重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究

重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究
重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究

项目名称: 重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育

种的基础研究

首席科学家: 桂建芳 中国科学院水生生物研究所 起止年限: 2010年1月-2014年8月

依托部门: 中国科学院 湖北省科技厅

一、研究内容

基于拟解决的鱼类分子设计育种的策略和理论基础以及鱼类分子设计育种的可行性途径这两个关键科学问题,本项目拟集中在鱼类主要经济性状如生殖、生长、抗性的功能基因组和分子设计育种的基础方面,重点解析这些主要经济性状的基因调控网络,开拓关键技术,其主要研究内容包括:

1)鱼类生殖基因调控网络及其分子设计育种的基础研究

采用基因转移、morpholino介导的基因敲降等技术,配合整体原位杂交、细胞示踪和免疫荧光定位等方法,重点解析鱼类生殖质(germ plasm)的基因调控网络;揭示重要生殖调控基因在鱼类卵母细胞成熟和卵-胚转换中的功能作用及其调控机制;探讨鱼类配子发生过程中双亲特异性甲基化在生殖调控中的作用及其及其调控网络;通过大规模RFLP分析等呈现技术,筛选雌雄个体间性别特异的DNA片段标记,进而通过Genomic Walking克隆分离与性别决定和性别分化相关基因;揭示鱼类性别决定和性别分化的基因调控网络及其作用机理;筛选鉴定出可用于鱼类分子设计育种的性别特异表达基因和分子标记;开拓生殖调控基因和分子标记用于鱼类分子设计育种的可行性途径。

2)鱼类生长的基因调控网络和分子设计育种的基础研究

采用morpholino介导的基因敲降、整体原位杂交、细胞示踪、免疫荧光定位以及组织碎片灌流和细胞孵育等在体和离体研究等技术,重点解析鱼类下丘脑/垂体控制生长的基因调控网络;揭示鱼类性成熟和生长的相互协调及其调控机理;探讨脑肠肽/生长激素/类胰岛素生长因子信号通路及其对鱼类生长的调控机制;揭示卵泡抑素等抑肌素相关基因在调控鱼类肌肉细胞增殖和鱼肉蛋白/脂肪平衡的作用机理;研制可控不育性转卵泡抑素等基因的转基因鱼品系;阐明鱼类个体大小调控基因的系统发育和进化规律;开拓生长基因调控网络和分子标记尤其是主控基因用于鱼类分子设计育种的可行性途径。

3)鱼类抗性的基因调控网络和分子设计育种的基础研究

利用我们自主建立的分离鱼类抗病毒基因的细胞模型,重点解析鱼类干扰素系统和抗菌肽基因的调控网络和抗病作用机理;揭示重要鱼类病原与宿主免疫系

统的相互作用及其作用机制;探讨在鱼类抗病免疫反应中主效基因调控网络、功能和抗病机理;研制具有抗病性状的雌核发育系和近交家系;鉴别出与鱼类抗病性状密切相关的分子标记和等位基因及其抗病QTL定位;建立鱼类抗病分子设计育种的理论和技术方法,开拓其可行性途径。

采用大规模测序和基因芯片分析等手段,通过比较转录组学和基因功能分析等研究手段,解析鱼类抗寒基因调控网络及其作用机理,揭示低温胁迫下不耐寒鱼类基因表达谱与耐寒鱼类基因表达谱的差异及其关键基因的功能;创制鱼类抗寒机理研究模型,开拓鱼类抗寒基因用于分子设计育种的可行性途径。

4)鱼类分子设计育种的关键技术研究

通过建立鱼类数量性状基因调控网络信息整合技术和鱼类经济性状主效基因的图谱定位,揭示鱼类经济性状主效基因同线性和性状关联性关系,阐明鱼类经济性状主效基因转录组以及它们在群体和家系中的功能,确定鱼类经济性状主效基因标记和基因不同组合的遗传效应,评估其育种效率,由此创建可用于鱼类分子设计育种的数量性状多基因聚合育种的技术路线。

通过创制基于蛋白分子设计、BAC克隆、转座子系统、Cre/lox基因靶位操作的稳定、高效的鱼类转基因技术,优化和完善基于蛋白质锌指结构的鱼类基因快速敲除系统,创建基于破坏原生殖细胞发生或维持的具有遗传安全的鱼类转基因技术体系等建立可用于鱼类分子设计育种的基因操作技术路线,并揭示性腺特异小RNA在基因表达调控中的作用,阐明piRNA与互作蛋白的调控途径,研制出持续激活的生长激素受体基因的转基因鱼,揭示持续转激活生长激素受体基因与转生长激素基因的转基因鱼的效应及其信号通路的调控差异。

二、预期目标

本项目的总体目标:

针对水产养殖业发展现状和可持续发展需求,通过开展重要养殖鱼类生殖、生长和抗性等主要经济性状的功能基因组研究,解析鱼类生殖的基因调控网络、鱼类生长的基因调控网络、鱼类抗病和抗寒的基因调控网络,筛选鉴定进行分子设计育种的主控或关键基因和分子标记,建立鱼类分子设计育种的关键技术及其技术体系,在理论上阐明鱼类生殖、生长、抗病和抗寒等主要经济性状和重要生命现象的基因调控网络及其作用机理,提出鱼类良种分子设计的策略;在技术方法上,建立鱼类分子设计育种的多基因聚合和基因操作技术,创制优质育种材料,创建鱼类分子设计育种的可行性途径。通过这些研究,使我国在鱼类功能基因组研究中居国际领先水平,为培育高产优质养殖新品种奠定理论和技术基础,为我国水产养殖业的可持续发展和渔业生物技术的创新做出贡献。

五年预期目标:

1.解析鱼类生殖、生长、抗病和抗寒的基因调控网络;

2.筛选鉴定具有自主知识产权、可用于鱼类分子设计育种的功

能基因和分子标记30-50个;

3.揭示鱼类性别决定与分化、卵母细胞成熟和卵-胚转换的分子机

制;

4.阐明鱼类生长激素分泌的信号通路;

5.阐明鱼类干扰素系统关键基因和重要抗菌基因的抗病功能及其

作用机理;阐明鱼类抗寒关键信号通路及其作用机理;

6.建立鱼类数量性状多基因聚合育种技术;

7.创建基于蛋白分子设计和遗传安全的稳定高效的基因操作技术;

8.建立主要经济性状功能基因组研究和分子设计育种中间的有机

联系,创制2-3个在生殖、生长 或抗性等目标经济性状上表现

优质的育种材料;

9.凝聚和培养一批有国际影响的中青年学术带头人和学术骨干;发

表一批高质量的学术论文,其中在有重要国际影响的期刊(相关

领域引用排名前15%的期刊或影响因子大于5的期刊)发表论文

50篇以上。

三、研究方案

(一)、学术思路:

针对水产养殖业发展现状和可持续发展需求,以鲫和鲤等为主要研究对象,启动我国重要养殖鱼类功能基因组和分子设计育种的基础研究,通过研究鱼类生殖、生长和抗性的基因调控网络及其作用机理,筛选鉴定进行分子设计育种的关键基因和分子标记,建立鱼类分子设计育种的关键技术及其技术体系,解决鱼类分子设计育种的策略和理论基础以及鱼类分子设计育种的可行性途径这两个关键科学问题,为鱼类分子设计育种的实践和应用以及为我国水产养殖业的可持续健康发展和渔业生物技术的创新做出贡献。

(二)、技术途径:

1. 采用solexa深度测序等大规模测序和基因芯片分析等手段,通过比较转录组学分析,了解鱼类生殖和生长不同阶段、以及抗病和不抗病、耐寒和不耐寒的基因表达谱差异,经生物信息学比较和分子特征分析,由此筛选调控鱼类生殖、生长、抗性的主要基因和关键基因;

2. 建立重要鱼类基因组BAC库,研究基因的结构,克隆分离相应基因的启动子;将其启动子与GFP报告基因重组融合,利用基因转移等技术,采用流式细胞仪等筛选分析技术,进一步研究生物学功能;

3. 建立鱼类BAC转基因技术,用杂交方法或PCR方法筛选重要功能基因的BAC克隆,在基因编码框的适当位置插入绿色荧光蛋白(EGFP)基因;利用以上构件制备转基因鱼,通过EGFP分析这些基因的时空表达情况及其生理学效应;

4. 通过基因连锁分析和原位杂交等技术,研究目的基因在染色体上的定位,揭示基因相互作用的基因组组织基础;

5. 用RT-PCR、原位杂交和Western blot方法在mRNA及蛋白水平上检测基因表达的组织特异性和时序性;用免疫荧光定位确定其基因的蛋白产物的组织、细胞和亚细胞定位;

6. 采用染色质免疫沉淀法(Chromatin immunoprecitation,ChIP)、凝胶迁移或电泳迁移率检测(Electrophoretic Mobility Shift Assay,EMSA)等技术研究DNA 与蛋白的相互作用;

7. 采用免疫共沉淀(Coimmunoprecipitation, Co-IP)、GST-pull down、荧光共振能量转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)、双分子荧光互补

(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)等技术研究蛋白相互作用;

对一些重要蛋白进行质谱分析、并对其进行泛素化、乙酰化和磷酸化等修饰分析;

8. 鉴定两性生殖鲫鱼卵子中双亲特异性甲基化、发育不等性基因,分析单性生殖鲫鱼三倍体卵子中相关同源基因启动子CpG岛甲基化差异和基因表达调节差异,确定发生差异甲基化的目标基因;比较分析两性生殖与单性生殖鲫鱼卵子基因组中差异甲基化功能基因启动子,鉴定差异甲基化顺式调控序列。

9. 采用正常的和人工突变后的基因转移试验,辅以其它分子生物学方法如目的基因表达产物体内、外诱导处理等来分析目的基因的生理功能;

10. 用显微注射方法研究基因功能。将含有这些基因的真核表达载体,或在大肠杆菌中表达出的蛋白,注射到胚胎中或转染到细胞中,观察生物学效应;

11. 将目的基因的反义RNA或其蛋白的抗体注射到胚胎中,观察生物学效应;

12. 对生殖调控基因而言,设立人工性反转实验,分别提取不同性反转阶段实验组和对照组性腺的mRNA和蛋白,采用上述方法研究基因表达的时序性;

13. 对生长和生殖功能基因而言,合成重要调控生长生殖基因的结构类似物或表达具有生物活性重组蛋白,取鱼类的下丘脑、垂体、肝脏和性腺,通过碎片灌流和细胞孵育等离体研究方法,或直接注射结构类似物或重组蛋白,采用放射免疫测定等方法研究其活性,测定各种靶组织、血清中调控生殖生长激素的含量,分析这些生长调控因子和生殖调控因子的相互作用及其信号传递机制,分析它们对鱼类生殖和生长的影响;

14. 通过体外合成小分子RNA,建立鱼类系统中适用于实验室日常工作的、简洁、高效的siRNA技术平台;通过克隆获得的鱼类来源的启动子构建针对草鱼出血病病毒的siRNA载体,建立抗病转siRNA基因鱼模型;通过Cre-loxp介导的系统进行鱼类胚胎中的条件基因打靶研究;建立鱼类胚胎干细胞和生殖干细胞系,建立鱼类培养细胞体外基因操作和个体重建技术途径;

15. 通过morpholino介导的基因敲降技术,配合整体原位杂交、细胞示踪等方法,研究目的基因的生理学功能及其基因调控网络、信号通路和作用机理等;

16. 采用已经建立的细胞模型,研究病毒与宿主细胞的相互作用,在此基础上,通过转染目的基因和siRNA干扰等技术手段,研究目的基因的生理学功能以及基因的调控网络;

17. 通过AFLP和微卫星等遗传标记的大规模筛选,鉴定出与鱼类性别等等主要经济性状相关的分子遗传标记,进而通过Genomic walking克隆鉴定相关功能基因;通过人工选育和家系分析,利用遗传标记进行基因型分析的优势,研究特定标记与某些经济性状(例如生长、性别、抗病或抗寒)的连锁关系,进行分

子标记辅助育种;开展鱼类生长、饲料转化率等经济性状的QTL定位分析和eQTL定位分析;

18. 改造基于蛋白质锌指结构的基因敲除载体系统,优化基因敲除载体,引入更多的克隆位点,以简化特异基因敲除载体的构建;利用Zinc Finger Tools 网上软件包(https://www.360docs.net/doc/9c13617366.html,),选取代表性基因进行锌指结构域的索寻,选择连续20或30个氨基酸的合适结构域,依据针对DNA三联体的经验锌指氨基酸序列,设计靶标多肽和碱基序列;将靶标多肽的DNA片段克隆到经改进后的基因敲除载体上;体外合成mRNA,显微注射;观察表型,并利用PCR检测显微注射个体的基因型,获得杂合体;将杂合体个体扩大培养,并进行相互交配,以获得基因的两个拷贝均缺失的纯合体;系统分析基因缺失纯合体的表型。

技术途径的示意图如下:

细胞示踪等研究细胞发育命运方法、胚胎细胞移植等

体外孵育或灌流结合放射性免疫测定研究生理功能 DNA 甲基化分析 启动子分析

morpholino 介导、siRNA 干扰等基因敲降方法

基于蛋白质锌指结构的基因敲除

模式鱼类(斑马鱼、青鳉、河豚、三棘刺鱼等)全基因组信息

前期已获得的大量

与鱼类生殖、生长和抗性相关基因资源

已建立的大批鱼类细胞系

鱼类生殖、生长和抗性 基因调控网络的解析

比较转录基因组分析

Western 、免疫组化、WISH 等研究时

空表达谱等方法

Co-IP 、GST-pull down 、FRAP 、FRET 、

BiFC 等研究蛋白相互作用方法ChIP 、EMSA 等研究核酸与蛋白相互作用等方法FACS 、蛋白质质谱分析、蛋白质泛素

化、乙酰化等修饰分析

鱼类生殖、生长和抗性的主控基因和分子标记的功能揭示和作用机理阐明

蛋白分子设计、基于蛋白质锌指结构的基因敲除方法、BAC 或Tol2转座子、Cre/lox 、PGC 操作、miR 多基因信息整合

性状的QTL 与eQTL 分析基因同线性与性状关联性分析 NA piRNAs 和调控鱼类分子设计育种数量性状

多基因聚合技术

鱼类分子设计育种的基因

操作技术

鱼类分子设计育种的策略

和可行性途径

(三)、创新点与特色:

1)重要的研究对象,体现了国家重大需求导向:本项目以我国重要养殖鱼

类鲫、鲤等为主要研究对象,围绕水产养殖业可持续健康发展和渔业生物技术创新所要解决的鱼类分子设计育种的策略和理论基础以及鱼类分子设计育种的可行性途径这两个关键科学问题开展研究,着眼于解决国家中长期发展中所需要解决的重大科学问题,体现了重大的国家需求导向。

2)独特的研究体系,注重发挥中国特色和优势:银鲫多倍体的遗传背景和同

时具有的雌核发育生殖和有性生殖双重生殖方式以及性逆转鱼类奇特的性别分化现象为解析鱼类生殖和性控的基因调控网络提供了新颖、独特的研究体系,有利于发挥我国的特色和优势。

3)新颖的学术思路,起到前瞻性、战略性和引领性作用:本项目瞄准了国

际上有关鱼类分子设计育种的难点和热点问题,试图直接通过解析鱼类生殖、生长和抗性的基因调控网络来阐明其调控机理,筛选鉴定可用于鱼类分子设计育种的关键基因和分子标记,由此创建鱼类分子设计育种的关键技术及其技术体系,对指导并推动我国水产业的可持续健康发展具有重要的前瞻性、战略性和引领性作用。

(四)、可行性分析:

1)厚实的前期研究基础,目标明确:鱼类等水产动物的分子设计育种研究

虽然还处于起步阶段,但可喜的是,随着斑马鱼、河鲀和青鳉等模式鱼类全基因组测序的完成和基因功能研究的不断深入,一些重要养殖鱼类的功能基因组研究已进展很快,特别是我们这个团队在上一期973计划 “重要鱼类品种改良的遗传和发育基础研究”的支持下,已筛选鉴定出一批与我国主要养殖鱼类的生殖、生长、抗性等经济性状相关的基因和分子标记,建立了10多个养殖鱼类细胞系,积累了厚实的前期研究基础。本项目的研究内容是在这些基础上进一步凝聚而来,目标更为明确。

2)精干、务实的研究团队,成效突出:本项目集中了中国科学院、中国水产

科学研究院、中山大学、浙江大学、武汉大学等相关科研单位和高等院校在本领域的优秀人才,具有强烈的使命感和责任感,经过五年的合作,已取得了相当高的学术成绩,主要学术带头人在项目执行过程中发表了高水平的学术论文,有的还获得国家杰出青年科学基金资助,已形成一支经过磨练、对科学有执着追求、精干、务实、高效的研究团队,成为本项目顺利实施的人才保证。

3)坚实、完善的研究基地,支撑有力:本项目利用淡水生态与生物技术国家

重点实验室、有害生物控制和资源利用国家重点实验室和多个部门重点开放实验室研究基地的研究条件,这些实验室拥有完善的一流研究设备,先进的研究条件,是顺利完成本项目的坚实支撑和重要物质基础。

(五)、 课题设置

围绕项目所要解决的鱼类分子设计育种的策略和理论基础以及鱼类分子设计育种的可行性途径这两个关键科学问题,以及项目所要达到为鱼类分子设计育种的实践与应用和为我国水产养殖业的可持续健康发展与渔业生物技术的创新做出贡献的预期目标,根据项目所要进行的主要研究内容(研究鱼类生殖、生长、抗性的基因调控网络及其作用机理,筛选鉴定可用于分子设计育种的关键基因和分子标记,建立鱼类分子设计育种的关键技术及其技术体系),项目共设置6个课题。项目的主要研究内容、课题设置的思路、各课题间的联系和与项目拟解决的关键科学问题和总体目标的关系如下图所示。

项目的主要研究内容、课题设置和课题间的联系 与项目拟解决的关键科学问题和总体目标的学术思路图

项目设置的6个课题是:

课题1 鱼类生殖基因调控网络和分子设计育种的基础研究;

课题2 鱼类生长基因调控网络和分子设计育种的基础研究;

课题3 鱼类抗病基因调控网络和分子设计育种的基础研究;

课题4 鱼类抗寒基因调控网络和分子设计育种的基础研究;

课题5 鱼类数量性状多基因聚合育种技术研究;

课题6 鱼类分子设计育种的基因操作技术研究。

以下将具体说明各课题的主要研究目标、主要研究内容、承担单位、课题负责人及主要学术骨干和经费比例等。

课题1 鱼类生殖基因调控网络和分子设计育种的基础研究

主要研究目标:

解析鱼类生殖质(germ plasm)的基因调控网络,揭示鱼类生殖质主要成分的功能及其作用机制;阐明鱼类配子发生过程中双亲特异性甲基化在生殖调控中的作用及基因调控网络;揭示鱼类卵母细胞特异组蛋白、Spindlin等与鱼类卵子成熟调控和卵-胚转换机制;揭示鱼类性别决定和性别分化的基因调控网络及其作用机理;筛选鉴定出可用于鱼类分子设计育种的性别特异表达基因和分子标记;开拓生殖调控基因和分子标记用于鱼类分子设计育种的可行性途径。

主要研究内容:

鱼类生殖质的成分解析及其基因调控网络研究;

鱼类生殖质主要成分的功能及其作用机制研究;

鱼类配子发生过程中特异性甲基化等位基因功能及其调控网络研究;

鱼类卵母细胞特异组蛋白、Spindlin在卵子成熟中的作用及调控机制研究;

鱼类卵-胚转换的调控机制研究;

鱼类性别决定和性别分化的基因调控网络、功能解析和作用机理研究;

鱼类性别特异表达基因和分子标记的鉴定及其分子设计育种可行性研究。 承担单位:中国科学院水生生物研究所、浙江大学

课题负责人: 桂建芳

主要学术骨干: 周莉、罗琛、汪洋、郑康、李忠、李志、魏丽华

经费比例: 25%

课题2鱼类生长基因调控网络和分子设计育种的基础研究

主要研究目标:

阐明鱼类下丘脑/垂体控制生长的基因调控网络;揭示鱼类性成熟和生长的相互协调及其调控机理;阐明脑肠肽/生长激素/类胰岛素生长因子信号通路及其对鱼类生长的调控机制;揭示卵泡抑素等抑肌素相关基因在调控鱼类肌肉细胞增殖和鱼肉蛋白/脂肪平衡的作用机理;研制出可控不育性转卵泡抑素等基因的转

基因鱼品系;阐明鱼类个体大小调控基因的系统发育和进化规律;开拓生长基因调控网络和分子标记尤其是主控基因用于鱼类分子设计育种的可行性途径。

主要研究内容:

鱼类下丘脑/垂体的功能基因组以及鱼类生长的基因调控网络研究;

鱼类性成熟和生长的相互协调及其调控机理研究;

脑肠肽/生长激素/类胰岛素生长因子信号通路和对鱼类生长调控机制研究;

抑肌素信号调控在鱼类肌肉细胞增殖和蛋白/脂肪平衡中作用机理研究;

可控不育性转卵泡抑素等基因的转基因鱼品系研制及其生理学功能分析;

鱼类个体大小调控基因的系统发育和进化规律研究;

生长调控基因和分子标记用于鱼类分子设计育种的可行性途径研究。

承担单位:中国科学院水生生物研究所、中山大学

课题负责人: 殷战

主要学术骨干:林浩然、李文笙、黄安林、贺江燕、王绪祯、陈尚萍

经费比例: 16%

课题3 鱼类抗病基因调控网络和分子设计育种的基础研究

主要研究目标:

阐明鱼类干扰素系统和抗菌肽基因的调控网络和抗病作用机理;揭示在鱼类抗病免疫反应中主效基因的表达调控机制;阐明重要鱼类病原与宿主免疫系统的相互作用及其作用机制;研制具有抗病性状的雌核发育系和近交家系;鉴别出与鱼类抗病性状密切相关的分子标记和等位基因及其抗病QTL定位;建立鱼类抗病分子设计育种的理论和技术方法,开拓其可行性途径;

主要研究内容:

鱼类干扰素系统基因的功能解析、调控网络和作用机理研究;

重要鱼类病原与宿主免疫系统的相互作用及其作用机制研究;

鱼类抗细菌免疫基因的信号调控网络、功能分析和抗病机理研究;

具有抗病性状的雌核发育系和近交家系的创制和筛选;

与抗病性状相关的分子标记和等位基因的鉴定及其抗病QTL定位研究;

鱼类抗病分子设计育种的理论和技术方法的建立及其可行性途径研究。

承担单位:中国水产科学研究院黄海水产研究所、中国科学院水生生物研究所

课题负责人:廖小林

主要学术骨干:陈松林 张义兵、朱蓉、袁秀平、沙珍霞、田永胜、王娜、

经费比例: 16%

课题4 鱼类抗寒基因调控网络和分子设计育种的基础研究

主要研究目标:

阐明鱼类抗寒基因调控网络及其作用机理;揭示低温胁迫下不耐寒鱼类基因表达谱与耐寒鱼类基因表达谱的差异及其关键基因的功能;阐明鱼类耐寒基因调控网络及其作用机理;创制鱼类抗寒机理研究模型,开拓鱼类抗寒基因用于分子设计育种的可行性途径。

主要研究内容:

鱼类耐寒基因调控网络、功能分析和作用机理研究;

不耐寒鱼类低温胁迫下基因表达谱与耐寒鱼类基因表达谱的差异比较及其关键基因的鉴定和功能研究;

耐寒与不耐寒鱼类温度适应调控机制的差异的解析;

鱼类抗寒机理研究模型的研制;

鱼类抗寒基因和分子标记用于鱼类分子设计育种的可行性途径研究。

承担单位:中国科学院遗传与发育研究所、中国科学院海洋研究所

课题负责人:陈良标

主要学术骨干:沈玉、曹立雪、谭训刚、尤锋

经费比例: 10%

课题5 鱼类数量性状多基因聚合育种技术研究

主要研究目标:

建立鱼类数量性状基因调控网络信息整合技术;揭示鱼类经济性状主效基

因的图谱定位、同线性和性状关联性关系;阐明鱼类经济性状主效基因转录组以及在群体和家系中的功能;确定鱼类经济性状主效基因标记及基因不同组合的遗传效应,评估其育种效率;创建可用于鱼类分子设计育种的多基因聚合育种的技术路线。

主要研究内容:

鱼类数量性状基因调控网络信息整合技术研究;

鱼类经济性状主效基因的图谱定位、同线性和性状关联性研究;

鱼类经济性状主效基因转录组分析以及在群体和家系中的功能研究;

鱼类主效基因标记及基因不同组合的遗传效应与育种效率评估研究;

可用于鱼类分子设计育种的多基因聚合技术研究。

承担单位:中国科学院水生生物研究所、中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 课题负责人: 童金苟

主要学术骨干:孙效文、王忠卫、俞小牧、张骁锋、耿波、贾智英、梁利群

经费比例:16%

课题6 基于鱼类分子设计育种的基因操作技术研究

主要研究目标:

创制基于蛋白分子设计、BAC克隆、转座子系统、Cre/lox基因靶位操作的稳定、高效的鱼类转基因技术;优化和完善基于蛋白质锌指结构的鱼类基因快速敲除系统;揭示性腺特异小RNA在基因表达调控中的新途径,阐明piRNA与互作蛋白及其调控途径;创建基于破坏原生殖细胞发生或维持的具有遗传安全的鱼类转基因技术体系;研制出持续激活的生长激素受体基因的转基因鱼;揭示持续转激活生长激素受体基因与转生长激素基因的转基因鱼的效应及其信号通路的调控差异。

主要研究内容:

基于BAC克隆、转座子系统、Cre/lox基因靶位操作的稳定、高效的鱼类转基因技术研究;

基于蛋白质锌指结构鱼类基因快速敲除系统的优化和完善;

持续激活的生长激素受体的分子设计及其转基因鱼的研制;

转持续激活生长激素受体基因鱼与转生长激素基因鱼的效应及生长激素信

号通路上下游关键因子的比较研究;

性腺特异的小分子RNA在性别分化中的动态特性及其作用机理研究;

基于破坏生殖细胞发生或维持的具有遗传安全的鱼类转基因技术体系研究。

承担单位:中国科学院水生生物研究所、武汉大学

课题负责人: 孙永华

主要学术骨干:肖武汉、刘静霞、程汉华、王燕舞、罗大极、刘江东、曹宏

经费比例: 17%

四、年度计划

研究内容预期目标

第一年1. 重要养殖鱼类基因组BAC文库构

建以及与生殖、生长、抗病和抗寒等

主要经济性状相关组织的比较转录

组分析;

2. 重要养殖鱼类与生殖、生长、抗

病和抗寒等主要经济性状相关功能

基因的克隆及其分子标记筛选;

3. 抑肌素信号表达水平改变对鱼体

肌肉生长的调控研究;

4. 细菌病和病毒性疾病抗性群体和

易感群体的筛选和建立;

5. 抗寒候选基因的转基因操作研

究;

6. 鲤鱼QTL分析家系的建立及其多

态性微卫星和SNP等遗传标记的发

掘筛选和验证;

7. 鱼类生长和抗病等经济性状QTL

和主效基因的信息收集与分析整合;

8. 多种转座子元件介导的转基因试

验和基因敲除载体系统的改造;

9. 持续激活的生长激素受体基因的

分子设计,原生殖细胞特异表达基因

的鉴定,小RNA的分离、克隆和深度

测序。

1. 解析重要养殖鱼类与生殖、生长、

抗病和抗寒等主要经济性状相关组

织的转录组信息;

2. 鉴定调控鱼类生殖、生长、抗病

和抗寒的功能基因或分子标记6-10

个;

3. 构建在养殖鱼类肌肉组织中高表

达抑肌素抑制蛋白的转基因鱼F0代;

4. 建立牙鲆细菌病抗性群体和易感

群体;

5. 建立转座子介导的抗寒候选基因

转移体系,使候选基因在子一代鱼中

出现的频率比用质粒转移提高3倍以

上;

6. 获得多基因性状基因遗传分析的

鲤鱼家系材料9-10个,获得微卫星

和SNP约2000个,AFLP标记1000

多个;

7. 获得多种转座子元件介导的转基

因鱼,获得三联体锌指蛋白表达质粒

和哺乳动物细胞系单杂交系统特异

性检测质粒;

8. 获得鱼类生长激素受体基因及其

持续激活形式的分子设计,获得原生

质细胞特异表达基因,获得性腺相关

的小RNA。

研究内容预期目标

第二年1. 重要养殖鱼类基因组BAC文库以

及与生殖、生长、抗病和抗寒等主要

经济性状相关组织的比较转录组的

进一步分析;

2. 重要养殖鱼类与生殖、生长、抗

病和抗寒等主要经济性状相关功能

基因的克隆及其分子标记筛选;

3. 差异顺式调控序列与相关基因启

动子差异甲基化修饰的关系分析;

4. 可控性卵巢发育抑制转基因鱼类

模式品系的构建;

5. 抑肌素信号通路研究;

6. 牙鲆抗病性状关联分析基础群体

和QTL作图群体构建;

7. 抗寒基因转基因斑马鱼研究及子

一代的耐寒性能评估;

8. 遗传图谱构建及其鲤鱼QTL或主

效基因在染色体上的同线性分析;

9. 多种转座子元件介导的转基因效

率比较,Cre/lox基因靶位操作效率

分析,基因敲除试验和表型观察;

10. 转持续激活的生长激素受体基

因鱼P0代的建立,原生殖细胞特异

表达基因的表达敲落和启动子分析,

小RNA动态变化规律和互作蛋白的

研究。

1. 鉴定调控鱼类生殖、生长、抗病

和抗寒的功能基因或分子标记10-15

个;

2. 揭示差异顺式调控序列与相关基

因启动子差异甲基化修饰的关系及

其功能特征;

3. 构建可控性性腺发育抑制转基因

稳定遗传品系;

4. 完成对养殖鱼类肌肉组织中抑制

抑肌素功能受阻的F0个体筛选,并对

其进行肌肉生长性状特征的初步观

察;

5. 获得构建牙鲆抗病性状关联分析

基础群体和QTL作图群体;

6. 获得3个抗寒基因的转基因斑马

鱼F1代;获得5个抗寒基因的转基

因罗非鱼F0代。

7. MAPPING 到图谱上300个标记以

上;建立后备亲鱼的核心群体100尾

以上;图谱定位QTL10-20个,获得基

因同线性分析的结果;

8. 获得可用于鱼类转基因的高效的

转座子和Cre/lox基因靶位操作体

系,获得EAF1等基因敲除的斑马鱼胚

胎;

9. 获得转基因鱼P0代,获得原生质

细胞特异表达基因敲落的胚胎和原

生殖细胞特异启动子系统,揭示小

RNA动态变化规律,获得相关互作蛋

白。

研究内容预期目标

第三年1. 鱼类生殖、生长、抗病和抗寒的

重要基因的功能分析;

2. 基因启动子的差异甲基化修饰在

表达和生殖调控中的作用研究;

3. 不同尺寸鱼类物种的分子系统学

分析;

4. 创制育种上有价值的雌核发育系

和近交家系;

5. 罗非鱼转抗寒基因研究;

6. 继续遗传图谱构建和 QTL标记

或主效基因的基因型-表型的测量和

分析;

7. 稳定高效的转座子系统转基因模

型和Cre/lox基因靶位操作模型的

建立;基因敲除斑马鱼的+/- 子代个

体的获得;

8. 转持续激活的生长激素受体基因

鱼F1代的筛选、鉴定及其信号通路

活性分析,原生殖细胞特异基因的分

子设计和转基因初步试验,小RNA

作用靶基因的研究,继续互作蛋白的

研究。

1.鉴定调控鱼类生殖、生长、抗病和

抗寒的功能基因或分子标记10-15

个;

2.阐明2-3个重要基因在生殖质的形

成和迁移、卵母细胞成熟、卵胚转换

以及性别决定和分化中的功能;确定

基因启动子的差异甲基化修饰在其

表达和生殖调控中的作用;

3. 分析鱼类生长轴负反馈调控受阻

对鱼体肌肉组织的生长和肉质特征

的影响;揭示可控性卵巢组织发育抑

制的转基因鱼品系操作特性以及其

抑制效率,观察性成熟受阻对鱼体生

长发育影响特征;

4. 构建所选择鱼类个体大小调控基

因的系统发育关系,并对其起源提出

假设;

5. 阐明2-3个关键抗病毒相关基因

的抗病毒作用及其功能机理;阐明抗

菌肽基因的抗细菌功能及其功能机

理;鉴定鱼类具有重要育种价值的与

抗病性状紧密连锁的分子标记或功

能标记2-3个;

6. 建立育种上有价值的抗细菌病的

牙鲆等鱼类雌核发育系和近交家系5

个左右;

7. 揭示4个重要抗寒基因的生物学

功能;鉴定4-5个有可能用于育种

的抗寒基因;获得具有抗寒性能的转

基因斑马鱼模型;

8. MAPPING 到图谱上300个标记以

上;建立后备亲鱼成熟的核心群体

研究内容预期目标

100尾以上;验证鲤鱼和银鲫10个左

右基因与生长、抗病(抗寒)或饲料

转化率等性状的关联性,验证4-6个

QTL或主效基因的遗传效应和育种潜

力;

9. 建立稳定高效的转座子系统和

Cre/lox基因靶位操作模型,获得

EAF1等基因敲除斑马鱼的杂合子个

体;

10. 获得转持续激活的生长激素受

体基因鱼F1代,完成原生殖细胞特

异表达基因的分子设计,揭示小RNA

作用的靶基因。

第四年1. 鱼类生殖、生长、抗病和抗寒的

重要基因的功能分析;

2. 重要功能基因的启动子分析;

3. 重要功能基因的信号传递及其调

控机制研究;

4. 鱼类病原与宿主免疫系统的相互

作用研究;

5. 雌核发育和近交家系中抗病性状

与抗病分子标记的关联性分析及

QTL定位;

6. 建立多基因聚合的转罗非鱼载

体,获得转基因子一代;

7. 继续遗传图谱构建及其品系或不

同作图群体间的杂交、回交分析与测

量;

8. 原生质细胞操作相关的基因操作

载体设计,基因敲除纯合体的获得;

9. 转基因鱼F2代的获得和扩群,不

同转基因F2代家系的生长比较和信

号通路活性比较,通过转基因技术干

1. 鉴定调控鱼类生殖、生长、抗病

和抗寒的功能基因或分子标记4-10

个;

2.阐明2-3个重要基因在生殖质的形

成和迁移、卵母细胞成熟、卵胚转换

以及性别决定和分化中的功能及其

基因调控网络;

3. 揭示2-3个重要基因在鱼类生长

中的功能及其基因调控网络;

4. 揭示2-3个抗病关键基因表达产

物在预防鱼类病毒性和细菌性疾病

中的作用及其机理;阐明抗病候选功

能基因和分子标记与鱼类抗病性状

的关系;

5. 阐明1-3个重要病原基因的生物

学功能及其免疫原性;

6. 获得能提高斑马鱼和罗非鱼抗寒

性能的多基因聚合体;

7. 获得MAPPING标记500个以上;

鱼类人工繁殖生物基础

第三章鱼类人工繁殖的生物基础 第一节鱼类的性腺发育规律 一、生殖细胞的发育和成熟 二、卵巢、精巢的形态结构和分期 三、鱼类的性成熟的年龄和性周期 第二节中枢神经与内分泌系统在鱼类繁殖中的作用 一、中枢神经系统在鱼类繁殖中的作用 二、内分泌系统在鱼类繁殖中的作用 第三节环境因素对鱼类性腺发育的影响 一、营养 二、温度 三、光照 四、水流 五、盐度 第一节鱼类的性腺发育规律 鱼类人工繁殖的成效主要取决于性腺发育状况。性腺发育的全过程直接和间接地受内分泌腺及神经系统的控制。鱼类的性腺由体腔背部2个隆起嵴(生殖褶)发育而成。生殖褶由上皮细胞转化为原始性细胞时,分不出雌雄;进一步分化成卵原细胞和精原细胞后,以不同的方式发育成卵子或精子。鱼类性腺的发育进程主要由卵子和精子的发生过程决定。 一、生殖细胞的发育和成熟 (一)鱼类卵细胞的发育与成熟 1、卵原细胞分裂期卵原细胞反复进行有丝分裂,细胞数目不断增加,经过若干次分裂后,卵原细胞停止分裂,开始生长,向初级卵母细胞过渡。此阶段的卵细胞为第Ⅰ时相卵原细胞,以第Ⅰ时相卵原细胞为主的卵巢称第Ⅰ期卵巢。 2、卵母细胞生长期此期分为小生长期和大生长期。 小生长期是卵母细胞的生长期,开始时,细胞质呈微粒状,细胞核卵形,占卵母细胞的大部分,其内壁四周排列着许多小核(或称核仁),中央为粒状的染色质,有时细胞质中可见卵黄核。卵母细胞进一步发育,卵膜外出现了一层滤泡膜,由单层上皮细胞组成,内有长形的核。小生长期发育到单层滤泡为止,这时的卵母细胞,称为卵母细胞成熟的第Ⅱ时相,以第Ⅱ时相卵母细胞为主的卵巢称为Ⅱ期卵巢。性未成熟的鱼,常有相当长的时期停留在Ⅱ期。 大生长期是营养物质生长的阶段。卵母细胞由于卵黄及脂肪的积贮而体积大大增加。卵黄沉积可分2个阶段:①卵黄开始沉积阶段。卵膜变厚,出现放射状纹。滤泡膜的上皮

鱼类增养殖学以往试题库(9)

鱼类增养殖学以往试题库 上海水产大学试卷 学年学期 2005~ 2006 学年第 1 学期考核方式闭卷 课程名称《鱼类增养殖学》 A/B卷( A )卷 课程号 12412330 学分 4 学时 72 题号一二三四五六七八九十总分 分数 阅卷人 姓名:学号:专业班名: 一、名词解释(20分) 1、效应时间(5分): 2、成熟系数(5分): 3、补偿深度(5分): 4、氧债(5分): 二、填空题(30分) 1、河蟹亲蟹交配雌雄之比为:______; 罗氏沼虾亲虾强化配育时雌雄之比为:________. 2、在自然状态下,鳜鱼产性卵,其开口饵料以出膜1-3天 的鱼苗最为理想。 3、青虾的寿命为个月,在一年中青虾有个繁殖季节。 4、河蟹育苗亲蟹交配的适宜盐度为;适宜温度为。 罗氏沼虾育苗用水的适宜盐度为;适宜温度为。 5、罗氏沼虾亲虾刚产出的卵的颜色为;河蟹刚产出的卵的颜色为,幼体出膜前卵的颜色;青虾刚产出的卵的颜色为。 6、经济蛙类的养殖种类有、、、。 二、简答题:(24分) 1、黄蟹与绿蟹的区别 2、如何判别罗氏沼虾幼体质量的好坏 3、扣仔蟹培育过程中,性早熟产生的原因分析

4、鳖卵孵化的最适生态条件有哪些。 三、问答题(26分) 1、对青、草、鲢、鳙进行人工催产的机制是什么?(12分) 2、试分析名特水产品养殖现状、存在问题及解决对策。(14分) 上海水产大学试卷(参考答案) 学年学期 2005~ 2006 学年第 1 学期考核方式闭卷 课程名称《鱼类增养殖学》 A/B卷( A )卷 课程号 12412330 学分 4 学时 72 题号一二三四五六七八九十总分 分数 阅卷人 姓名:学号:专业班名: 一、名词解释(20分) 1、效应时间(5分):指鱼类从最后一次注射促性腺激素到开始产卵的这段时间。 2、成熟系数(5分):性腺重占体重的百分比。 3、补偿深度(5分):水中的浮游植物光合作用产生的氧气等于浮游生物消耗氧气时的深度称补偿深度(UE)。 4、氧债(5分):水中耗氧性微生物,有机还原中间产物,无机还原物在厌氧情况下,其理论耗氧值受到抑制的那部分值称为氧债。 二、填空题(30分) 1、河蟹亲蟹交配雌雄之比为:4~3:1 ; 罗氏沼虾亲虾强化配育时雌雄之比为: 2~3:1 。 2、在自然状态下,鳜鱼产微粘性卵,其开口饵料以出膜1-3天 的团头鲂鱼苗最为理想。 3、青虾的寿命为 14~18个月,在一年中青虾有 2 个繁殖季节。 4、河蟹育苗亲蟹交配的适宜盐度为 17~20;适宜温度为 8~12℃。 罗氏沼虾育苗用水的适宜盐度为10~12;适宜温度为26~28℃。 5、罗氏沼虾亲虾刚产出的卵的颜色为橘黄色;河蟹刚产出的卵的颜色为紫红色,幼体出膜前卵的颜色青灰色;青虾刚产出的卵的颜色为青绿色。 6、经济蛙类的养殖种类有美国牛蛙、美国青蛙、棘胸蛙、虎纹蛙。 二、简答题:(24分) 1、黄蟹与绿蟹的区别 黄、绿蟹是青蟹发育过程2种不同阶段的表现: 黄蟹是青蟹的蟹苗由仔蟹经3个月之后养成稍大的一点,性腺尚未成熟,体色为黄色,成为黄蟹;绿蟹是已经达到性成熟的饱满而肥大的蟹,也称青蟹。

育种学总结

鱼类育种学 第一章绪论 1.物种:是具有一定的形态和生理特征以及一定自然分布区的生物类群,是生物分类的基本单元,也是物种繁殖和进化的基本单元。 2.育种:就是应用各种遗传学方法,改造生物的遗传结构,以培养出高产优质的品种。 3.品种:由同一祖先通过人工选育而来的、具有一定形态特征和生产性状的群体,可用于生产或作为遗传学研究的材料。 4.原种:指取自定名模式种采集水域或取自其他天然水域并用于养(增)殖(栽培)生产的野生水生动、植物种,以及用于选育种的原始亲本。 具备性状:①具有供种水域中该物种的典型表现②具有供种水域中该物种的核型及生化遗传性状③具有供种水域中该物种的经济性状④符合有关水生动、植物种的国家标准 5.种群:同一物种在某一特定时间内占据某一特定空间的一群个体所组成的群集。 6.品系:起源于共同祖先的一群个体。 7.良种:指生长快、品质好、抗逆性强、性状稳定和适应一定地区自然条件并用于养(增)殖(栽培)生产的水生动、植物。具备性状:①优良经济性状遗传稳定在95%以上 ②其它表型性状遗传稳定在95%以上 8.品种必须具备的条件: ⑴相似的形态特征⑵较高的经济性状⑶稳定的遗传性能⑷一定的数量 9.品种的分类:自然品种人工品种过渡品种 (1)自然品种:又叫原始品种。它通过长期自然选择和若干无意识的人工选择而形成。这种品种能很好地适应当地环境条件,所以也可叫地方品种。 (2)人工品种:又叫育成品种。它主要通过有意识的人工选择而形成,具有高产的特点或具有某些特殊的品质(如观赏,抗寒,抗病)。 (3)过渡品种:过渡品种是介于原始品种与育成品种之间的中间类型,它是由原始品种经过某种程度的人工改良而产生的。 10.育种的总目标:高产、稳产、优质和低消耗 具体目标:(1)食物转化率(2)生长率(3)抗性(4)繁殖力(5)肉质 (6)成熟年龄(7)回捕率(8)起捕率(9)适应性(10)观赏性 第二章选择育种 1.选择虽然是选育种的有效方法,可选择本身不能产生新基因。 2.选择育种:又称系统育种,它是对一个原始材料或品种群体实行有目的,有计划地反复选择淘汰,而分离出几个有差异的系统。 3.选择育种的根据是品种纯度的相对性和利用原始材料或品种群体中遗传变异。 4.可遗传的变异包括两个方面:突变基因重组 基因重组主要发生在天然杂交或人工杂交中。杂交后,父母本控制性状的基因在受精卵中重新组合。突变是指突然出现的,偶然发生的可遗传的变异,一般指基因突变,是染色体上一定位点上发生的化学变化,又叫点突变,它是外界理化因素或生物体内某些诱发因素的作用。 5.选择的作用:(1)控制变异的发展方向(2)促进变异积累加强(3)创造新的品质

2013年水产养殖类必修《鱼类学》重点资料

2013年水产养殖类必修《鱼类学》重点考点总结 第1篇第1章主要养殖鱼类生物学 一、名词: 1.群体效应:鱼体群居有利于群体中每一尾鱼的生长,并有相互促进的作用。 3.浮性卵:卵的比重小于水,它的浮力通过各种方式产生,许多鱼类的卵含有使比重降低的油球,如鲻、鲮;有的鱼卵卵径很大,卵粒小,但卵黄周隙很大。主要是海水鱼类。 沉性卵:卵的比重大于水,卵黄周隙较小,产出后沉于水底,一些产于石砾砂底的鱼卵即如此,如海鲇的卵为沉性,卵径11.7mm,重0.98g,油球很小。 漂流性卵:介于浮性卵与沉性卵之间,卵的比重稍大于水,卵产出后即吸水膨胀,有较大的卵间隙。这种卵在静水中下沉,稍有流水即能浮于水面,青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲮、鳜鱼和短盖巨脂鲤等的卵属于这种类型。 粘性卵:卵的比重大于水,卵膜有粘性,粘附在水生植物或其它附着物上。鲤、鲫、鳊、鲂、鲴、泥鳅、胡子鲶、鲟、六线鱼、太平洋鲱、松江鲈、鰕鯱鱼等均产粘性卵。 4.滤食性:它们的口一般较大,鳃耙细长密集,其作用好比一个浮游生物筛网,用来滤取水中的浮游生物。 草食性:代表种类草鱼、团头鲂、长春鳊等,摄食器官咽喉齿,摄食方式吞切咽,食物类型水草和嫩陆草 杂食性:代表种类鲤、鲫、鲮、鲻、梭鱼、遮目鱼、鲴、罗非鱼、泥鳅、鮰、鳗鲡和黄鳝等,食物类型食谱范围广而杂,有植物性成分也有动物性成分 5、性逆转:鱼类在生命的不同阶段由雌到雄(或由雄到雌)发生性别转变的现象。 6、生殖洄游:当鱼类生殖腺发育成熟时,脑垂体和性腺分泌的性激素对鱼体内部就会产生生理上的刺激,促使鱼类集合成群,为实现生殖目的而游向产卵场所,这种性质的迁徙称为生殖洄游。 7、索饵洄游:即鱼从产卵区或越冬区游向摄食区的活动。 8、越冬洄游::由摄食区到越冬区的行为。 二、知识点 1.鲢、鳙鱼的摄食器官结构与食性的适应性变化特点? 鳃弧骨、腭褶、鳃耙和鳃耙管,摄食方式滤食,食物类型浮游动物。 2.主要养殖鱼类的食性与摄食器官。 鲢鳙:滤食型,鳃弧骨、腭褶、鳃耙和鳃耙管 草鱼、团头鲂、长春鳊:草食性,摄食器官咽喉齿,摄食方式吞切咽。 鲤、鲫、鲮、鲻、梭鱼、遮目鱼、鲴、罗非鱼、泥鳅、鮰、鳗鲡和黄鳝:杂食性。 牙鲆、大菱鲆:营底栖生活,主要以伏击方式摄食虾和小鱼,随着生长,逐渐以摄食鱼类、头足类和甲壳动物为主,常栖息于银鱼、沙丁鱼较集中的海域;肉食性。

鱼类增养殖学复习题(资环)

鱼类增养殖学复习题(资环) 一、名词解释 1.养殖和增殖 养殖:指将鱼放入水体中并加以适当管理,使其生长、繁殖,长大上市。 增殖:指对水体中原有渔业资源的繁殖和保护,使其形成渔业产量。 2.仔鱼和稚鱼 仔鱼:指刚从卵膜孵出,卵黄囊较大,眼无色素,身体具鳍褶的鱼苗。 稚鱼:指鳍褶完全消失,体侧开始出现鳞片至全身被鳞的鱼苗。 3.鱼苗和鱼种 鱼苗:系指孵化脱膜后的仔鱼和稚鱼的统称; 鱼种:指供池塘、水库、河沟等水体放养,以养成食用鱼的幼鱼。 4.鱼苗培育和鱼种培育 鱼苗培育:指将鱼苗经15~20d的饲养,培育成全长3cm左右的稚鱼。 鱼种培育:指将夏花分塘继续饲养2~5个月,使其长成全长10~20cm的幼鱼。 5.绝对繁殖力和相对繁殖力 个体绝对繁殖力指一尾雌鱼在繁殖季节前卵巢中所怀的成熟卵粒数。 个体相对繁殖力指一尾雌鱼在一个生殖季节中,单位体重或单位体长所具有的平均怀卵量。 6.增养殖水域和水域环境 增养殖水域:指所有适宜水生经济动植物生长、繁殖、索饵、越冬及洄游的水域。 水域环境:指水生经济动物生存所需的各种自然条件。包括非生物环境和生物环境。 7.池塘养鱼和网箱养鱼 池塘养鱼:是利用经过整理或人工开挖面积较小的静水水体进行养鱼生产。 网箱养鱼:指在天然水域中设置由合成纤维网片或金属网片等材料装配成的一定形状的箱体(称网箱),借助箱内外不断的水交换,维持箱内适合鱼类生长的环境,利用天然饵料或人工投饵,高密度地培育鱼种或饲养商品鱼的养鱼方式。 8.生态养鱼和综合养鱼 生态养鱼:指根据生态学和生态经济学的原理和运用系统工程方法,在总结传统渔业生产实践经验的基础上,建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能的集约经营的综合养殖生产模式。 综合养殖:是以养鱼为主,渔、农、牧(或渔、农、牧、果)和农副产品加工综合经营及综合利用的生产形式。 9.合理放养和放养效益 合理放养:指使放养鱼类种群对天然饵料的利用程度尽可能与水体的供饵适应,在能养成商品规格的成鱼或能达到预期规格鱼种的前提下,可以达到最高鱼产量的放养密度。 放养效益:指产出量与放养量的比值。 10.水域生产力和水域鱼产力 水域生产力:指单位水体在单位时间内所能生产生物有机质的能力。 水域鱼产力:指自养生物所固定的太阳能再转化到鱼类的生产能力,是水域内在的产鱼潜力,即水体在不投饵、不施肥,依靠天然饵料(初级或次级生产力),通过逐级营养层次的能量转化,可能提供的最大鱼产量。 11.水生生物资源和渔业资源 水生生物资源:是指以水域、滩涂为主要栖息、生长、繁衍场所的生物物种(生物多样性)资源和它们的生物量(渔业产品)资源。

鱼类基因组操作与定向育种.

中国科学: 生命科学2014年第44卷第12期: 1253 ~ 1261 SCIENTIA SINICA Vitae https://www.360docs.net/doc/9c13617366.html, https://www.360docs.net/doc/9c13617366.html, 引用格式: 叶鼎, 朱作言, 孙永华. 鱼类基因组操作与定向育种. 中国科学: 生命科学, 2014, 44: 1253–1261 英文版见: Ye D, Zhu Z Y, Sun Y H. Fish genome manipulation and directional breeding. Sci China Life Sci, 2015, 58, in press 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS 鱼类生物学和生物技术专辑 评述 鱼类基因组操作与定向育种 叶鼎, 朱作言, 孙永华* 中国科学院水生生物研究所, 淡水生态与生物技术国家重点实验室, 武汉 430072 * 联系人, E-mail: yhsun@https://www.360docs.net/doc/9c13617366.html, 收稿日期: 2014-09-15; 接受日期: 2014-10-29 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2010CB126306, 2012CB944504)、国家自然科学基金(批准号: 31222052)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号: KSCX2-EW-N-004-4)和淡水生态与生物技术国家重点实验室自主研究项目(批准号: 2011FBZ23)资助 摘要水产养殖已成为全球范围内发展最快的农业产业之一, 可持续发展水产养殖的关键在于培育具有优良性状的养殖品种. 基因组操作技术为快速、定向的鱼类遗传育种提供了一条重要的可行性途径. 本文回顾了基于经典基因组操作技术的鱼类育种方法学历史, 如多倍体育种及细胞核移植等. 然后重点介绍并展望了基于转基因技术及新近发展的基因组编辑技术的鱼类定向育种方法. 后两种技术的发展和应用将会为未来的鱼类种业带来更加高效和更具预见性的育种新方法. 关键词 鱼类定向育种多倍体育种细胞核移植转基因鱼 基因组编辑 鱼类蛋白是人类最为重要的蛋白质来源之一. 由于过度捕捞导致渔业资源衰竭, 水产养殖已成为全球范围内最受关注和发展最快的农业产业之一[1]. 可持续发展水产养殖的关键在于培育具有优良性状的养殖品种. 现阶段, 鱼类养殖面临着近亲繁殖所带来的种质退化、鱼病频发、产量和品质下降等问题[2]. 因此, 筛选和培育高产、抗病、优质的养殖品种是可持续发展渔业的重中之重. 在过去几十年间, 种内杂交[3]和种间杂交[4]等传统育种方法给人们提供了大量的优质鱼类产品. 然而, 杂交育种通常需要多代的循环选育才能造就具有某一优良性状且不表现出负面效应的新品种. 另外,利用这些方法, 也无法窥见这些优良性状背后的遗传机制, 使得选育品种的目标性状往往具有不可预见性. 因此, 亟需开发高效并可预测的育种方法来培育高产优质的鱼类新品种. 本文首先回顾基于经典基因组操作技术的鱼类育种方法学历史, 如多倍体育种[5]及细胞核移植[6]等. 然后, 重点介绍基于转基因技术及新近发展的基因组编辑技术的鱼类定向育种方法. 后两种技术的发展将会给未来的鱼类种业带来更加高效和更具预见性的育种新方法, 而基于经典和新兴基因组操作技术相结合的综合育种技术将极有可能成为未来鱼类育种的主导技术. 1 多倍体育种 多倍体育种通常通过倍性操作来实现. 倍性操作是一种通过人工干预致使染色体加倍的方法, 它可以说是基因组操作中最为经典的方法[5]. 在一些鱼类物种中, 雌、雄性或不育个体往往表现出不同的生长速率, 因此如何高效获得单性群体或不育群体往往是鱼类育种学家追求的目标. 在所有有关鱼类性别控制或育性控制的方法中, 倍性操作是使用最早也是目前为止最为有效的方法之一. 此外, 这一方法

第二章 主要养殖鱼类的生物学

第一章主要养殖鱼类的生物学 我国淡水养殖的主要鱼类是青、草、鲢、鳙鱼和鲮、鲤、鲫鱼等。为了制定合理的饲养管理措施,提高养殖效率,首先必须了解它们食性、生长、繁殖和栖息习性等生物学特性。 第一节主要养殖鱼类的形态特征 一、鲢鱼 又名白鲢,体侧扁头长的1/4,眼下位,腹棱自胸鳍下方直至肛门,胸鳍末端不超过腹鳍基部,体呈银白色。 二、鳙鱼 又名花鲢,大头鲢,体形接近鲢,但头大,头长约为体长的1/3,腹棱只在腹鳍在之后,体侧有许多不规则黑色斑点。 三、草鱼 又名鲩,白鲩,体长,呈圆筒性,腹部无腹棱,头前端园钝,体呈草黄色。 四、青鱼 又名黑鲩,体型近似草鱼,但头比草鱼尖,背部及体侧上半部青黑色,各鳍均灰黑色。 五、鲤鱼 体长而侧扁,腹部圆、口端位、马蹄形,有两对短须,背鳍和臀鳍前部的第三硬刺强大,后缘有锯齿,体背部黑色,侧线下方带金黄色,雄鱼的尾鳍和臀鳍橙红色。 六、鲫鱼 体形似鲤鱼,但头较少,体较高,无须。背、臀鳍也有带锯齿的硬刺。 七、鲮鱼 体梭形,腹部圆。口下位,上下颌有角质物,有须两对,咽齿3行。体侧上部每一个鳞片后方有一黑斑,胸鳍基部后上方有8—12个鳞片有深黑色斑聚成菱形斑块 第二节食性 鱼类的食性包括取食器官的形态结构、摄食方式和食物组成。每种鱼的食物组成取决于摄食器官的形态特征和摄食机能。 一、鲢、鳙鱼的食性 鲢、鳙鱼是典型的吃浮游生物的鱼类它们靠滤食器官滤取食物。 鲢、鳙鱼的滤食器官是由鳃弧骨,腭褶,鳃耙和鳃上器官(鳃耙管)组成。 鲢、鳙鱼的鳃弧与其他鱼类相似,有4对典型的鳃弧骨,每个鳃弧骨由咽鳃骨、上鳃骨、角鳃骨、下鳃骨和不成对的基鳃骨组成。鳃弧骨是鳃耙和鳃丝附着的基础,也是构成鳃耙管的支架,腭褶构成鳃耙管的管壁,鳃耙管上的鳃耙是辅助吞咽食物。 鲢、鳙鱼滤取食物主要是靠鳃耙。鲢鱼主要吃浮游植物,鳙鱼主要吃浮游动物。两者吃的食物相对不同,它们在食性上的这种差别,主要是由于滤取食物的鳃耙形状、结构、排列致密程度不同所致。 鲢、鳙鱼的第一、二、三、四鳃弧背缘两侧都附有两列鳃耙,分别称外列鳃耙和内列鳃耙。同一鳃弧的内外两列鳃耙呈锐角排列,中间的空隙称鳃耙沟,与其相对应的腭褶适嵌于其中。除第一外列鳃耙的后端终止于第一上鳃骨的侧突起处,其他各列鳃耙都沿着上鳃骨进入鳃耙管中。第五对鳃弧只有外列鳃耙,管外部分排列在单一的下鳃骨的两侧,其间的空隙是第五鳃耙沟,此沟向后伸至咽底。同一鳃弧的内外列鳃耙,在鳃耙管外部以基部接触,尖

鱼类增养殖学

鱼类养殖是上海海洋大学的重要特色课程之一,具有坚实的基础和良好的连续性。它一直受到大学和学院管理部门的高度重视和大力支持。中国大学的鱼类文化教学始于1950年的上海水产大学。鱼类养殖的发展历程,经历了三个阶段,四代人的努力,已成为中国著名的鱼类养殖课程。 奠基阶段(1950-1980) 它们为在中国建立“鱼类文化科学”奠定了坚实的基础。代表:陆桂教授(自然水域水产养殖专家)和谭玉君教授(中国池塘鱼类养殖专家);他们编写了第一部关于中国池塘鱼类文化的专着,以及最早的高校天然水域鱼类繁殖和池塘鱼类文化的教材,并编辑或主持了几乎所有中国高校鱼类繁殖和水产养殖的教材。中国。 发展阶段(1980-2000) 每个教授都有固定的研究方向,并进一步发展和深化鱼类养殖的内涵。代表:李思发教授(种质资源与育种专家),陈麻康教授(育种生态学专家),姜仁良教授(生殖生理学专家),王道尊教授(营养与饲料学专家),王麻康(育种生态学专家)吴教授。(水环境控制)专家发表了大量研究论文,并撰写了多篇学术专着,已成为世界上具有一定国际影响力的著名水产养殖专家,被公认为是鱼类水产养殖的重要研究和教学基地之一在中国国内外。2004年,他获得了上海市优秀的鱼类养殖教材。他们的工作得到了国家和大学的肯定:卢桂,谭玉军,李SIFA,陈马康,姜仁良,王道尊和王武教授都是国务院特殊津贴的接受者。

创业阶段(2001年至今) 他们知识面广,年轻而充满活力,并积极参与教学改革,并创立了“鱼类育种科学”。该课程整合和完善了池塘鱼类养殖,内陆水产养殖,特殊水产养殖,海水鱼类改良和淡水捕鱼的传统教学内容,充分体现了现代鱼类养殖的前沿理论和实用技术,从而满足了鱼类的养殖需求。21世纪水产养殖本科课程内容和课程体系改革,培养复合型和创新型人才。“鱼类养殖”已成为水产养殖最重要的主要课程之一。其成员包括:王武,李嘉乐博士(种质资源研究方向),程永旭博士(营养和饲料研究方向),李英森(水生态学研究方向),吴家敏(生殖生理学研究方向)等。它们已成为该课程的骨干。课程组创建了“51234项目”教学要求,“ 3 + X”实践教学模式和多媒体教学方法的教学体系,取得了突出成绩。2005年,“鱼类养殖”获得上海市教委重点课程建设的支持,学校还资助制作了“鱼类富集和水产养殖CAI课件”,同时大量教学视频从生产线上进行拍摄,整体教学质量得到明显提高。 上海海洋大学的第四代“鱼类文化”老师正在蓬勃发展。他们通过老教师的“教学,帮助和领导”一直处于教学和科研的最前沿,并且为该课程的建设而努力。他们是陈在中副教授(博士),讲师刘立平(博士)和助理教授吴绪干(硕士)。

鱼类人工繁殖

鱼类人工繁殖 百科名片 鱼类人工繁殖 人工繁殖方法按亲鱼来源于天然水域或人工培育,可分为半人工繁殖和全人工繁殖。前者受捕捞水域和季节的限制性大,生产不稳定。后者从亲鱼培育至鱼苗孵出都在人工控制下进行,可有计划地大量生产鱼苗。促使亲鱼成熟、产卵的方法,一般可分为生态法、生理法和生态生理结合法。 目录 鱼类人工繁殖 原理 人工繁殖方法 环节 编辑本段鱼类人工繁殖 fish,artificial propagation of 根据鱼类自然繁殖习性,在人为条件下控制鱼类发育、成熟、产卵和孵化的技术措施。编辑本段原理 鱼类自然繁殖是在水温、水流、溶氧、光照、水位变化,以及性引诱和卵的附着物等外界条件制约下进行的。当这些生态条件综合作用下刺激成熟亲鱼的感觉器官时,鱼即产生冲动,并通过神经纤维传入中枢神经,刺激下丘脑促使释放激素,使脑垂体间叶分泌促性腺激素,使卵细胞发生显著变化。在卵母细胞成熟变化过程中,滤泡膜破裂并进行排卵和产卵;雄鱼的精液量显著增加,并出现性行为。由于池塘内缺乏相应的鱼类繁殖生态条件,不能适度地刺激亲鱼的下丘脑释放激素,从而不能促使亲鱼的垂体分泌一定浓度的性腺激素,使亲鱼自然产卵。因此,人工繁殖的要领就在于将催情剂(如鱼的脑下垂体抽提液、人绒毛膜促性腺激素或促黄体生成素释放激素类似物)注入鱼体,达到诱导亲鱼发情、产卵或排精的目的。 编辑本段人工繁殖方法 生态法是在鱼类繁殖的适温季节里,选择成熟的亲鱼进行雌雄配对,满足其产卵的生态条件,使亲鱼自行繁殖或进行人工采卵和受精。此法适用于鲤、鲫、非鲫和虹鳟等。生理法是在繁殖季节对某些无法满足其成熟产卵生态条件、而性腺发育良好的亲鱼注射催情剂,促其性成熟、产卵和排精,适用于草鱼、青鱼、鲢、鳙等养殖鱼类、印度鲤科鱼类、闪光鲟和鮻等。生理生态法是将上述两法结合运用,既注射催情剂又提供合适的生态条件。 编辑本段环节 中国鲤科养殖鱼类的繁殖一般采用人工繁殖生理生态法,整个过程分亲鱼培育、催情、授精和孵化4个环节。 ①亲鱼培育。是将达到性成熟年龄的亲鱼培育至性腺发育成熟的过程。鱼类成熟年龄因种类和所处纬度而异;雌鱼比雄鱼早熟1龄。亲鱼达到性成熟年龄后,性腺发育要求提供适口而营养丰富的饵料。在进行人工繁殖前约1个月,应适当减少投饵和施肥量,并每日冲注新水4~6次,促其性腺进一步发育。性腺发育良好的雌鱼在外形上腹部膨大、下腹松软、

《水产动物遗传育种学》水产动物遗传育种学》入学考试大纲_百(精)

《水产动物遗传育种学水产动物遗传育种学》》入学考试大纲 一、考试说明 《水产动物遗传育种学》为上海海洋大学水产与生命学院动物遗传育种与繁殖专业的考试科目,主要考察学生对水产动物遗传育种学及其相关学科的基本理论的掌握程度,内容包括孟德尔遗传、基因定位、性别决定、伴性遗传、数量性状遗传、基因与基因组、杂交育种、多倍体育种及雌核发育等。 1.参考教材 《遗传学》(第三版),朱军主编,中国农业出版社。 《现代遗传学》(第二版),赵寿元、乔守怡主编,高等教育出版社。 《鱼类育种学》(第二版),楼允东主编,中国农业出版社。 《水产动物育种学》,范兆廷主编,中国农业出版社。 2.考试内容比例 经典遗传学内容70%,育种学内容30%,共计100分。 二、考试内容 (一)遗传的细胞学基础 1.染色体的形态和数目 2.细胞的有丝分裂和减数分裂 3.配子形成和受精 (二)孟德尔遗传 1.分离定律和独立分配定律

2.遗传学数据的统计分析3.孟德尔定律的补充和发展(三)连锁遗传和性连锁1.连锁与互换 2.交换值的测定及基因定位3.性别决定与性连锁(四)遗传物质的改变1.染色体结构变异 2.染色体数目变异 3.基因突变 (五)基因与基因组 1.基因的概念及其发展2.基因组的DNA 序列组成3.转座因子及其结构特性4.基因组研究进展 (六)细胞质遗传 1.细胞质遗传的特点 2.叶绿体遗传 3.线粒体基因及遗传

(七)数量遗传 1.数量遗传特点 2.遗传率估算 3.近交系数计算 (八)群体遗传与进化 1.群体的基因频率和基因型频率2.哈迪-魏伯格定律 3.影响群体遗传平衡的因素 (九)选择育种 1.选择育种的原理 2.育种性状的选择 3.选择育种的方法 (十)杂交育种 1.杂交育种的基本原理 2.杂种优势的利用 (十一)多倍体育种 1.多倍体产生的机制 2.多倍体诱导的方法 (十二雌核发育1.雌核发育二倍体诱发

增养殖学10鱼类增养殖学习题集

《鱼类增养殖学》习题集绪论 1、我国鱼类增养殖的特色? 2、何谓综合养鱼? 第一篇总论(基础篇) (一)养殖鱼类生物学 1.试述物种与品种的区别? 2.试述优良养殖对象的选择条件? 3.试述主要养殖鱼类的食性、生活习性和繁殖习性? (二)养殖水域生态环境与控制 1.试述各养殖水域中水环境的特点? 2.试述水的运动对水产养殖的影响? 3.试述水色在水产养殖中的作用? 4.试述池塘溶氧的特点? 5.何谓热阻力、密度流、氧盈、氧债?它们对池塘溶氧有何影响? 6.试述溶氧对鱼类生存与生长的影响? 7.CO2、pH、O2三者之间有何关系? 8.NH3与NH4+之间有何关系?它们受哪些因子制约? 9.试述精养与粗养水体中三态氮的变化与比例? 10.试述池塘、湖泊、水库生物的特点? 11.水域富营养化有哪些指标? 12.试述淤泥的特点以及对水质与鱼类的影响? 13试述“藻型湖泊”与“草型湖泊”的特点? 14.试述养殖水体有哪几种脱氮方法? (五)鱼类人工繁殖生物学 1.试述中枢神经系统在鱼类繁殖中的作用? 2.试述内分泌系统在鱼类繁殖中的作用? 3.试述环境因子对鱼类性腺发育的影响? 第二篇各论(技术篇)

(一)鱼类人工繁殖技术 1.试述鱼类人工催产的基本原理? 2.试述催产剂的种类、特点和功能? 3.何谓生长成熟和生理成熟?何谓排卵、产卵?何谓效应时间? 4.列出催产率、受精率、出苗率的计算方法? 5.如何防止亲鱼种质退化? (二)鱼苗鱼种培育 1.何谓夏花、秋花、冬花、春花、过池鱼种? 2.试述家鱼鱼苗阶段的生物学特点? 3.何谓整塘、清塘? 4.试述各类清塘药物,及其优缺点? 5.试述鱼苗清水下塘、肥水下塘和轮虫高峰期限下塘的优劣? (三)池塘养鱼 1.何谓养殖周期?如何缩短养殖周期? 2.试述理想池塘的池塘条件? 3.试述青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲤、鲫、鲂之间的关系? 4.何谓混养、套养? 5.何谓轮捕轮放?轮捕轮放有哪些优点? 6.何谓“四定”投饵原则? 7.试述鱼类浮头原因?如何预测、防止和解救浮头? 8.增氧机有哪些作用原理?如何合理使用增氧机? (四)天然水域鱼类养殖 1.天然水域有哪些养殖方式?试述各养殖方式的优缺点? 2.何谓鲢鱼标准和团头鲂标准?何谓穿拦系数? 3.试述小体积网箱高产的原理? 4.“三网”养殖业(网箱、网拦、网围)如何走可持续发展之路?(六)工业化养鱼 1.何谓设施渔业?发展设施渔业应注意哪些问题? 2.完善的工业化养鱼应由哪些系统组成? 3.请设计一个理想的育苗用水的水处理装置,并解释每个环节的功能?

鱼类增养殖学复习神题1

鱼类增养殖复习题 一、解释题(共5题,3分一题) 能流渠道(食物链):生态系统中的能量从一个生物体传到另一个生物体的方式。 池塘物质循环:池塘生态系统中的物质运动,首先通过绿色植物吸收各种营养元素,合成植物有机体,进入食物链,转到其他食植物的动物体,最后被分解为各种营养元素回到环境,这些被释放到环境中的物质,再被绿色植物吸收进入食物链;这种物质传递的过程,称为物质循环。 肥水下塘:清塘后,在鱼苗下池前一周左右注水50~60厘米,并立即向池中施放有机肥料以繁殖适量的天然饵料,鱼苗下池后便可吃到足够的适口食物 绝对怀卵量:亲鱼卵巢中的怀卵数,称为绝对怀卵量。 成熟系数:性腺重占鱼体重的百分比 卵细胞的大生长期:卵细胞中卵黄大量累积,卵母细胞的细胞质大量蓄积,卵黄充满细胞质的时期 卵细胞的生理成熟与生长成熟:初级卵母细胞经大生长期结束后其体积不再增大,卵核发生成熟变化。起主要特征为细胞核极化,核膜溶解,处于这种状态的Ⅳ期末的卵母细胞,称为生长成熟。即亲鱼性腺已发育到第Ⅳ期能够进行催产。而发育到生长成熟的卵细胞,在内源或外源促性腺激素的刺激下,进行二次成熟分裂,即减速分裂和均等分裂。在次过程中,初级卵母细胞进行第一次成熟分裂放出第一极体,紧接着成熟卵母细胞又开始进行第二次成熟分裂分裂,并停留在分裂中期,等待受精,称为生理成熟。 性周期:鱼类的性腺成熟随季节的变化而呈规律性周期变化的现象。 相对怀卵量:绝对怀卵数比上体重。 亲鱼游塘:亲鱼达到性成熟后,为了寻找鱼巢,在养殖水体中,成群地沿池塘边缘游动的现象叫做“亲鱼游塘” 鱼类发情:成熟亲鱼在催情剂的作用下,经过一定时间出现雌雄鱼相互追逐的兴奋现象。理论耗氧值:在溶氧充分供应时有机物的耗氧值。 出苗率:下塘鱼苗数占受精卵数的百分比,是判断孵化的指标。 受精率:受精卵数占总卵数的百分比,是判断催产效果的指标。 氧债:是好气性微生物、有机物的中间产物和五级还原物在缺氧条件下,其理论耗氧值受到抑制的那部分耗氧量。 效应时间:指亲鱼最后一次注射催产剂到开始发情高潮的时间。 下塘水花:卵黄消失;能正常的艇游,能垂直运动;腰点出现。 绝对生长:是鱼类在单位时间内长度和体重的增长量。表示鱼类一年、月、日的生长速度。分期注水:鱼苗下塘时,鱼体小,池塘的水深保持在50-60厘米,以后每隔3-5d注水一次,每次10-20厘米,共加水3-4次,最后达到最高水位的养殖方法。 捕大补小:分批捕出成鱼后,同时补防鱼种或夏花。 四定投饵:定质:饲料必须新鲜,不腐败变质。草类须鲜嫩、无根、无泥、鱼喜食。饵料的大小应与鱼的口裂一致,以加强饵料的适口性。 定量:使鱼类吃食均匀,提高鱼类对饵料的消化吸收率,减少疾病,有利于生长。每天的投饵量应根据水温、天气、水质和鱼的吃食情况等灵活掌握。 定时:投饵必须定时进行,以养成鱼类按时吃食的习惯,提高饵料利用率。 定位:就是投饵要有固定的地点,使养成到固定地点吃食的习惯。 流水养鱼:是在水体不断流动的鱼池中,高密度放养鱼类进行人工强度投饵,使鱼类快速生长而获得较高经济效益的养鱼方式。

鱼类人工繁殖的主要设施

项目六鱼类人工繁殖技术 任务二熟悉鱼类人工繁殖的主要设施 鱼类人工繁殖的主要设施 一、水质净化处理设施 水质净化系统一般包括沉淀池、过滤器、蓄水池和消毒装置等。 二、产卵设施 产卵池一般容积50~100 m3,池深1.5~2.0 m。形状有圆形、八角形、长方形,以圆形为好。通常为砖水泥结构,池壁、池底要光滑,以免伤到鱼卵。圆形或八角形池,排水口设在池底中央,池底略向中央排水口倾斜,倾斜度为3%~5%。 分为产漂流性卵或沉性卵鱼类的产卵集卵池、产浮性卵鱼类的产卵集卵池及产粘性卵鱼类的产卵池。 1、产漂流性卵或沉性卵鱼类的产卵集卵池 2、产浮性卵鱼类的产卵集卵池对于产浮性卵鱼类在圆形产卵池水面下20~30 cm处,设置一个口通向集卵槽,在集卵口处装一个用直径100 mm的管剖成两半做成的管片,利用池水旋转形成的水流将卵子导入集卵槽中。 3、产粘性卵鱼类的产卵池与鱼巢对于产粘性卵的鱼类多

用池塘或长方形产卵池,同时配备人工鱼巢。鱼巢是亲鱼产卵时的附着物。只要是纤细多枝在水中易散开而不易腐烂的均可成为扎制鱼巢的材料。生产上多采用水草(聚草、金鱼藻等)、水中杨柳树的根须、棕榈皮和人造纤维等。杨柳根须和棕榈皮需用水煮过晒干,除去单宁酸等有毒物质。鱼巢材料经消毒处理后,扎制成束。鱼巢在产卵池内布置适当与否,能直接影响到雌鱼的产卵效率和鱼卵在巢上的附着率。 鱼巢按排列形式分为:悬吊式鱼巢、单列式鱼巢、环列式鱼巢及上层平列筏式鱼巢。 悬吊式鱼巢 单列式鱼巢 环列式鱼巢 平列筏式鱼巢 三、孵化设施 1、孵化桶(孵化缸)孵化桶是用白铁皮、塑料或钢筋水泥制成的漏斗形孵化器。孵化桶大小根据需要而定,一般以容水量250 kg左右为宜。孵化桶的纱窗可用铜丝布或筛绢制成,规格为50目左右。孵化桶进水在漏斗底部,由桶上端纱窗处出水,水由下而上,鱼卵也随之翻动。

《水产动物遗传育种学》 水产动物遗传育种学》入学考试大纲

》入学考试大纲 水产动物遗传育种学》 《水产动物遗传育种学 一、考试说明 《水产动物遗传育种学》为上海海洋大学水产与生命学院动物遗传育种与繁殖专业的考试科目,主要考察学生对水产动物遗传育种学及其相关学科的基本理论的掌握程度,内容包括孟德尔遗传、基因定位、性别决定、伴性遗传、数量性状遗传、基因与基因组、杂交育种、多倍体育种及雌核发育等。 1.参考教材 《遗传学》(第三版),朱军主编,中国农业出版社。 《现代遗传学》(第二版),赵寿元、乔守怡主编,高等教育出版社。 《鱼类育种学》(第二版),楼允东主编,中国农业出版社。 《水产动物育种学》,范兆廷主编,中国农业出版社。 2.考试内容比例 经典遗传学内容70%,育种学内容30%,共计100分。 二、考试内容 (一)遗传的细胞学基础 1.染色体的形态和数目 2.细胞的有丝分裂和减数分裂 3.配子形成和受精 (二)孟德尔遗传 1.分离定律和独立分配定律 2.遗传学数据的统计分析 3.孟德尔定律的补充和发展 (三)连锁遗传和性连锁 1.连锁与互换 2.交换值的测定及基因定位 3.性别决定与性连锁 (四)遗传物质的改变 1.染色体结构变异 2.染色体数目变异 3.基因突变 (五)基因与基因组 1.基因的概念及其发展 2.基因组的DNA序列组成 3.转座因子及其结构特性 4.基因组研究进展 (六)细胞质遗传 1.细胞质遗传的特点 2.叶绿体遗传 3.线粒体基因及遗传 (七)数量遗传 1.数量遗传特点 2.遗传率估算 3.近交系数计算 (八)群体遗传与进化

1.群体的基因频率和基因型频率2.哈迪-魏伯格定律 3.影响群体遗传平衡的因素(九)选择育种 1.选择育种的原理 2.育种性状的选择 3.选择育种的方法 (十)杂交育种 1.杂交育种的基本原理 2.杂种优势的利用 (十一)多倍体育种 1.多倍体产生的机制 2.多倍体诱导的方法 (十二) 雌核发育 1.雌核发育二倍体诱发 2.雌核发育二倍体的鉴定 (十三)育种实践中的标记技术1.遗传标记概述 2.分子标记的类型和原理 3.分子标记在育种中的应用4.人工标记

鱼类增养殖学整理资料

一、考试说明 1、参考教材 《鱼类增养殖学》王武主编中国农业出版社2000年第一版 2、题型及分数比例 1、题型比例 名词解释占40%;问题占60%。 2、内容比例 专业述语和专用名词的基本概念占40%; 水产养殖的基本技能占20%(注:具体的养殖工艺不列入考试范围); 与水产养殖生产密切有关的基本理论占40%。 二、考试内容 绪论 1、我国鱼类增养殖的特色。 1、鱼类养殖已经成为我国水产品增长的主要途径 2、所选鱼类具有生长快、肉味美、食物链短、适应性强、饲料容易解决、鱼种容易获得的特点 3、充分利用当地天然饵料资源和有机肥料 4、通常采用立体混养的方式 5、科学的养殖管理 6、综合养鱼:养殖业、种植业、畜牧业、加工业、环保、营销等结合一体 2、何谓综合养鱼?

以池塘养鱼为主,兼营作物栽培、畜禽饲养和农畜产品加工的一种生产方式。 3、何谓用生态养殖? 生态养殖就是利用无污染的水域如湖泊、水库、江河及天然饵料,或者运用生态技术措施,改善养殖水质和生态环境,按照特定的养殖模式进行增殖、养殖,投放无公害饲料,也不施肥、洒药,目标是生产出无公害绿色食品和有机食品。生态养殖的畜禽产品因其品质高、口感好而备受消费者欢迎,产品供不应求。 第一篇、总论(基础篇) (一)养殖鱼类生物学 1、试述物种与品种的区别。 ①物种是动物分类学上的单位,是自然选择的产物。②品种是畜牧学的基本单位,是人工选 择的产物。从遗传角度来看,品种是具特殊的基因频率和基因配套体系的类群 2、试述优良养殖对象的选择条件。 1、生长快 2、食物链短 3、食性或食谱范围广,饲料容易获得 4、苗种容易获得 5、对环境的适应性强 3、试述主要养殖鱼类的食性、生活习性和繁殖习性。

鱼类增养殖学复习提纲

鱼类增养殖学复习提纲 一、填选 1.按照对温度的适应能力。主要养殖鱼类可以分为热带鱼类、温水鱼类、冷水鱼类和冷温鱼类。 2. 鱼类的泪游根据其泪游方向可分为溯河洄游、降河洄游;根据其目的可分为产卵洄游、越冬洄游、索饵洄游。 3.鱼类食性的阶段性变化分为内源营养、混合营养和外源营养。 4. 虑食性鱼类的代表种类有鲢鱼和鳙鱼。 5.水体中氨态氮,随着温度升高,毒性增强;pH升高,毒性增强。 6.人们常将毒物按其对鱼或其它生物的毒性大小分为剧毒物、高毒物、中毒物、低毒物和微毒物。 7.处理养殖用水和废水时,根据所采取的科学原理和方法,可分为物理法、化学法和生物法。 8.鱼类卵巢一般成对,位于体腔背壁.根据其形态结构可分为游离卵巢和封闭卵巢两种类型。 9.鱼类精巢一般成对,位于腹部两侧,呈囊状.依其显微结构可分为壶腹型和辐射型两种类型。 10.影响鱼类精子活动和寿命的因素主要有盐度、水温、pH值、氧和光线。 11.常用的鱼类精液抗冻剂有二甲亚碗(DMSO)、乙二醇或甘油等,另外卵黄、 蜂蜜、葡萄糖和牛奶等也有一定的抗冻作用。 12.影响鱼类卵子发育的主要外部条件包括氧气、温度、营养、光照。 13.鱼类催产剂的注射依据注射部位的不同可分为体腔注射和肌肉注射。 14.池塘养鱼时日投饵量的确定的“四看”原则指的是依据水温、水色、天气、 摄食情况等确定投饵量。 15.池塘养鱼时日投饵的“四定”原则指的是依据定时、定点、定质、定量。

16.水产养殖中常用的益生菌:光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、酵母菌等。 二、名词解释 1. 鱼类增养殖学:研究经济鱼类的生物学特性、增养殖技术及其与养殖水域生 态环境关系的科学。 2. 生殖洄游:当鱼类生殖腺发育成熟时.脑垂体和性腺分泌的性激素对鱼体内 部就会产生生理上的剌激,促使鱼类集合成群,为实现生殖目的而游向产卵场所,这种性质的迁徙称为生殖洄游。 3.水体自净作用:污染物质进入天然水体后,通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用,使污染物质的总量减少或浓度降低,使曾受污染的天然水体部分或完全地恢复原状,这种现象称为本体的净化或自净。狭义的净化作用只是指生物的净化作用。 4. 半数致死浓度:在急性毒性试验中有50%的实验生物致死的毒物浓度。 5.绝对怀卵量:一尾雌鱼在一个繁殖季节卵巢中所怀的成熟卵数。 6.鱼类浮头:水体溶氧较低,鱼呼吸受抑,上浮水面头朝上、口部稍露出水面,鱼体与水面呈一夹角,呼吸表层溶氧的现象。 7.工程化养殖:采用一定的工程设施和水处理设施设备并密切结合养殖管理技术,对养殖过程的主要环境因子(包括水流、水质、光照)和饲料等进行人工调控,为养殖生物提供适宜生长的环境条件,实现高产、高效。 8.鱼类人工繁殖:是在人为控制下,通过生态、生理的方法,促使亲鱼的性产物达到成熟、排放和产出,获得大量的受精卵在适当的孵化条件下发育成鱼苗的生产过程。 9.生长成熟:是指初级卵母细胞经大生长期结束后,其体积不再增大,卵核发生成熟变化。主要特征为细胞核极化.核膜溶解,处于这种状态的IV期末的卵母细胞,称为生长成熟。 10.效应时间:亲鱼自末次注入催产剂到发情产卵的时间间隔叫做效应时间。 11.仔鱼后期:是鱼苗的卵黄囊消失,开始摄食,奇鳍楼分化为背、臀和尾三个 部分并进一步分化为背鳍、臀鳍和尾鳍,此外腹鳍也出现。

鱼类学实验指导(生物技术)

“鱼类学”实验指导 课程编号12414410 学时:18 专业:生物技术指导教师:龚小玲 实验一鳞片、色素细胞鳍条的观察(3学时) 实验目的:掌握鱼类不同的鳞片形式、鳞片的分区、鳞片上年轮的识别,色素细胞的分布、种类、形状,鱼类不同类型鳍条的形态,为鱼类学的进一步学习打下基础。 实验原理:鱼类的年轮的形成是有一定的规律,年轮有识别的标识,鳍条的硬棘、软条、假棘的形态结构是完全不同的。 实验对象:路氏双髻鲨、鲫鱼、鲈鱼、鲥鱼、鳕鱼的鳞片; 金鱼的色素细胞,鲫鱼的软条、假棘,小黄鱼的硬棘 实验药品与器材 甘油溶液、NaOH溶液、解剖盘、解剖刀、剪刀、镊子、玻片、透明胶、解剖镜、显微镜、烧杯、培养皿 观察的主要内容: 一鳞片 1.盾鳞: 由表皮真皮发生(路氏双髻鲨) 鳞棘(露在皮肤外的部分): 棘突棱突髓腔通孔 基板(插入皮肤部分) 2.硬鳞: 由真皮发生(软骨硬鳞类硬骨硬鳞类) 3.骨鳞: 由真皮发生 基本结构: 基区(前区) 顶区(后区) 上侧区下侧区鳞焦鳞嵴鳞沟年轮 分类: 按栉刺的有无分 圆鳞: 鲫(鳞焦偏顶区) 鳞嵴几呈同心圆排列鳞沟放射状(初级次级) 鲥(鳞焦偏顶区) 鳞焦偏顶区鳞沟与鳞嵴波状(几乎平行) 鳕(鳞焦偏顶区) 鳞焦偏基区鳞嵴呈小枕状鳞沟放射状(初级次级) 栉鳞: 鲈鱼 顶区有栉刺其它同鲫鱼 二色素细胞 取活体金鱼彩色鳞片,放在载波片上,盖上盖玻片,在显微镜下观察色素细胞的种类、形状等。 黑色素细胞(活体放射状可变形死后颗粒状) 黄色素细胞(连成细胞) 反光体 三鳍条

硬棘: 不分支不分节 假棘: 不分支分节 软条: 分支分节 注意:显微镜观察盾鳞、栉鳞的栉刺、鳕鱼鳞片、色素细胞,其它使用解剖镜 作业:1.画出鲫鱼、鲈鱼、路氏双髻鲨鳞片的示意图(注意各部分的比例),并标出各结构的名称 2.画出硬棘、软条、假棘的示意图 实验二~三鲫鱼、小黄鱼、鲳鱼的形态比较解剖(6学时)实验目的 鲫鱼、小黄鱼、鲳鱼生活环境、生活方式、分类地位存在差异,对三者形态结构进行比较解剖,从而掌握它们形态结构的差异性及形态结构与功能的统一性。 (1)掌握鱼类形态解剖的基本方法,掌握鱼类的基本形态结构特征。 (2)运用比较解剖的方法,从外部形态(如体型、鳞片、鳍条、侧线等)、内部结构(如肌肉、骨骼、消化、神经等)的差异,进行鱼类研究。 (3)运用比较解剖的方法,对鲫鱼、小黄鱼、鲳鱼生活环境、生活方式、分类地位进行比较研究。 实验原理 鱼类的形态结构和功能是相互统一的,从形态结构上可以推断它们的生活习性和生活方

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