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高抗苗,快大苗? 遗传学在多大程度上,改善了白对虾的健康和生长(大苗主治医师考试视频)
2025-03-01人已围观
高抗苗,快大苗? 遗传学在多大程度上,改善了白对虾的健康和生长
"高抗苗,快大苗? 遗传学在多大程度上,改善了白对虾的健康和生长
一、前言:南美白对虾
南美白对虾在全球范围内可是迄今为止被最为广泛养殖的甲壳类动物呀,它所经历的驯化以及遗传基因选择程度也是相当高的呢。 参与繁殖这种虾的好几家公司呀,都纷纷开展了 “改良” 虾苗系的研究工作哦,而这些研究呢,通常着重聚焦在两个主要目标上,那就是生长速度和抗病性哦。
在市场上呀,我们可以看到一些亲虾企业会大力宣传自家虾苗在某方面具备的优越性呢,而且呀,确实存在一部分虾苗品系,它们在生长和抵抗疾病这两方面都展现出了高于平均水平的出色表现哦。 要是在互联网上搜索高性能虾系列的相关内容呀,很容易就能发现一些热度比较高的虾苗品系名称呢,像 “Bolt”、“Kong Power” 和 “Turbo Power”,还有美国的 “Fire Power”、“Dragon Power”,以及 Hendrix Genetics 的 “Kona Bay Strength” 等等哦。 其实呀,国内许多拥有自己孵化场的种苗企业呢,也都在内部积极追求类似的育种目标哦,大家都希望能培育出更优质的虾苗呢。
二、背景
对于整个水产养殖业来说呀,追求生长速度的提升,从某种程度上算是一个比较简单直白的目标了哦。 然而呢,当我们要去评估是什么因素能让虾在抵抗力方面表现得更为优越的时候呀,那就得好好考虑虾具体是如何养殖的这个问题了哦。
在一些国家里呀,人们对室内循环水养殖系统(RAS)养殖越来越感兴趣了呢,不过呀,到目前为止,绝大多数养殖对虾的养殖户,依旧还是选择在露天的池塘里进行养殖哦。 在这些池塘中呀,使用的是来自周围河口、海湾以及河流的地表水,并且还会定期进行换水操作呢。
在评价生产环境中的抗逆性时呀,这一点可是非常重要的考虑因素哦。 毕竟呀,尽管养殖户们都采取了最佳的生物安全措施,可大多数病原体最终还是能找到进入池塘的途径呢。 比如说呀,鸟类、水生昆虫、百足类动物、藤壶、贻贝以及许多其他的生物呀,它们都有可能充当 “传播者”,把虾病从一个池塘带到另外一个池塘呢。
就拿最近的一个例子来说吧,微孢子体细胞内寄生虫(也就是肝细胞寄生虫,简称 EHP),它的出现可给对虾养殖带来了不小的麻烦哦,它有可能会严重限制虾的生长速度,使得饲料成本增加,同时还会导致产量降低呢。 这个 EHP 最开始是在亚洲出现的哦,后来呀,又逐渐进入到了美洲地区,在许多对虾生产国都造成了严重的经济损失呢。 而且呀,最近的研究已经明确地证实了水生昆虫可以用 EHP 去感染虾,反过来也是一样的情况呢(这可是 Dewangan 等人在 2023 年的研究成果哦)。 除非采用室内养殖的方式呀,否则要对抗 EHP 这个问题,还会一直持续存在呢。
当养殖户们被迫使用那些未经过滤或者仅仅是部分过滤的水时呀,生物安全性就经常会受到损害了哦。 毕竟传统的对虾养殖需要大量的水呀,而这些水根本没办法把病原体本身以及许多常见的携带病原体的生物都过滤掉呢。
有些供应商会把改进的虾苗品系的发展,描述得类似于家禽遗传学的发展哦。 但是呀,要知道生长率可能从表面上看基本相同,可实际上呢,基于鸡类和鸟类的遗传研究情况是不一样的哦,因为在可控环境中遇到的病原体,和在几乎没有什么控制的室外环境中遇到的病原体呀,很可能存在着比较大的差别呢。
那这些正在进行的虾苗选育工作到底是怎么开展的呢? 其实呀,有着各种各样的方法,而且每种方法都有它自身的优点哦,像生长指数、多功能和串联选择等等都是常用的方法呢。 其中呀,很多操作基本上采用的是所谓的串联选择方式哦,也就是先选择那些在病原体侵袭下依旧能够生存下来的虾苗,然后再侧重于它们的生长情况哦。
在选择抗病能力和生长速度的同时呀,还有一个比较复杂的因素需要考虑,那就是养殖密度的控制哦。 要是在一个密度比较高的池塘里呀,虾苗的存活率比较低的话,那么就必须得降低养殖密度了哦,相应地,个体的生长情况也会有所增加呢。 这一关系有时候会被解释为(在虾以及许多其他水生物种中都存在这种情况哦),生长和耐药性之间存在着一种负遗传关系呢。 不过呀,如果能够根据密度效应去合理调整生长数据的话呀,就可以为选择育种方案取得更有用的结果哦。
要知道呀,那些在控制条件下发展和表现出来的遗传属性,在现实的对虾养殖环境中往往是容易被掩盖起来的哦。 培育出能够迅速生长的虾呀,往往需要有更好的水质条件、最佳的营养供应以及更高的氧气水平等等,只有这样,才能真正展现出虾苗的优越性哦,所以研究人员经常需要去做各种比较呢。 这里面的诀窍就在于呀,要培育出能够容忍现有农场条件(除了低密度这个条件之外哦),同时还能获得生长速度更快的虾苗哦。 而且呀,一些正在进行的研究甚至把重点放在了提高虾苗对环境等方面的耐受性上呢(就像 FU 和 LOU 在 2022 年的研究那样哦)。 对于池塘同化能力、虾的生长率、生存率以及总体利润率之间的平衡,要有一个透彻的理解哦,这应该是采用基因 “改良” 品系的重要基础呢。
三、两全其美的虾苗,似乎更受到环境?
似乎一种 “均衡” 品种的改良虾苗,更受大家的青睐和追捧呢! 这种虾苗呀,是将生长速度和抗逆性联合起来,然后把它们相互交叉融合,从每一种特性中获取部分优势哦,这样就能让虾苗获得比较高的抗病性以及较强的生长能力呢(这可是 FU 等人在 2023 年的研究中所表明的这种做法的潜在好处哦)。
杂交系还有重新建立近亲繁殖的好处哦。 在 2010 年代中期的时候呀,有人提出了一种理论,认为从商业品系产卵高度相关的虾而导致的近亲繁殖虾苗,引发了世界几个地区的疾病爆发呢。 不过呀,Castillo-Juarez 和他的同事在 2018 年通过研究证明了,近亲繁殖水平升高,似乎对急性肝胰坏死病(AHPND)抵抗力的影响其实是可以忽略不计的哦。 而且呀,在 2015 年的时候,de los Rios-Perez 等人也报告说,在广泛的近亲繁殖水平范围(也就是 0% 至 60.4%)内呀,近亲繁殖每增加 10%,收获重量仅仅会减少 2.19%,而存活率却能保持不变呢。
在市场上有些可以买到的虾苗品系呀,被描述为对压力源和病原体具备抗逆性哦,但是呢,在某些情况下呀,对一种疾病有抗逆性,可不一定就对其他疾病也能产生耐药性哦。 就比如说呀,在一项 2018 年的研究中显示,在厄瓜多尔有几株抗白斑综合症病毒(WSV)的 “高抗苗”,以及墨西哥一家孵化场的 “快大苗”,对它们评估感染急性肝胰坏死病(AHPND)的影响时发现呀,那些 “高抗苗” 在感染 AHPND 之后的成活率,要比 “快大苗” 高呢,这可能是因为虾和其他十足类动物的免疫反应是非特异性的哦。
还有哦,维罗索等人在 2011 年研究了两种基因的虾苗,对陶拉综合征病毒(TSV)和感染黄头病毒(YHV)的抗逆性情况呢,结果发现呀,在感染黄头病毒(YHV)之后,尽管这两种虾苗对 YHV 感染的转录组反应有着很大的不同,可它们的死亡率却是相似的哦,在注射感染后 3 天的死亡率都达到了 100% 呢。 在另外一项单独的研究中呀,在检查了感染性肌萎缩病毒(IMNV)、TSV 和 WSSV 抗逆性之后,确定了这三种疾病中的每一种都具有一定的遗传性,但是呀,对任何一种疾病的遗传抗逆性并不能有力地预测对其他疾病的抗逆性哦。
四、下一阶段虾苗选育的改进
在对虾生产的过程中呀,大多数具有重要商业价值的性状,其实都是在许多不同的基因共同控制之下的哦,而其中呢,只有少数基因可能会导致比较显著的优越性哦。
幸运的是呀,现代基因组选择学科出现了哦,它允许同时去分析整个有机体基因组中的数百甚至数千个基因呢(这里说的基因组也就是它的全部遗传物质哦),通过这样的方式呀,就能够建立起一个全面的轮廓了哦。 这也就使得全基因组相关研究(GIS)能够去评估基因图谱和观察结果之间的关系了哦。
不过呀,比较遗憾的是,和大多数的新技术一样哦,要获得采用这种方法所需要的设备以及专门知识呀,花费可能是相当昂贵的呢。
从 2000 年代中期开始呀,高通量测序技术的出现,让研究人员能够使用单核苷酸多态性(SNPS)作为标记哦,用它来描述像生长和抗逆性等特定性状最重要的基因呢。 这里说的 SNPS 呀,其实就是指染色体的位置,它和基因编码区域是相关联的哦,在单个 DNA 构建块中会显示出变异情况呢。
Santos 等人在 2018 年的时候呀,确定了数以千计的特定的 SNPS 哦,这些 SNPS 能够反映出个别南美白对虾生长率高低的差异,以及暴露在 WSSV 下健康和不健康虾的差异呢。 随后呀,有一组研究人员使用了超过 18000 个 SNPS 来证明基因组对 WSSV 抵抗的选择优势哦,经过基因选择之后呀,他们所选择的虾苗存活率能够达到 51% 哦,而随机生产的虾苗呢,存活率只有 38% 哦。
现在呀,市面上已经有一个商业上可用的芯片了哦,它可以分析虾基因组中大约 50000 个 SNP 位置呢,而且呀,其中许多位置都已经和各种特征相关联起来了哦。 尽管基因组方法可以对重要性状的遗传控制进行大范围的评估哦,但它们同时也提供了放大特定基因的机会呢。
最近呀,还发表了一些其他的研究报告哦,这些报告涉及到利用基因组方法来解决虾苗抗逆方面的问题,都有着非常重要的作用呢。 比如说呀,ShuHui 和 XiLin 在 2020 年的研究发现,野生种群中抗逆标记的遗传多样性明显要高于驯化种群哦,这就表明基因组选择能够将以前被忽视的遗传资源有效地纳入到对虾育种计划当中呢,为对虾苗选育的进一步改进提供了新的思路和方向哦。 "