漆宇航魚類多倍體育種技術(shù)及應(yīng)用

1、魚類多倍體育種魚類多倍體育種 技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用人工多倍體是用人工的方法誘導(dǎo)形成的，通過多倍體育種可培育出的品種，是現(xiàn)代育種的一種新方法，目前已在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。多倍體魚類與二倍體魚類不同的特性：生長快、個體大、性腺發(fā)育異常、壽命延長和遺傳特性改等。1 1）巨型性）巨型性2 2）速生性）速生性3 3）克服遠(yuǎn)緣雜交不育性）克服遠(yuǎn)緣雜交不育性4 4）增強(qiáng)抗逆性）增強(qiáng)抗逆性5 5）生理生化方面的變化明顯）生理生化方面的變化明顯當(dāng)然也存在著一些不足：如某當(dāng)然也存在著一些不足：如某些種類制種和大批量生產(chǎn)有難些種類制種和大批量生產(chǎn)有難度，規(guī)?；a(chǎn)的成本問題等。度，規(guī)?；a(chǎn)的成本問題等。如果我們利用某

2、些理化因素，在細(xì)胞分裂中期阻止紡錘和如果我們利用某些理化因素，在細(xì)胞分裂中期阻止紡錘和中間隔膜（細(xì)胞板）的形成，而使已復(fù)制的染色體不能分中間隔膜（細(xì)胞板）的形成，而使已復(fù)制的染色體不能分向兩極，不能在中間形成隔膜，結(jié)果就形成了染色體組加向兩極，不能在中間形成隔膜，結(jié)果就形成了染色體組加倍的細(xì)胞。倍的細(xì)胞。如果這時理、化因素消失，那么這個細(xì)胞再分裂形成的細(xì)如果這時理、化因素消失，那么這個細(xì)胞再分裂形成的細(xì)胞便有了加倍的染色體了。以這樣的細(xì)胞形成的組織、器胞便有了加倍的染色體了。以這樣的細(xì)胞形成的組織、器官和由它產(chǎn)生的后代就是多倍體了官和由它產(chǎn)生的后代就是多倍體了染色體的加倍也可以通過保留受精卵第

3、二極體即抑制卵子染色體的加倍也可以通過保留受精卵第二極體即抑制卵子的第二次成熟分裂或抑制受精卵的第一次卵裂來實(shí)現(xiàn)。的第二次成熟分裂或抑制受精卵的第一次卵裂來實(shí)現(xiàn)。魚類受精細(xì)胞學(xué)研究表明：魚類精子入卵的時期是第二次魚類受精細(xì)胞學(xué)研究表明：魚類精子入卵的時期是第二次減數(shù)分裂的中期，卵子受精后放出第二極體。如果設(shè)法抑制減數(shù)分裂的中期，卵子受精后放出第二極體。如果設(shè)法抑制第二極體的放出即形成二倍體卵，二倍體的卵原核與正常精第二極體的放出即形成二倍體卵，二倍體的卵原核與正常精原核結(jié)合就形成三倍體；原核結(jié)合就形成三倍體；如果卵子受精后排出第二極體形成單倍體卵單倍的卵原核如果卵子受精后排出第二極體形成單倍體

4、卵單倍的卵原核 與單倍的精原核結(jié)合形成二倍與單倍的精原核結(jié)合形成二倍 的受精卵的受精卵 在這時再抑制受精卵在這時再抑制受精卵 的第一次卵裂，則產(chǎn)生四倍體。的第一次卵裂，則產(chǎn)生四倍體。三倍體育種的方法：在減數(shù)分裂過程中處理卵母細(xì)胞，阻止減數(shù)分裂過程中第一極體或第二極體放出，阻止卵細(xì)胞的染色體減半，從而產(chǎn)生2n2n的卵細(xì)胞。2n2n的卵細(xì)胞與正常減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子(1n)(1n)結(jié)合，產(chǎn)生3n3n的受精卵，其結(jié)果可發(fā)育成三倍體個體。四倍體育種的方法則是在合子進(jìn)行第一次有絲分裂時實(shí)施刺激，阻止第一次有絲分裂，結(jié)果可形成四倍體A AA - A A - AA - A A - AA AA A阻止第一極體放

5、出阻止第一極體放出產(chǎn)生三倍體的示意圖產(chǎn)生三倍體的示意圖a經(jīng)過減數(shù)分裂后的精子經(jīng)過減數(shù)分裂后的精子AA A 三倍體三倍體A A AA AA - A A - AA - AA - AA AA A阻止第二極體放出阻止第二極體放出阻止第二極體放出阻止第二極體放出產(chǎn)生三倍體的示意圖產(chǎn)生三倍體的示意圖b經(jīng)過減數(shù)分裂后的精子經(jīng)過減數(shù)分裂后的精子AA A 三倍體三倍體A A AA AA - A A - AA A A A阻止第一次有絲分裂阻止第一次有絲分裂四倍體產(chǎn)生的示意圖四倍體產(chǎn)生的示意圖A A受精卵受精卵進(jìn)行三倍體誘導(dǎo)育種時，要掌握減數(shù)分裂第一、第二次分裂的確切時間，以便及時處理，同樣誘導(dǎo)四倍體應(yīng)該掌握第一次

6、卵裂的確切時間。但是，不同生物的卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂和第一次有絲分裂的時間和過程有明顯的差異，即使同種生物，在不同的生活環(huán)境下(如溫度、水質(zhì)、營養(yǎng)狀況等的差異其減數(shù)分裂和第一次有絲分裂的時間也會不同。誘導(dǎo)多倍體魚類的方法導(dǎo)多倍體魚類的方法人工誘導(dǎo)魚類多倍體的方法主要有生物、物理和化學(xué)方法人工誘導(dǎo)魚類多倍體的方法主要有生物、物理和化學(xué)方法三種。三種。 生物學(xué)方法生物學(xué)方法: :遠(yuǎn)緣雜交、核移植及細(xì)胞融合是采用生物方法誘導(dǎo)魚遠(yuǎn)緣雜交、核移植及細(xì)胞融合是采用生物方法誘導(dǎo)魚類多倍體的有效途徑。類多倍體的有效途徑。 物理學(xué)方法物理學(xué)方法: : 主要包括溫度休克法靜水壓法，高鹽高堿法電休克法。主要包括溫度

7、休克法靜水壓法，高鹽高堿法電休克法?；瘜W(xué)方法化學(xué)方法: : 所采用的化學(xué)藥品主要有秋水仙素細(xì)胞松馳素所采用的化學(xué)藥品主要有秋水仙素細(xì)胞松馳素B(CB)B(CB) 聚乙二醇聚乙二醇(PEG) 6-(PEG) 6-二甲基氨基嘌呤二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)(6-DMAP)。 一般認(rèn)為不管哪一種方法、如果能摸清三要素的優(yōu)化處理?xiàng)l件：處理起始時刻持續(xù)時間強(qiáng)度(濃度、溫度等) 率都會提高。 多倍體魚與普通魚多倍體魚與普通魚誘導(dǎo)魚類多倍體技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用誘導(dǎo)魚類多倍體技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用1.1.控制過度繁殖控制過度繁殖湖泊等一些養(yǎng)殖水域，需要合理的放養(yǎng)種群及湖泊等一些養(yǎng)殖水域，需要合理的放養(yǎng)種群

8、及密度，以維持良好的生態(tài)環(huán)境。為了有效控制某一密度，以維持良好的生態(tài)環(huán)境。為了有效控制某一種群的過度增生，避免造成對環(huán)境的破壞，采用放種群的過度增生，避免造成對環(huán)境的破壞，采用放養(yǎng)不育的三倍體魚類可解決這一問題養(yǎng)不育的三倍體魚類可解決這一問題。2.2.提高生長速度提高生長速度 原理：利用三倍體魚的不育性，使原來用于原理：利用三倍體魚的不育性，使原來用于性腺發(fā)育的能量被用作體細(xì)胞的生長，因而成體性腺發(fā)育的能量被用作體細(xì)胞的生長，因而成體三倍體的生長速度普遍超過二倍體。三倍體的生長速度普遍超過二倍體。 3.3.延長魚類壽命一些魚類在繁殖期間會遭受損失甚至全部死亡，如大麻哈魚產(chǎn)卵后通常死亡，虹鱒在缺乏產(chǎn)卵支流的湖泊中會有很高的死亡率。三倍體魚類因性腺不能充分發(fā)育，避開繁殖期，從而避免了繁殖期死亡。 多倍體育種研究的發(fā)展方向 以前的多倍體育種的研究主要注重對三倍體誘導(dǎo)的研究。以前的多倍體育種的研究主要注重對三倍體誘導(dǎo)的研究。但不育的三倍體雖能增產(chǎn)，但難以在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，這但不育的三倍體雖能增產(chǎn)，但難以在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，這是因?yàn)樗荒墚a(chǎn)生后代，經(jīng)常制種生產(chǎn)成本較高，也不切是因?yàn)樗荒墚a(chǎn)生后代，經(jīng)常制種生產(chǎn)成本較高，也