制定育种计划

如何制定育种计划全国水产技术推广总站苗种处李巍良种“良”在哪里‹良种具有“好”的基因‹“好”的两层含义‹在目前阶段鱼类育种工作的实质是提高“好”基因在整个群体基因库中的比例‹“好”具有相对性¾几个基本概念¾鱼类遗传改良项目的一般步骤¾如何制定草鱼遗传改良计划第一部分基本概念一、表现型和基因型‹定义：‹关系：‹定义：‹重要性：二、数量性状和多基因假说三、育种值‹定义‹准确估计育种值是育种工作的核心任务四、遗传力‹定义‹作用：1、制定育种计划的核心遗传参数，估算育种值；2、估计育种计划的进展。‹可以利用亲子资料或同胞资料来估算遗传力。例子假设：某种鱼达到1龄时平均体重为300g，遗传力为0.25，有一条雄鱼达到1龄时比群体平均体重重100g，和一条体重与平均体重相等的雌鱼配对，那么它的后代的体重将会比平均体重提高100×0.25×0.5＝12.5g（EPD预期后裔差异）五、近交和杂交‹定义：‹近交和杂交的作用第二部分制定鱼类遗传改良计划的一般步骤和原则产生零世代基础群随机交配产生一世代群体根据BLUP-EBV选留种鱼组成下一代育种群按既定选配方法确定交配组合产生一代群体计算遗传进展、近交系数…改变参数重复n次¾养殖环境背景研究¾选择改良的对象和育种模式¾规划育种目标¾制定选择方案¾设计遗传评定系统¾选择动物和配对系统¾设计推广系统¾随时监测并修正计划一、养殖环境背景研究是开展选育工作的前期准备工作，包括研究开展选育工作的地区的自然条件、生产条件和经济条件。必须研究摸清一些重要的细节，例如：‹主要养殖环境‹适养种类的生物学特性‹适养种类的经济特性‹社会接受情况二、选择改良的对象和育种模式‹确定合适的育种对象：选择一个合适的对象相当于若干代辛勤的选育工作。‹确定育种方式三、制定育种目标育种目标：•可以是对遗传获得的描述例如：经过3代选育，获得30％以上生长率提高。•也可以是一个数学公式例如：H=a1g1+a2g2+…+amgm在对育种目标的描述中应该包括以下内容：‹那些重要的有经济价值的性状‹社会偏好育种目标中包括的重要性状通常有：‹生长速度‹上市规格‹存活率‹性成熟年龄‹抗病力‹抗性‹肉质‹饲料转化率四、选择方案‹选择－－是育种工作的必要手段‹确定选择指标‹选择方案中的选择指标与育种目标中涉及到的目标性状有紧密的联系，但是不一定完全一致‹一些新的手段如MAS，可能对一些难于度量的性状有帮助五、设计遗传评定系统‹选择指数法‹Blup法进行遗传评定的前提：‹育种目标和选择标准已经确定，基本遗传参数已知‹假设选择的环境应该与实际生产环境一致六、确定留种方案和配对方案‹确定留种核心群体的规模‹确定配对的模式‹选择参加配对的个体确定留种核心群体的规模保持足够大的有效群体数量：‹在较长时期内，能维持一定的遗传变异范围‹控制近交‹提高选择的极限‹使选择响应可以预测确定配对的模式•1:1配对？－－全同胞家系•1对多配对－－半同胞家系选择参加配对的个体•在理想状态下，我们仅仅选择表现最优秀的亲本进行配对生产最优良的后代•在实践中，我们需要在选择强度和有效群体数量之间作出权衡•在考虑育种值时，还要考虑配对个体的亲缘关系，以避免近交系数提高过快，减少近交衰退七、设计推广系统制定推广计划时，应考虑：‹推出改良品种的时机‹每年供应苗种扩繁场的亲本数量和批次‹推广良种的模式‹实际养殖效果信息反馈以上都必须经过周密的筹划，用严格的管理和一丝不苟的执行来保证实施。八、随时监测并修正育种计划‹随时监测育种计划的实施情况是十分必要的‹一般，前述的所有步骤都不会只有一种可能的做法，而是有多个选择，但尝试所有的选择是不现实的，但是我们可以用遗传和经济理论来预测产出第三部分草鱼家系选育计划的设计思路GuWeiHeilongjiangRiverFisheriesResearchInstituteLiWeiNationalFisheriesTechnicalExtensionCentreLuoXiangzhongYangtzeRiverFisheriesResearchInstituteMiaoWeiminFreshwaterFisheriesResearchCentreWangXin’anYellowSeaFisheriesResearchInstituteZhangChengfengFreshwaterFisheriesResearchCentreGrasscarpTeam¾为什么选择草鱼¾为什么要开展草鱼遗传改良工作¾草鱼育种工作的技术难点¾草鱼育种计划的设计思路简述一、为什么选择草鱼草鱼（Ctenopharyngodonidellus)•俗名：鲩鱼•英文名：Grasscarp•分类地位：鲤形目，鲤科，雅罗鱼亚科，草鱼属•性成熟年龄：♀4～6龄，♂3～5龄•耐受温度：0～42℃，最适温度：22～28℃•种质标准：《GB17716-1999草鱼种质标准》草鱼是我国最重要的水产养殖种类之一•我国养殖历史最悠久的鱼类之一，•我国第一大水产养殖品种•具有优良的养殖性状•在五、六十年代已经被许多国家引进草鱼的主要养殖方式•最普遍的养殖模式——池塘养殖•多种养殖模式——网箱养殖、围网养殖、稻田养殖和开放式水体养殖等•可与其他品种混养——适宜与滤食和杂食性品种一起养殖世界草鱼养殖增长趋势（1984－2004）0500100015002000250030003500400019841986198819901992199419961998200020022004YearProduction(1000tonne)二、开展草鱼育种工作的基础条件草鱼的种质资源状况•分布和繁殖水域•主要地理种群情况•养殖和遗传改良情况草鱼养殖苗种供应情况•1958年之前•1958年之后•目前的主要问题草鱼遗传衰退的主要原因•近交•不同地理种群的遗传混杂三、草鱼选育的技术难点•性成熟周期长•大规模选育时，繁殖同步化条件较高•雌雄草鱼分辨较为困难•国内草鱼主要数量性状的遗传参数等相关资料缺乏四、草鱼育种计划设计简述‹育种目标‹建立基础种群‹家系选择计划，建立F1代‹第一家系选择计划‹3－4代的持续选择‹养殖测试‹主要设施设备‹人员配备‹良种推广主要内容（一）育种目标目标性状：•生长率（体重、体长、体高）预期目标：•平均每代生长率提高10－12％•在4－5代选择后，获得40－50％的提高（二）收集基础种群收集具有显著差异的不同地理品系：•4个地理种群（珠江、长江中游、长江下游，黑龙江）•每品系1200条鱼，总共4800条，年龄：20日龄（三）隔离中间培育（1）中间培育：•将4个品系的草鱼在封闭环境中（土池）隔离培育（2个土池），直到达到可以进行标记的规格；标记：•在达到10g左右时，用PIT进行表记，每品系中标记1000尾鱼，做好生长性状的记录（三）隔离中间培育（2）性能测试：•做好标记的鱼种，在完全相同环境下（同一池塘）进行混养，培育至第四年末性成熟•在每年末记录生长率指标（计算重复率），在第4年末将雌雄草鱼区分开来。•估计每条鱼的EBV，按性别分开，用Blup法计算每个品系的平均EBV（用ASReml软件）（四）建立F1代家系（1）（80－100个家系）亲本选择•从每个品系中根据EBV选择60条鱼（♂30and♀30），共240条，作为建立F1代的亲本配种•1：1交配•随机交配（四）建立F1代家系（2）（80－100个家系）配对前亲本培育•土池（2份）•特别护理•环境刺激配对、受精、产卵•诱导（注射激素）•在5个平行环道内安装25个小网箱（每个环道内5个）进行配对产卵•人工受精（当雌鱼进入卵泡期时）•4－5批产卵，在2－3天内完成（四）建立F1代家系（3）（80－100个家系）（四）建立F1代家系（4）（80－100个家系）孵化•每对产卵3000－5000粒•5－10升一个的孵化瓶•流水3－5天标记前家系培育•每家系1000条鱼，培养在hapa或小网箱（20天），开口饵料为培养的浮游动物（轮虫、水蚤类）•家系培育第二阶段：密度减少到200条鱼/每家系，随机选择，30天•家系培育第三阶段：减少到100条鱼/每家系，随机选择，30天，直到体重达到：10－15g；（四）建立F1代家系（5）（80－100个家系）标记•40－50条/家系（随机标记）；•80－100家系；•共4000－5000条标记鱼；（四）建立F1代家系（6）（80－100个家系）（四）建立F1代家系（6）（80－100个家系）F1代亲鱼性能测试•在相同环境下培育每个家系的标记鱼直到第四年末；•在每年年底测量生长参数，在第四年末测量生长参数，并按性别分类。（五）生产F2代家系（1）选择家系•估算所有标记个体的BV，用Blup法估算每个家系的EBV•建立选择组：80－100个家系•建立对照组：20个家系（五）生产F2代家系（2）建立F2代家系•建立家系的方法同F1代的建立•在标记前进行F2代家系培育，同F1代•标记（同F1代）•性能测试（同F1代）（六）选育计划的持续(3-4代)•获得遗传性状显著提高的草鱼家系（七）中间试验•从F2可以开始进行生产测试•生产测试在中国的3－4个不同地理环境下进行•生产测试必须包括2－3个主要养殖方式（八）主要设施设备（1）•亲本养殖池塘：2公顷（亲本共5代，100对/代，共10000kg亲本）•用于性能的池塘：3公顷（5000条鱼）•家系培育单元：120个小网箱或水泥池；•全套繁殖设施•流水环道:5条，2×12×1.5米•用于配对的网箱：25个，2×2×1米（放在环道里）•孵化系统：孵化槽5－10升，120个（八）主要设施设备（2）•标记设施：3套标记，扫描设备；•PIT标记12000个•计算机4－5台•养殖相关设备：投饵机、充氧机、水泵，等等•药物和其他投入品：激素、环境改良药品、渔用药品（九）人员配备•技术人员：4－5名，专职•技术工人：8－10名•和其他国际国内研究机构的常规交换人员（十）良种推广参加者：•遗传育种中心（维持核心群体）•苗种场：良种扩繁•其他合作机构：良种的经销•养殖者：最终用户和收益者一级二级三级遗传遗传育种中心育种中心良种场良种场（二级苗种中心、（二级苗种中心、扩繁场）扩繁场）商业育苗场和养殖场商业育苗场和养殖场（十一）预期社会经济效益•草鱼总产量显著提高•通过推广，良种覆盖养殖面积50％以上•单产提高：20％•养殖成本下降：10％•养殖户纯收入增加：30％