一种海蜇无性繁殖良种选育方法
【技术领域】
[0001]本发明属于海洋经济生物育种技术领域，涉及海蜇的良种选育技术，特别是创新性地运用和提升海蜇特有的足囊生殖、横裂生殖的无性繁殖能力，在优化和促进海蜇足囊生殖、横裂生殖能力及苗种保育技术的基础上，首次建立了海蜇良种纯种家系的快速选育技术。
【背景技术】
[0002]选择性育种(简称选育)是一种古老的经济生物育种技术，各种农业经济作物、家禽、家畜多数都是人类祖先通过漫长的选育历程而一代代地选择、淘汰所培育的结果。通过定向的选择性育种，人们可以根据不同的需求，特异性地培育具有不同特色的物种或者品种，在宠物中表现得尤为明显，如各种差异颇大的宠物狗、宠物猫等。选择性育种虽然比较有效，但过程一般非常漫长，通常需要若干代，甚至几十代、上百代的生物之间不同杂交、近亲交配等选育历程，方能获得性状比较稳定的等位基因纯合家系，形成遗传性状稳定的品种后，才能应用于生产实践。选择性育种主要目的是定向地培育具有特异性状的生物品种，纯化某些特异性性状的控制基因，保持相应品系遗传性状的稳定性。在有性繁殖过程中，异形配子形成时所历经的等位基因交换、突变等步骤，通常导致有性繁殖后代与亲代的基因型并不完全相同，也是生物进化的原动力之一。当某些优良性状的控制等位基因不是纯合家系时，有性繁殖的后代往往会发生性状分离，即子代不能够全部地保留亲代的某些优良性状。而无性繁殖过程则不改变亲代的基因组成，子代具有和亲代完全一样的遗传结构，因此也可以百分之百地继承亲代的优良遗传性状。无性繁殖技术也是人们一种常用的经济生物良种培育手段，如植物的扦插、嫁接、愈伤组织培养，单细胞生物的克隆，动物的体细胞克隆等等。虽然无性繁殖技术是一种最便捷地获取纯种生物家系的手段，但因为其操作难度较高及其应用物种方面的限制，在经济性动物中的应用并不多见。海蜇虽然是一种重要的海产经济动物，但其具有其他动物所没有的独特无性繁殖能力，为海蜇的良种快速选育提供了契机。
[0003]海蜇是一种脍炙人口的传统海鲜食品，也是海产八珍品之一，具有很高的经济价值。我国是世界上唯一进行海蜇增殖和养殖的国家，相关的苗种培育、养殖、捕捞、加工、销售等产业链的经济规模在一百亿元左右。虽然普通群众通常将可食用水母类统称为海蜇，但在生物学上，海蜇只是指刺胞动物门、钵水母钢、根口水母目、根口水母科、海蜇属、海蜇(Rhopilema esculentum)这一个物种，也是世界上十几种可食用水母中经济价值最高的种类，分布于西北太平洋沿岸水域。海蜇具有非常独特的世代交替生活史:海蜇水母碟状幼体一般每年4-5月份产生，至8-10月份生长发育为成体达到性成熟，减数分裂进行有性生殖，产生螅状幼体越冬，期间以足囊生殖的无性繁殖方式进行数量的扩增，次年春天海蜇螅状幼体以横裂生殖的无性繁殖方式产生碟状幼体，完成其生活史。S卩，海蜇水螅体世代具有足囊生殖和横裂生殖两种无性繁殖方式，也称为无性世代，而水母体世代行雌雄交配的有性生殖方式，称为有性世代。
[0004]我国于20世纪80年代开展海蜇生活史的研宄，90年代突破海蜇的工厂化人工育苗技术，随后开展实验性的海蜇增殖放流活动，进入21世纪后海蜇的池塘人工养殖生产逐渐开始发展，增殖放流活动也再度兴起。总体上，我国在海蜇的苗种培育及增养殖方面走在世界的前列，国外基本上没有关于海蜇育苗的研宄与报道。我国关于海蜇苗种培育的专利技术屈指可数，申请号为2009100171201、2010106044908、2012102216726的专利申请公开了海蜇的亲体培育、幼体越冬、幼蜇培育、池塘要求、水质环境条件、地方种群杂交等不同的海蜇育苗技术与过程，申请号为2013107536509的专利申请公开了海蜇基因组DNA的提取方法，申请号为2004100208275的专利申请公开了海蜇反季节育苗的技术。本专利技术发明人前期申请了关于海蜇短期低温诱导培育、越年保育无性繁殖、化学试剂诱导培育的3项专利技术，申请号分别是2009102299411、2008101594092、201010291449X，各自阐述了海蜇苗种培育优化与强化相关的一些发明技术，在海蜇苗种培育方面有了很好的技术基础和积累。当前，国内、外尚没有关于海蜇良种选育方面的技术发明和创造。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决当前已有技术的缺陷和不足之处，填补海蜇良种选育方面的技术空白，联合应用海蜇足囊生殖、横裂生殖的调控与优化技术，交叉反复利用海蜇的无性繁殖能力，从而建立海蜇良种的快速选育技术，可以在1-2年内迅速选育出具有优良性状的纯种海蜇良种家系。
[0006]本发明建立了海蜇良种纯合家系的快速选育技术，详细的技术方案如下:
[0007]首先，确定海蜇优良性状的筛选标准，可以采取海蜇产业中人们所偏好的个体大、生长快、病害发生率低、成活率高、体色为整体红色、水分含量低、加工出成率高等相关指标或性状作为筛选标准，以符合筛选标准的海蜇作为亲蜇进行常规的海蜇有性繁殖育苗生产，获得具有优良性状亲蜇的子代螅状幼体群体。显然，由于基因交换、性状分离等有性繁殖过程及原因，后代的基因组成及遗传结构与亲代不可能完全相同，也就是优良性状亲蜇的后代并不一定能够完全保持亲代的优良品性，但也必然有一定数量的后代能够继承亲蜇的优良性状。本发明专利的目的和创新之处就是，剔除具备优良性状亲蜇后代中不能够保持亲代优良性状的螅状幼体，而快速筛选出其中具有亲代优良性状的螅状幼体，并通过无性繁殖的手段加以数量扩增，并应用于生产实践，从而快速选育出具有优良性状的海蜇无性纯合家系。具体过程详述如后。
[0008]发明人通过深入研宄海蜇的足囊生殖规律后发现，在饲养良好的情况下，海蜇螅状幼体可以脱落后再附着，降温有助于海蜇螅状幼体形成足囊，足囊可以进行长年的低温保存，而投饵、增氧、升温则有助于海蜇足囊的萌发，在优化各种操作与培育条件后，建立了海蜇螅状幼体足囊生殖的调控和优化技术。具体方式为，在前述具有优良性状海蜇的螅状幼体后代群体中，选择发育健壮、生长良好的个体。第一步，在尽量不对其造成伤害过大的条件下，将这些螅状幼体逐个地转移到空白的附着基上，即一张附着基上只有一个选中的螅状幼体，精心饲养，待这个螅状幼体成功地附着成活后转入下一阶段的培育，培育水温为17-25摄氏度，培育期间不充气增氧。第二步，将每一张成功地再附着的海蜇螅状幼体隔离开来单独饲养，逐渐缓慢降低其培育温度，降温下限为5-12摄氏度，同时施加1-1Oppm碘化钾诱导剂处理，以促进海蜇足囊的形成。这些降温过程中形成的足囊可能会萌发并再次形成足囊，也可能不萌发，但不萌发的足囊并不一定死亡。第三步，为促进所形成足囊的萌发，在降温和低温阶段培育一段时间后，进行逐渐缓慢的升温培育操作，升温上限是17-22摄氏度，并相应地逐渐提高投饵量，恢复充气增氧操作，以促进降温期间所形成足囊的萌发。第四步，反复进行第二步、第三步的操作，即反复诱导海蜇足囊的形成和萌发，直至一张附着基上布满足够数量的海蜇螅状幼体。显然，该张附着基上所有的海蜇螅状幼体都是最初再附着那只原始螅状幼体的无性繁殖后代，称作为同源螅状幼体，它们具有完全一样的基因组成和遗传结构，为一个绝对的海蜇纯种家系。这种操作技术非常类似于单细胞生物的单克隆操作，可以称之为海蜇螅状幼体的单克隆操作。第五步，重复前述第一、二、三、四步的操作过程，可以将一个海蜇的纯种螅状幼体家系分布于多张空白附着基上，以便获得足够数量的纯种家系海蜇螅状幼体，以用于其他操作。其中，进行重复第一步操作时，不必再限制一张空白附着基上只附着一只纯种的海蜇螅状幼体，而可以将一个家系中的多只纯种海蜇螅状幼体后代同时转移再附着于同一张空白附着基上，以提高同一个纯种家系螅状幼体的扩增速度。因为，一个同源家系的子代螅状幼体具有完全相同的基因组成和遗传结构，不影响其家系的基因纯合性。但是，禁止将不同家系的子代螅状幼体转移于同一张空白附着基上。第六步，重复前述第一、二、