for doubling the chromosomes, eggs of the F1 allotetraploid hybrids developed into tetraploid gynogenetic progenies which can produce tetraploid eggs. We plan to study the genetic composition, formation mechanism, and reproductive characters of F1 teteraploid hybrids as well as their self-crossed and gynogenesis offspring by GISH and FISH, and then provide important basic theoretical knowledge for chromosome ploidy breeding of fish.

在红鲫(♀，2n＝100) × 团头鲂(♂，2n=48)亚科间远缘杂交的F1代中获得了两性可育的异源四倍体鲫鲂(4n=148）。以此为基础，通过多代自交获得两个四倍体鲫鲂群体(4n=148；4n=200）。用紫外线灭活的精子诱导F1代四倍体鲫鲂的卵子，没有进行染色体加倍处理，获得了能稳定产生四倍体卵子的雌核发育四倍体鲫鲂(4n=148）。本项目将以GISH和FISH 等生物学技术为研究手段，对F1代四倍体鲫鲂及其自交和雌核发育后代的遗传组成、形成机制以及生殖特性等重要生物学特征展开研究，为鱼类染色体倍性育种提供重要的基础理论知识。

在红鲫（♀，2n=100，AA）× 团头鲂（♂，2n=48，BB）的杂交F1代中获得了能产生不同大小配子的异源四倍体鲫鲂（4n=148，AABB）。本项目研究结果首次揭示了异源四倍体鲫鲂在减数分裂时期发生了异常染色体行为，并产生各种不同遗传组成的配子。重要的是，异源四倍体鲫鲂减数分裂时期的异常染色体行为导致其产生了含有两套红鲫染色体组的同源二倍体配子（2n=100，AA）。因此，在异源四倍体鲫鲂自交过程中，同源二倍体卵子和同源二倍体精子结合受精形成了同源四倍体鲫鱼（4n=200，AAAA）。同源四倍体鲫鱼两性可育，能产生二倍体卵子和精子，并形成了一个遗传稳定的同源四倍体鱼品系(F2–F9)。这是世界上首例通过远缘杂交方法建立的同源四倍体鱼品系，这在鱼类遗传育种和生物进化研究方面具有重要的意义。另外，利用遗传灭活的团头鲂精子诱导异源四倍体鲫鲂的卵子，没有进行染色体加倍体处理，获得大量成活后代，其中有一部分后代为拥有三套红鲫染色体组的同源三倍体鲫鱼（G1，3n=150，AAA）。这种同源三倍体鱼1年性成熟，能产生不减数的三倍体卵子（3n=150，AAA）。利用遗传灭活的团头鲂精子诱导G1产生的卵子， 没有经过染色体加倍处理获得了第二代雌核发育同源三倍体鱼（G1，3n=150，AAA）。第二代雌核发育同源三倍体鱼1年性成熟，产生不减数的三倍体卵子（3n=150，AAA）。最终，我们建立一个雌核发育同源三倍体鱼克隆体系(G1-G3)，它为多倍体鱼的研究和制备提供了宝贵的配子资源。