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三倍体动物的培育历史

2018-08-05 13:59阅读:
由于高等动物几乎不可能无性繁殖,那些偶然产生的三倍体动物,难以被保留下来。因此,人们无法像当初培育香蕉一样,从自然界获得三倍体的高等动物。现在被成功规模化养殖的三倍体动物,都是通过各种手段人工诱导得到的,这也就注定了人工培育三倍体动物不会有太长的历史。
1932 年,德国科学家 Fabius Gross 通过对刚受精的卵细胞施以低温,成功诱导一种名为 Artemia salina 的甲壳纲动物产生了三倍体后代 。随后,同样的方法被科学家们尝试用于蝾螈、鲑鱼 ,甚至小鼠
1959 年,牛津大学的印度籍科学家 Har Swarup 成功人工诱导得到了三倍体的三棘刺鱼(一种小型近海硬骨鱼类) 。之后,又经过几十年的探索和研究,获得三倍体动物的方式逐渐增加,人们也终于成功地在鲤鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、虹鳟、大黄鱼、真鲷、黑鲷、团头鲂、牙鲆、罗非鱼等多种鱼类的育种中获得三倍体和 / 或四倍体

三倍体动物的培育历史

(三棘刺鱼)
而贝类的三倍体研究则是从上世纪 80 年代开始逐渐成为热门的,1981 年,几位美国科学家采用化学诱导的方法成功获得了三倍体美洲牡蛎。现在,人们已经在长牡蛎、悉尼岩牡蛎、僧帽牡蛎以及市场上最常见的太平洋牡蛎等多种牡蛎,以及海湾扇贝、硬壳蛤、皱纹盘鲍、杂色鲍等贝类的三倍体育种上取得了成功

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(皱纹盘鲍)
目前,动物的三倍体育种技术仍然主要在水产养殖和观赏鱼领域开展。

为什么要培育三倍体动物?
首先,正常的二倍体动物在性成熟阶段和繁殖季节,都会把许多能量用于性腺发育和产生精卵,有些动物在繁殖期死亡率也会有所上升。而三倍体动物由于具有不育的特性,性腺将不会发育成熟,用于性腺发育的这部分能量将被节约下来用于生长。这样一来,三倍体动物往往生长速度更快、个头更大,也避免了繁殖期生长停滞、肉质下降和死亡率升高的问题出现,具有极高的经济价值

三倍体动物的培育历史
(三倍体牡蛎个头更大)


三倍体动物的培育历史
(同龄的三倍体三文鱼个体显著大于二倍体三文鱼)

三倍体动物的培育历史

另一方面,水产养殖往往依赖海洋、湖泊等自然水体,所养殖的动物是人工培育的杂交种或引入的外来物种。一旦发生围栏损坏、洪水倒灌等情况,导致养殖个体逃逸进入自然环境,就会污染本土物种的基因库,或形成新的种群与野生的本土物种竞争,对生态环境造成恶劣的影响。三倍体养殖技术很好地解决了这一问题,养殖个体即使逃逸也不具有繁殖能力,不会污染基因库,也不会产生大量后代与本土物种争夺生存资源。

三倍体动物的培育历史
(作为经济物种被引入,却变成令人头疼的入侵物种的褐云玛瑙螺,俗称非洲大蜗牛)
最后,人们可以通过种间杂交来获得兼具两个物种优势的杂交品种,但有些杂交二倍体的生存率非常低,但杂交三倍体由于具有某一方亲本的两套染色体,生存能力显著提高。在这种情况下,就可以通过诱导杂交三倍体,来得到品质优良的杂交养殖品种。
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