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文章导读:许多水生动物雌雄之间生长速度有着明显差异——罗非鱼、沼虾、河蟹等雄性生长速度快于雌性,鲤鱼、鳗鱼、对虾等雌性生长速度快于雄性。 同批卵出生的不同性别的罗非鱼在生长速度上存在显著差异 发现这一现象的水生……各位看官请向下阅读:

许多水生动物雌雄之间生长速度有着明显差异——罗非鱼、沼虾、河蟹等雄性生长速度快于雌性,鲤鱼、鳗鱼、对虾等雌性生长速度快于雄性。

同批卵出生的不同性别的罗非鱼在生长速度上存在显著差异

发现这一现象的水生物学者们自然是展开了思考:既然生长速度会随性别的不同产生差异,那么如果我们能够控制养殖生物的性别,岂不是就可以提高养殖效益,在单位时间内提供更多的食物了呢?

答案显而易见,是的。

于是乎学者们展开了一系列有关水生物后代性别控制的研究,罗非鱼作为一种为亚非拉发展中国家带来大量优质蛋白且受人为性别控制效果拔群的养殖品种,今天咱就讲一讲罗非鱼的性别控制及单性别繁殖。

罗非鱼(T. mossambica,英文里统称Tilapia),俗称非洲鲫鱼、非洲仔(……)、南洋鲫、福寿鱼等等,原产于非洲莫桑比克等地,是世界水产业的重点科研培养的淡水养殖鱼类,被誉为未来动物性蛋白质的主要来源之一。

罗非鱼原产地莫桑比克

鱼类性别的人工控制主要采用以下几种方法:种间杂交、三系配套技术、激素处理、人工诱导孤核发育、鱼类不育处理。

(敲黑板,推了推并不存在的眼镜)

1.种间杂交

首先啊,我们以奥尼罗非鱼为例讲一下通过种间杂交产生全雄后代,在这之前我们要认识两个符号,♂(雄性)and♀(雌性)。

学过中学生物的知友们都知道,人的性别也是由性染色体控制的,女性♀性染色体为XX,男性♂为XY,作为人类的超远房亲戚,罗非鱼的性别控制主要由性染色体决定,但常染色体及环境也对性别表现起着微小的影响。

与人类不同的是,罗非鱼不同品种中存在着ZW♀-ZZ♂以及XX♀-XY♂两种性染色体类型。水生物遗传育种学者利用罗非鱼这一特性,利用种间杂交令后代全部都是雄性,我们称作“全雄鱼”。学者们将性染色体为ZZ的雄性与XX的雌性杂交,得到后代性染色体型全部为XZ表现为100%雄性的个体。不过之前说过,罗非鱼的性别表现也受常染色体以及环境因素的影响,实践当中,约有90%的杂交后代是雄性,其余在生理上表现为雌性。

有趣的是,学者们惊喜地发现,杂交出来的XZ雄性子代有着比母代XY♂和ZZ♂更优秀的生长性能。

夏德全(1938-2005)院士培育出的奥尼罗非鱼为例,奥尼罗非鱼就是将美洲的奥利亚罗非鱼♂与非洲的尼罗罗非鱼♀杂交获得,经统计表明奥尼罗非鱼雄性率达到90%以上,生长速度比父亲奥利亚罗非鱼快17-72%,比母亲尼罗罗非鱼快11-24%,且具有更强的抗病力和抗寒力。夏德全院士是我国种间杂交控制子代性别提高罗非鱼生长性能第一人。

奥尼罗非鱼的名字也好理解,把爸爸妈妈名字的第一个字凑一起就是啦。

2.三系配套技术

继种间杂交技术培育全雄后代后,学者们又在此基础上创造出三系配套技术繁殖全雄后代。

在讲三系配套技术之前,我们首先要讲明白三个专业名词:原系、转化系、雄性纯合系,

原系:自然群体中未经性别转化的鱼,即性染色体为XY生理结构上也表现为雄性的雄性和性染色体为XX生理结构上也表现为雌性的雌性。

转化系:性染色体为XY的雄鱼被人类使用雌激素诱导性转化为生理结构上表现为雌性但性染色体依旧为XY的表型雌鱼(药娘???),转化系可以与原系交配并繁衍出后代。

雄性纯合系:通过原系XY♂与转化系XY♂交配获得的YY♂。

雄性纯合系也叫超雄鱼(看,我的Y染色体有两只欸,双倍份的man\(//∇//)\),超雄鱼生理结构上表现为雄性。

简言之,三系配套技术就是将“直鱼”与“药鱼”放在一起搅基,啪出超雄鱼。

说起这个,雌性罗非鱼为了保护子代,会将产出的卵吸入口中孵化,在三系配套技术应用中,这一过程由转化系鱼进行。

超雄鱼再与正常的XX雌鱼交配,他们的后代自然都是雄性啦(๑•̀ㅂ•́) ✧,通过三系配套技术获得的后代,雄性率比种间杂交法更高,在95%左右。

3.激素诱导法

其实这种方法在三系配套技术原系向转化系的转化过程中已经应用上了,算是早期人为控制鱼体性别的方法之一,但由于不能大量投入生产以及成本高早已被高密度养殖业所摈弃。

鱼类早期生殖腺具有很强的可塑性,受环境、遗传、人为因素影响可以朝两性倾斜发育,这是激素诱导法成功应用的前提。

性类固醇激素对鱼性腺的影响是显著的,在幼鱼尚未产生性别分化的时期利用激素对幼鱼进行激素介入能够高效诱导鱼性别的改变。

当然,被激素诱导发生性反转的鱼只在生理上表现为性反转之后的性别,即所改变的是生理型,基因型并不发生改变

常见的激素处理方法有激素浸泡、注射、硅胶管移植法、饲料添加法。最常用的是饲料添加法。

由于鱼类性腺发育越早可塑性越强,所以激素诱导宜早不宜迟,变性要从娃娃抓起。

4.人工诱导孤核发育

简言之就是将雄鱼的小蝌蚪经过辐射处理后再与雌鱼的卵细胞结合,在这种发育方式中,小蝌蚪虽然进入并激活了卵细胞但是本身的细胞核(内含遗传物质,遗传物质中决定性别的性染色体)很快就会消失,我们把这种现象称作假受精

被激活的卵细胞继续发育,成长为绝大部分遗传物质(尤其是性染色体)来自母亲的子代个体。理论上ZW♀后代中就会有大量ZZ♂个体产生。

然而现实往往没有想象般美好,由于缺少了来自父亲的一套染色体,被激活的卵细胞往往发育成只含有母方一半染色体的单倍体,这样的仔鱼成活率极低,能活到性成熟的可以说是凤毛麟角。

诱导孤核发育形成二倍体,依然是孤核发育应用于养殖生产中最难迈过的一道坎。

5.鱼类不育处理

鱼类进入受精繁殖期后,生长停滞,大部分能量用于性腺发育上,诸多鱼种平均下来,性发育成熟的雌鱼卵巢重量占全鱼体重的1/4左右。

有些鱼类,例如鲑鱼、虹鳟等雌性个体性成熟后死亡率升高、生长率降低,对可食部产出有着负面影响,为了消除性发育带来生产上的不良影响,人们往往对受性发育负面影响的鱼类采取不育处理。方法主要有激素不育、外科阉割、人工诱导三倍体等等。

激素不育主要利用性激素干扰性腺发育,外科阉割在鱼类上作用较少,本汪明天抽时间讲一下人工诱导三倍体。

不育处理提高生产性能这一方法,在畜牧养殖业早已成熟,阉猪肉更多、阉牛力更大,阉猫肥又黏……

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