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现代生物学技术在对虾遗传改良中的应用

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着近年来分子生物学技术的发展,尤其是染色体分辨技术、蛋白质分析技术、体细胞遗传操作技术、DNA分析技术的发展,使人们对于遗传学的研究深入到分子水平,利用DNA分子水平上的变异作为遗传标记的研究取得了新的突破,己经应用于种质资源鉴定、基因定位、家系分析及分子标记育种等方面。在对虾的遗传改良中现代生物学技术的应用将重点体现在以下方面。

随着近年来分子生物学技术的发展,尤其是染色体分辨技术、蛋白质分析技术、体细胞遗传操作技术、DNA分析技术的发展,使人们对于遗传学的研究深入到分子水平,利用DNA分子水平上的变异作为遗传标记的研究取得了新的突破,己经应用于种质资源鉴定、基因定位、家系分析及分子标记育种等方面(王和勇等,1999)。在对虾的遗传改良中现代生物学技术的应用将重点体现在以下方面。

1.2.1 构建遗传图谱

基因组图谱的构建是遗传学研究的重要领域,它是系统性研究基因组的基础,是进行数量性状位点定位的前提,也是动植物遗传育种的根据,它将实现辅助标记技术(林红等,2000)。而对于虾类遗传图谱的构建工作则刚刚起步,Moore等(1999)利用246个多态性的AFLP标记,构建了具有44个连锁群的日本囊对虾AFLP图谱,这是甲壳动物乃至水生无脊椎动物中首次报道的连锁图谱。通过对虾遗传图谱的构建,可使一些有重要经济价值的基因得以定位和克隆,但是目前这方面的研究工作还很少,主要原因是对虾类基因组缺乏了解,可供作图的遗传标记的数量较少,不足以完成较高密度的连锁图谱。

1.2.2 分子标记辅助选择育种

DNA分子标记是DNA水平遗传变异的直接反映,与表型标记相比,DNA分子标记能对各发育时期的个体、各个组织、器官甚至细胞作检测,既不受环境的影响,也不受基因表达与否的限制;数量丰富,遗传稳定,对生物体的影响表现“中性”,并且操作简单。标记辅助选择是通过标记,对目的性状实施间接选择,其前提是标记与目的性状紧密连锁(张德水等,1998)。

应用分子标记辅助选择育种,可以提前预知选育的结果,大大提高选育的效率。一般认为应用传统选育技术,每代的遗传获得率通常在10%~15%,但分子标记选择育种技术可明显提高选育进度,特别是那些靠传统的表型工具难以度量的性状(Bienfang et al,2001)。目前,对养殖虾类主要经济性状的分子标记研究己经取得了许多进展,曾报道在斑节对虾(P.mondon)、凡纳滨对虾(L. Vannamei)、北美白对虾(P.setiferus)、美菲对虾(P.nof ialis)、蓝对虾中发现部分微卫星标记(Tassanakajan et al,1999;Wolfus et al,1997;Alcivar,1999;Emmanuel et al,1999;Kennerth,2000);从斑节对虾中己分离出大量多态性的AFLP标记(童金苟等,2001);中国科学院海洋研究所徐鹏等(2001)利用PCR法对中国对虾小片断部分基因组文库进行筛选,首次在中国对虾中获得31个微卫星序列。利用这些分子标记可以鉴别不同品系的数量性状位点,培育品质更优良的品种。相信在不久的将来,分子标记技术将大大促进育种工作。

据报道,国外农作物良种使用率已达到100%,畜牧良种使用率也达到80%。在国内,农作物良种使用率达到80%,畜牧良种使用率因品种不同为20%~60%,而海水养殖业良种使用率目前不足5%。因此以前所未有的速度来改良经济养殖品种,对满足人类对其需求量的日益增加具有重要意义。目前国内外在对虾遗传改良方面采用的技术主要还是经典的选择育种、杂交育种、多倍体育种及人工雌核发育等,但由于每种方法都存在一些技术上的困难,阻碍了育种的快速进行。要使对虾的良种培育工作取得突破性进展,必须运用现代生物学的新技术、新方法改造传统养殖业,这是我们必须遵循的一个非常重要的发展策略。

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