《Aquaculture》:Selection for growth or carcass yield before final sexual maturation will not impact egg production in rainbow trout
Oncorhynchus mykiss
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本研究通过分析法国商业虹鳟鱼种群,发现生长至20月龄的体重与首次产卵性能呈正相关(遗传相关系数0.05-0.70),而20月龄后的胴体收益率与产卵性能呈负相关(-0.16至-0.47)。这说明早期生长选择对产卵性能有益,但后期胴体选择需谨慎。热生长系数(TGC)和胴体预测值与产卵性能的关联显示不同阶段选育策略需动态调整。
A. Bestin|F. Enez|A. Lebeau|J. Doerflinger|E. Mazeiraud|M. Vandeputte|V. Petit|P. Haffray
SYSAAF,LPGP站/INRAE,Beaulieu校区,35042雷恩,法国
摘要
虹鳟是欧洲养殖最广泛的淡水鱼类。关于产卵遗传基础的研究始于20世纪70年代,但随着几代选择性育种的开展——主要关注体重——了解生长与繁殖表现之间的遗传关系变得必要。本研究调查了一个商业虹鳟品系,监测了约1600条来自656个家族的雌鱼,从幼鱼阶段(355克)到成熟阶段(2600克),以评估首次产卵时的产卵特性(总产卵重量和卵数、平均卵重、相对繁殖力和性腺-体指数)。计算了六个生长阶段的温度生长系数(TGCs)。通过超声断层扫描非侵入性地测量了鱼片脂肪含量,并预测了鱼体产量。使用线性动物模型估计了生长、鱼体质量和繁殖特性之间的遗传相关性。不同年龄阶段的体重与繁殖特性之间的遗传相关性要么不显著,要么呈正相关(0.05至0.70)。TGCs(-0.20至0.63)和16个月时的鱼体产量也表现出相似的趋势(-0.03至0.24)。相比之下,20个月时的预测鱼体产量与繁殖特性呈负相关(-0.16至-0.47)。这些发现表明,在20个月之前的生长选择不应会对繁殖表现产生不利影响,甚至可能有所改善。然而,在20个月后提高鱼体产量可能会影响产卵能力。建议在选择性育种计划中监测繁殖表现,以预测遗传相关性的变化,并优化整个生命周期的选择策略。
引言
在养殖动物中,生长、鱼体或鱼片产量以及繁殖表现都至关重要,因为它们是该行业经济可行性的直接组成部分。在驯化和未选择的人群中,体重与繁殖特性之间存在普遍的正相关(例如,在野外,雌鱼的体型与卵的大小密切相关(Koenigbauer和H??k,2023)),但随着选择代数的增加(主要针对生长),这种相关性往往会消失甚至略微变为负相关(Bünger等人,2005)。最近在北京鸭的研究中就说明了这一点,商业体型下的未成熟体重与卵数之间的遗传相关性为-0.14(0.07),而在十代选择生长和产卵特性后,鸭子的生长趋势下降,后者在选择性育种指数中变得占主导地位(Zhou等人,2024)。
在养殖动物中,水生动物可能是产卵量最高的,每次产卵产生的卵数非常多。因此,通过遗传选择改善繁殖特性并不被视为绝对必要。然而,随着对具有更好生长或疾病抵抗力的鱼类的需求增加,至少需要保持繁殖表现以满足市场需求,例如在罗非鱼中的情况(Gornati Gon?alves等人,2024)。
先前的研究调查了鲑科鱼类、鲟鱼、罗非鱼和虾类在产卵时的体重与繁殖表现之间的遗传相关性(例如Bestin等人,2021;D'Ambrosio等人,2020;Gall,1975;Gall和Gross,1978;Hamzah等人,2016;Ren等人,2020)。研究结论是,选择生长不应影响雌鱼的繁殖表现,或者选择产卵时的较大体重会提高产卵量。在这些研究中,只测量了单一年龄阶段的体重(通常是在繁殖期)并将其与繁殖表现相关联,这并不能全面反映生长动态对繁殖特性的影响。此外,在恒定体重下分析繁殖表现时(例如相对繁殖力,即每公斤雌鱼产生的排卵卵数),与产卵时雌鱼体重的遗传相关性有时呈负相关(例如Hamzah等人,2016;D'Ambrosio等人,2020)。此外,产卵时的体重通常不是鱼类选择性育种计划的目标性状,因为商业体型通常在未成熟阶段达到,因为成熟过程会降低肉质,因为动物将能量分配给生殖器官而不是肌肉。
尽管如此,也有实验评估了繁殖表现与早期生长或收获时体重之间的相关性(Caballero-Zamora等人,2015;Debes等人,2025;Gall和Neira,2004;Gowda等人,2026;Huang和Gall,1990;Su等人,2002;Thoa等人,2017;Tr?ng等人,2013)。无论物种如何(虾、罗非鱼、鳟鱼、鲑鱼、褐鳟),所有研究都得出结论,收获体重(或产卵前测量的任何早期体重)与繁殖特性之间的遗传相关性要么为零,要么是有利的。
然而,虹鳟不同商业体型(生长)与产卵量之间的遗传联系动态尚未得到详细研究。实际上,Gall(1975)指出,虹鳟在饲养的前十二个月内表现出纯生长。之后,雌鱼之间的生长速率差异不能再仅用生长潜力来解释,还需要考虑用于产卵的营养分配差异。Billard(1992)也指出,虹鳟的卵黄发生始于一岁,卵黄迅速膨胀,直到达到最终卵大小(直径从0.5毫米增加到6毫米),Crandell和Gall(1993)观察到性成熟前六个月卵黄已经开始形成。Tyler和Sumpter(1996)还回顾了虹鳟在产卵前九到十个月性腺-体指数增加了25%。然而,很少有先前研究分析了繁殖特性与生长动态(如温度生长系数TGC)之间的相关性。
除了生长(这一直是选择性育种计划的主要焦点)之外,许多育种计划还关注鱼体或鱼片产量和肌肉脂肪含量,例如在罗非鱼(Joshi等人,2018)、鲑鱼(Lhorente等人,2019)、虹鳟(Haffray等人,2013;Vandeputte等人,2019)或其他养殖物种(Chavanne等人,2016)中。由于选择这些性状意味着将能量导向肌肉而非内脏或生殖器官,它们也可能影响繁殖表现。然而,在之前研究繁殖特性与其他养殖表现之间的遗传相关性的研究中,很少涉及繁殖表现与肌肉或内脏脂肪含量之间的相互作用。尽管有一些表型证据表明,条件系数较高且能量储备较多的鱼类会在繁殖特性上投入更多(例如在鳕鱼中,Lambert和Dutil,2000)。体型变化(通过条件系数)可以有效地视为由于能量储存从体生长转移到生殖器官成熟所引起的变化的代理指标(Debes等人,2025)。
这就是我们试图在法国一个商业虹鳟品系中弄清楚的内容。在这项研究中,我们单独跟踪了所有雌鱼,以估计不同年龄阶段的体重与繁殖表现之间的遗传相关性。在同一条鱼身上测量了产卵特性(排卵卵的数量)、鱼片中的脂肪含量以及鱼体产量的代理指标(以及包含卵巢的内脏腔的大小)和不同年龄阶段的生长,以估计生长(TGC)、收获特性(鱼体产量的代理指标)、质量特性(鱼片中脂肪的比例、体型)和繁殖表现之间的遗传相关性,整个生产周期从九个月大的幼鱼到产卵时的体重。因此,这项研究旨在提供产卵特性的遗传参数的最新信息,并对其与TGC、脂肪含量、Fulton条件系数的遗传相关性以及鱼体产量的体内预测指标进行新的估计,以评估选择对繁殖表现的影响。
部分摘录
背景
所使用的个体均为雌性,来自法国Pissos的Aqualande集团Les Sources de l'Avance公司选择的商业虹鳟品系。这些动物的七代谱系已知。该品系之前是根据PROSPER组内个体选择原则进行选择的(Chevassus等人,2004),该公司目前仍在继续选择生长、鱼体产量和脂肪发育。
表型
生长、形态和繁殖特性的描述性统计数据显示在表2中。这些鱼在20个月龄时达到平均体重2600克。肌肉中的脂肪绝对值随时间减少,在产卵时达到最低水平(在夏季前的1700克和十月产卵时的生物测量之间,脂肪减少了71%)。不同年龄阶段的脂肪平均值差异都具有高度统计学意义。
讨论
这项研究首次在鱼类中报告了生长(特别是温度生长系数)、肌肉中的脂肪含量、鱼的总体形状(鱼体产量的代理指标)和雌鱼繁殖表现之间的遗传相关性。这些遗传相关性揭示了性状之间潜在的生物学权衡。此外,这些相互作用是在一个较长的时间内评估的,从商业
结论
在这批虹鳟中,生长和繁殖特性之间要么没有遗传相关性,要么呈正相关。从幼鱼阶段到二十个月大的体重或生长选择压力不应会对首次产卵的繁殖表现产生不利影响。尽管在十六个月时鱼体产量的超声代理指标与繁殖表现没有遗传相关性,但它与之后的繁殖表现呈负相关
CRediT作者贡献声明
A. Bestin:写作——审稿与编辑,撰写——初稿,可视化,正式分析。F. Enez:正式分析。A. Lebeau:正式分析。J. Doerflinger:资源获取,调查。E. Mazeiraud:资金获取,概念化。M. Vandeputte:写作——审稿与编辑,概念化。V. Petit:资源获取,调查,概念化。P. Haffray:写作——审稿与编辑,监督,方法学,资金获取,概念化。
伦理声明
这些动物是在商业孵化场的设施中生产、饲养和表型鉴定的。这些当前的做法不需要伦理委员会的监督。然而,这些个体的处理符合国家指南和欧洲共同体理事会关于农场动物护理和使用的指令(9858/CEC)。
资金来源
这项工作得到了FranceAgriMer(国家农业和海产品研究所)和欧洲海洋和渔业基金通过Best'Ov项目(编号2014-0823)的支持。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者感谢Mathilde Dupont-Nivet在虹鳟的繁殖和生长数据方面提供的有益讨论。