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凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei(Bone,1931)又称南美白对虾、万氏对虾、白腿对虾等,原产于南美洲太平洋赤道南北沿海,是目前世界养殖产量最高的3大虾种之一。该虾具有生长快、抗逆性强、对饲料蛋白的要求相对较低、肉味鲜美、加工出肉率高等优点。我国于1988年引进凡纳滨对虾,经十几年的探索,其养殖规模迅速扩大,并已成为我国的主要对虾养殖品种,目前该虾养殖产量占我国虾类总产量的80%以上。但由于凡纳滨对虾疾病的频繁出现,特别是白斑综合症病毒(White Spot Syndrom Virus,简称WSSV)影响凡纳滨对虾养殖的健康发展,并造成了重大经济损失,成为限制凡纳滨对虾养殖业发展的瓶颈。由于WSSV感染途径广阔,且一经感染就很难控制,所以单纯的药物防治很难杜绝WSSV的暴发流行,选育抗WSSV的对虾是预防WSSV流行的有效措施。
本研究在一代凡纳滨对虾抗WSSV个体选育和二代家系选育的基础上,在2004~2007年三年间完成第三、四代抗WSSV家系选育,共构建113个抗WSSV家系;通过对历代选育家系进行人工定量病毒感染,根据每个家系对虾的死亡时间、尾数和成活情况建立抗病评价体系,K=(∑Ai×Mi+1×F)/N,从而将选育家系划分为强抗性家系、中等抗性家系和敏感家系。为对虾抗病良种选育提供依据。
通过不同的感染方式(投喂、注射),不同生长阶段(稚虾、中虾、成虾)以及不同感染水平(102 copies.g-1、103 copies.g-1、104copies.g-1、105copies.g-1)的应答研究,分析强抗性家系、中等抗性家系和敏感家系对虾的抗病机制,并提出以103copies/g为合适的感染实验建模浓度。通过对各免疫相关因子(AKP、ACP、SOD、POD、PO、血蓝蛋白含量等)的研究,进一步分析抗WSSV凡纳滨选育对虾抗WSSV的性能和选育效果。
采用实时荧光定量PCR检测,结果表明:强抗性对虾、中等抗性对虾、敏感对虾和未选育虾在活体肌肉中WSSV的平均含量分别为7.033×106.copies.g-1,1.619×107copies.g-1,2.372×107copies.g-1,2.065×107copies.g-1,而强抗性对虾仅为7.033×106 copies.g-1,只有敏系对虾的29.65%。因此,与敏感对虾和未选育对虾相比较,强抗性对虾肌肉中的病毒量只有敏感对虾和未选育对虾29.65%和34.06%。即在相同的感染条件下,有65~70%病毒被强抗性对虾的抗病机制所抵御,而感染实验结果:抗病家系对虾成活率显著高于其他抗性家系,也证实了这一情况。
另外,在濒死的强抗性对虾、中等抗性对虾、敏感对虾和未选育对虾肌肉中的WSSV的平均含量分别为3.61×108 copies.g-1,2.83×108 copies.g-1,2.35×108copies.g-1,2.799×108 copies.g-1。在濒死对虾中,强抗性对虾比敏感对虾和未选育对虾高53.62%和28.93%,相比较而言强抗性对虾的抗的WSSV能力比敏感对虾和未选育对虾高53.62%和28.93%,因此WSSV的发病时间推迟2~3d。
通过对历代选育对虾的经济性状的测定和抗病特性的研究,分析各凡纳滨对虾选育家系的表型特性及与抗WSSV的相关,建立抗病力(Y)与体长/头胸甲高(X)的回归曲线:Y=0.898 x2-11.494 x+37.001(R2=0.7082)。根据亲子资料估算抗病遗传力为0.198,第三代“中兴一号”抗病遗传力为0.265。抗病评价结果表明第三代选育家系抗病性能比第二代提高39.56%。
初步建立杂交模式,抗病性状的杂交优势(H)为10.19%,结果表明,正、反交F1代在遗传上均偏向于母本。以选育的抗病对虾为母本与其他对虾杂交,可其明显提高后代的抗病性能。为筛选生长快、抗病性强的对虾新品种,缩短新品种的培育周期提高可靠的依据。也为今后凡纳滨对虾的抗病良种的进一步选育提供科学依据。
常规生长实验和荧光标记生长实验,研究选育对虾抗WSSV性能和生长的关系,总结抗病(y)与对虾生长(x)的关系:y=-180175x2+4439x-26.777(r2=0.4026),为今后抗病品种的选育打下理论基础。
总之,经连续的定向选育的抗病家系对虾具有明显的抗WSSV性能,且其死亡的高峰比敏感家系对虾和未选育虾推迟2~3d,延缓了对虾WSSV综合症大量发病的时间,可为对虾养殖采取相应预防和治疗措施提供了宝贵的时机。通过连续5年(包括前期工作)大规模家系选育,以头胸甲宽>头胸甲高和强抗病性的特征为指标定向选育,初步建立较为稳定的“中兴一号”抗病纯系。