克氏原螯虾生产性状纵向遗传机制的研究

Crayfish (Procambarus clarkii, Girard) lies at a peculiar and important position now in aquaculture industy of China. No light has been shed on the longitudinal inheritance mechanism for its production traits in this species so far, and this study has not been undertaken in other aquatic animals. Due to its being species-specific and growth phase-specific, this mechanism should be investigated retrospectively. Directed at the crucial growth points for the production traits within a production cycle in crayfish, this study endeavours to make breakthrough in following two respects:. (1) Measurement and utilization of longitudinal correlation for production traits;. (2) By taking above information of longitudinal correlation into genetic analysis of production traits, elucidate the genetic characteristics of production traits at crucial growth points in a production cycle, furthermore, formulate the longitudinal inheritance mechanism of production traits in crayfish.. Predicated upon general quantitative genetics analysis model, state-of-the-art statistical approaches, such as generalized linear mixed model (GLMM) and generalized estimating equations (GEE), will be introduced to fulfill above goals for this study. Research findings would provide scentific foundations for the breeding and production of this species.

克氏原螯虾在我国水产养殖业中处于独特而又重要地位，其生产性状的纵向遗传机制一直未明，在其它水产物种中也未开展过研究。由于该遗传机制随具有物种及生长发育阶段的特异性，需要进行过程研究。针对克氏原螯虾生产性状在一个生产周期内各生长关键节点，本研究旨在以下两方面寻求创新成果：(1) 生产性状纵向相关的度量与利用途径；(2) 将上述纵向相关信息纳入生产性状的遗传分析，阐明克氏原螯虾在其各生长关键节点生产性状的遗传特性，进而揭示克氏原螯虾生产性状的纵向遗传机制。. 基于一般数量遗传分析模型，借助先进统计学方法如广义线性混合模型(GLMM)及广义估计方程(GEE)方法的运用实现上述目标。研究结果将为该物种的育种和养殖生产提供科学依据。

克氏原螯虾在我国水产养殖业中处于独特而又重要地位，其生长具有不连续性，只在蜕壳时生长。这一特性对其养殖生产具有较大影响。利用克氏原螯虾生产性状在各生长关键节点即蜕壳时产生一系列纵向性状数据，本课题开展了其生产性状的纵向遗传机制研究，旨在阐明在前后两次蜕壳间存在纵向相关的条件下克氏原螯虾在其各生长关键节点生产性状的遗传特性，进而揭示克氏原螯虾生产性状的纵向遗传机制。基于广义混合遗传分析模型及完全双列杂交试验设计，各生产性状（如体重、体长、大螯长及头胸甲长等）的条件遗传分析结果表明，克氏原螯虾从第4次蜕壳到第9次蜕壳条件加性遗传变异显著增加，而条件非加性遗传变异（显性效应，加性效应×环境互作，显性效应×环境互作）显著降低。这表明此期间这些性状的加性效应基因发生了新的显著表达，同时环境也对加性基因的表达产生的显著影响。在第4次蜕壳之前，这些性状主要受非加性遗传效应的影响。自第4次至第9次蜕壳中生产性状的条件加性遗传变异占第2次至第9次条件加性遗传变异的绝大部分，表明这一时期为克氏原螯虾非常重要的生长阶段。通过条件遗传分析方法，本研究提示了生产性状的纵向遗传规律。此外，本研究还在第10-11次蜕壳时（此时为实际选种时期）研究了该物种的群体遗传变异水平，各生产性状间的遗传相关程度以及各形态性状对生产加工性状的决定程度。本课题的研究结果为该物种的育种和生产提供了有价值的理论依据。