[发明专利]紫海杂交扇贝保持系的构建方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于贝类育种技术--杂交扇贝商品苗种培育方法，尤其是涉及紫海杂交扇贝(紫扇贝卵子与海湾扇贝精子的杂交后代)保持系的构建及应用。

背景技术

海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)原产于美国大西洋沿岸，于1982年引入我国。海湾扇贝生长速度快，温度适应范围广，抗逆性强，非常适合我国北方海域的养殖，目前产量和养殖面积占我国扇贝养殖的50％以上。但是由于引进后长期近交，海湾扇贝在养殖过程中种质退化严重，表现为商品贝规格越来越小，育苗养殖过程中死亡率较高，因此扇贝养殖业迫切需要对海湾扇贝进行遗传改良，其中杂交育种是最有效的种质改良方法之一。

为此，发明人自2007年首次从秘鲁引进了紫扇贝(Argopecten purpuratus)。紫扇贝是原产于南太平洋的一种速生型中型扇贝，与海湾扇贝都属于Argopecten属，染色体数相同，且都是雌雄同体，但二者在个体大小、生长和温度适应性等方面性状互补。因此发明人又通过将紫扇贝与海湾扇贝进行种间杂交，培养出正交(紫扇贝卵子和海湾扇贝精子受精)和反交(海湾扇贝卵子和紫扇贝精子受精)两种杂交子一代。杂交子一代的个体重比同期培育的海湾扇贝提高约100％，当年可长到7-8公分，而且第二年可继续养殖达到更大规格，个体重达到200克以上，其抗逆性增强，特别是在山东地区能够顺利度夏和越冬，显示出巨大的产业潜力(王春德等，2009.紫扇贝与海湾扇贝种间杂交的研究。海洋科学，33(10)：84-87；Chunde Wang等，2011.Introduction of the Peruvian scallop and its hybridization with the bay scallop in China，Aquaculture,2011,310:380-387)。

上述杂交子一代虽然可以产生较大的杂种优势，但是要大面积推广仍存在着较大的困难，这是因为海湾扇贝和紫扇贝都是雌雄同体的扇贝，繁殖时同时排放精子和卵子，排放的卵子容易受到同种精子的污染，难以大量获得未受精卵用于种间杂交，从而导致所获得的商品苗种中真正的杂交后代比例大大降低，因而使其产量的提高幅度大大受限。

研究发现，上述两种Argopecten扇贝的雌雄同体特性与许多农作物的雌雄同株特性相似。在雌雄同株的农作物如水稻育种中也存在着同花授粉的问题，需要人工去雄，这一点与紫扇贝与海湾扇贝杂交过程中遇到的自体受精问题相似。农业上解决这个问题的关键依赖于雄性不育植株的发现，利用雄性不育株与其父本连续回交，就可以选育出雄性不育系、保持系和恢复系，以此来构建农作物育种中的三系配套育种体系，实现杂交种的大规模生产，从而解决杂交制种难题。迄今为止，国内外已经在众多的农作物中建立了三系配套育种体系，并广泛应用于杂交种的生产中，成为大幅度提高农作物产量的主要途径。

但是在动物育种中，国内外迄今为止尚无发现雄性不育且雌性可育个体的报道，因而也无法建立类似于农作物的雄性不育系及其保持系和恢复系，用于杂交育种。显然，如果在动物育种中能够构建起类似的包括雄性不育系、保持系和恢复系的三系配套育种体系，也就可以实现雌雄同体型动物的低成本、规模化种间杂交，提高杂交效率，提高育种动物的抗逆性和产量，从而实现动物育种技术的重大突破。雄性不育系及其保持系是三系配套育种体系的重要组成部分，是大规模生产雄性不育系亲本的关键。

发明内容

本发明的目的是实现在动物育种中，具体地说是在雌雄同体型扇贝中首次构建紫海杂交扇贝保持系，以克服现有杂交扇贝育种技术的不足。

本发明的另一目的是利用上述保持系与雄性不育系杂交，建立规模化生产紫海杂交扇贝雄性不育系种贝的应用方法。

上述的雄性不育系是雄性性腺发育不正常，不能产生有功能的精子，但其卵子发育正常，能接受正常精子而受精，并能将其雄性不育特性遗传给后代的品系。显然雄性不育系是三系配套体系中的核心品系，其主要作用是在杂交苗种商业化生产中提供大量的未受精卵子，同时其繁育依赖于与其配套的保持系。雄性不育系是利用偶然发现的雄性不育且卵子可育的个体与其父本连续回交建立回交家系，当回交家系的所有个体均为雄性不育且卵子可育时所获得的杂交扇贝品系。

保持系又称雄性不育系保持系，当作为父本与雄性不育系杂交时，能使子一代保持雄性不育特性，保持系的主要作用是提供雄性不育系繁育所必须的精子。保持系是能够正常繁育的雌雄同体品系，可以通过自交繁育下一代保持系。