条石鲷种群遗传学及养殖生物学研究

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条石鲷(Oplegndthus fasciatus)隶属石鲷科(Oplegnathidae),广泛分布于我国黄海、东海和台湾沿海,主要栖息于沿岸岩礁区域,以底栖动物为食,是一种高品质和高产值的海洋经济鱼类。本研究采用DNA分子标记、细胞学标记和实验生态学手段,系统观察和研究了条石鲷群体遗传结构、种间遗传分化和早期发育阶段的形态学、组织学和生态学特征,为条石鲷种质资源保护、杂交育种、人工繁育提供基础资料和理论依据。同时,通过人工繁育和养殖生产试验,建立了条石鲷苗种培育及养殖生产技术工艺流程,为将来条石鲷规模化、标准化苗种培育以及养殖生产提供技术指导。主要研究成果如下:1、利用荧光-AFLP标记技术,通过4对选择性引物组合,从3个不同地理群体中共扩增出1264条条带,发掘出1248条多态片段。基因分化系数Gst、AMOVA、 STRUCTURE分析均显示条石鲷种群存在显著的遗传结构,种群的遗传变异主要来源于群体间差异(59.55%),群体内个体间差异占40.45%。NJ系统树显示条石鲷三个地理群体存在显著的谱系地理结构,分为南北两大支系。2、采用线粒体(mtDNA)控制区序列分析方法,对条石鲷养殖群体与野生群体的遗传变异进行分析。在长度为484bp的同源片段中,养殖群体F1代单倍型多样度水平略低于野生群体,却显著高于养殖F2代群体;野生群体、F1代养殖群体和F2代养殖群体的核苷酸多样度水平和核苷酸差异数均呈递减趋势;AMOVA、两两群体相比较的ΦST和P检验结果皆显示养殖群体F1代和F2代与野生群体存在显著的遗传分化。单倍型最小跨度分析和NJ系统分析结果均未检测到显著的谱系结构。3、条石鲷与斑石鲷属内种间遗传分化研究结果显示,基于线粒体COI、Cyt b基因和D-loop片段序列分析结果显示两者平均遗传距离分别为0.097、0.080和0.172。核苷酸替代速率由大到小依次为D-loop> COI> Cyt b,条石鲷和斑石鲷线粒体COI基因片段上的核苷酸替代速率明显的高于Cyt b基因片段,条石鲷和斑石鲷的分歧时间约为385-530万年,分化事件发生于上新世早期。本研究结果为条石鲷与斑石鲷人工杂交育种研究奠定了理论基础。4、通过对条石鲷染色体核型和C带分析表明,雄性条石鲷具有1条中部着丝粒的巨型性染色体,染色体数目为47,其核型为3m+44t,雌性染色体数目为48,核型为2m+46t,臂数都为50;雄鱼的带纹总数为42、雌鱼的带纹总数为41,异染色质含量分别为40.56±0.38%、41.49±0.71%。在雄性条石鲷的异型染色体上具有1条着丝粒带和2条端带,可以作为该种特有的带纹特征。初步推测其性别决定类型为复性染色体型。5、通过对条石鲷早期发育形态学及组织学观察,确定了胚胎发育时序,详细阐述了各个发育阶段的形态特征以及主要功能器官的发生和形成过程。条石鲷受精卵具有龟裂结构。在22±0.5℃,盐度为30的条件下,卵子授精后31h仔鱼孵出。前期仔鱼背鳍膜有4-5个星状黑色素。12dph,鳃发育完成;18dph,肝胰脏结构发育结束;21dph,眼各部分均已发育完成;24dph,食道结构已发育完善;27dph,肠壁、心脏均已发育完善;29dph,脾脏发育完善;30dph,胃、鳔发育完成;33dph,肾脏形成;60dph,胸腺发育完成。6、条石鲷胚胎发育的阈值分别是15℃和33℃。条石鲷胚胎发育的适宜温度为21-27℃,最适水温24℃,孵化率为96%。条石鲷仔鱼在24℃条件下,初次摄食和PNR点分别为:3dph和5-6dph,最高初次摄食率为76.67%出现在4dph。7、在胚胎期,由于免疫器官没有发育完成,所以SOD的活性比仔鱼期的还要高。孵化后,SOD的活性在14日龄达到最低点。免疫器官淋巴化的顺序为肾脏(10dph)、胸腺(15dph)、脾脏(21dph)。随着免疫器官的发育完成,SOD的活性处在一个相对稳定的水平。8、通过对条石鲷亲鱼人工调控、苗种培育和养殖模式等相关生产技术的试验,建立了条石鲷人工繁殖及养殖技术的工艺流程。为今后条石鲷规模化、标准化苗种培育以及养殖生产提供技术指导。
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