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牙鲆(Paralichthys olivaceus)是我国海产名贵经济鱼类,其个体硕大、肉质鲜美、营养价值很高,深受消费者的青睐。牙鲆的人工养殖始于20世纪90年代,目前已发展成为北方和福建沿海的重要养殖对象。近年,利用人工诱导牙鲆雌核发育,已经选育成功新品种“北鲆1号”和“北鲆2号”,为养殖业的发展提供了优质的养殖材料。诱导鱼类雌核发育是快速提高纯合度的有效方法。鱼类减数分裂雌核发育的后代为杂合子,有丝分裂雌核发育的后代为纯合子,即双单倍体(Double Haploid, DH)。减数分裂雌核发育制备相对容易,报道较多,而有丝分裂雌核发育制备困难,成功者很少,对其生物学及遗传特性知之不多。减数分裂雌核发育家系相当于一个近交系。不同近交系之间的杂交称为“单交种”,它具有卓越的杂交优势。“单交种”方法是玉米等作物良种选育的主要方法,本研究创制了牙鲆单交种。本论文由两部分构成,其一是DH牙鲆的性别分化与性腺发育研究,其二是牙鲆单交种的生长和遗传特征研究。通过研究,取得以下重要成果:(1)DH卵巢分化时间晚于普通牙鲆。通过切片观察,30-40日龄,原始生殖细胞由1个增加到4个,与生殖嵴共同构成性腺原基。55日龄时,性腺内出现微血管。60日龄,性腺开始向卵巢发育,中间形成腔隙。70日龄,形成产卵板。90日龄,产卵板和卵原细胞数目增多,细胞体积进一步增大。100日龄,卵巢腔仍未闭合。110日龄产卵板上存在大量的卵原细胞向卵母的过渡细胞,未见有Ⅰ时相卵母细胞出现。DH和普通牙鲆在精巢分化时间上基本相同。55日龄的幼鱼中,整个性腺呈长条状。60-80日龄,精巢继续延伸、增宽,精原细胞有所增加。90日龄,形成精小叶,精原细胞数目大量增加。100日龄,出现初级精母细胞,还有少量次级精母细胞,标志着精巢分化完成。(2)DH性腺发育比普通牙鲆慢。9-11月龄,DH牙鲆精巢发育到Ⅲ期,普通牙鲆性腺在同期进入了Ⅳ期,11月龄时我们观察到部分DH牙鲆精巢有退化的迹象,13-15月龄,精巢发生退化,最后发展成精小叶内只含有精原细胞,初级精母细胞消失不见,似Ⅱ期精巢。16-18月龄,有几尾牙鲆精巢似发育正常,但是与普通牙鲆精巢相比仍有不同,还有几尾牙鲆精巢仍退化在Ⅱ期。与普通牙鲆相比,Ⅱ期卵巢发育缓慢,并且多数卵巢的卵母细胞结构发生变化,在细胞质和细胞核中都有体现,同时还观察到败育的卵巢以及未分化的性腺,性腺中没有观察到性原细胞,不能辨别雌雄。(3)DH牙鲆中除雌性外,有雄性和未分化鱼出现,比例为56%:38%:6%。通过组织切片观察,在79尾DH中,有雌鱼44尾,占群体总数的55.7%;雄鱼30尾,占群体总数的37.9%;性腺未分化的有5尾,占群体总数的6.3%。DH牙鲆中出现如此之多的雄性,是一个稀少的生物学现象,有待于进一步研究。(4)单交种平均遗传相似度高于对照组,但低于近交系。单交种的遗传相似度为0.8261,高于对照组的0.6727。而雌核发育近交系平均遗传相似度为0.8312,稍高于单交种,两者相近。(5)单交种比对照组生长明显快。在相同培育条件下,110日龄时,单交种较对照组体重增长40.83%,体长增长13.18%;而对照组又较雌核发育近交组体重增长16.27%,体长增长3.61%;单交种生长优势明显。本研究首次描述了双单倍体牙鲆的性别分化和性腺发育过程,对于建立双单倍体牙鲆生物学具有重要意义;首次观察到双单倍体牙鲆中有35%以上的雄性,对于研究牙鲆的性别分化具有重要的学术价值;首次通过牙鲆雌核发育系杂交,建立鱼类单交种,并通过生长和遗传特点分析,发现牙鲆单交种具有卓越的杂交优势和高度的遗传相似性,可以作为新的育种方式用于鱼类良种选育研究。本研究所建立的牙鲆单交种已经被国家水产原良种委员会审定为优良新品种“北鲆2号”(GS-02-001-2013)。