江會(huì)杰，張偉杰，陳隆，劉杰豪，呂雪峰，王中，劉雷，常亞青

(大連海洋大學(xué) 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023)

中間球海膽Strongylocentrotusintermedius又稱蝦夷馬糞海膽，原產(chǎn)于日本北海道北部及俄羅斯遠(yuǎn)東部分沿海[1]，其性腺色澤好、味道鮮美，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，是可食用海膽類中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的種類之一。自1989年被引入中國(guó)后，逐漸成為中國(guó)主要的海膽?zhàn)B殖種類之一[2]。疾病是影響海膽?zhàn)B殖生產(chǎn)效率的主要因素，在養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中，中間球海膽易患的疾病主要有黑嘴病、紅斑病和病變綜合征等[3]。近年來(lái)，無(wú)論是在海區(qū)養(yǎng)殖還是在室內(nèi)養(yǎng)殖中，黑嘴病幾乎發(fā)生于每年春夏交替時(shí)的低水溫期，病變綜合征和紅斑病則幾乎發(fā)生于每年的夏季高水溫期，由這些疾病導(dǎo)致的大規(guī)模死亡現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生[4-7]。近兩年，在夏季高水溫期，還發(fā)現(xiàn)一種“掉棘病”，患病海膽外殼間步帶區(qū)的棘刺全部脫落，并在出現(xiàn)癥狀后的2 d內(nèi)死亡，由于未見(jiàn)報(bào)道，暫將此病命名為“掉棘病”。國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究一致認(rèn)為，這些疾病的病原多是細(xì)菌，這些病原菌的激活、暴發(fā)和休眠與海水水溫的變化直接相關(guān)[6-9]。在中國(guó)，中間球海膽的養(yǎng)殖方式主要為基于開(kāi)放海域的筏式養(yǎng)殖，無(wú)法針對(duì)病原、水溫等致病因子進(jìn)行人為控制，因此，培育抗病能力強(qiáng)的海膽新品種將是抵御病原感染的最有效途徑之一。

家系選育是近年來(lái)在水產(chǎn)動(dòng)物中應(yīng)用廣泛的一種育種方法[10]。通過(guò)建立家系，對(duì)不同家系的生產(chǎn)性能進(jìn)行比較，可選育出具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的家系用于繼代選育。針對(duì)生長(zhǎng)性狀，研究人員已在多數(shù)水產(chǎn)動(dòng)物中通過(guò)家系間比較開(kāi)展了家系選擇，如田永勝等[11]、張呂平等[12]、王俊杰等[13]分別通過(guò)家系比較，對(duì)牙鲆Paralichthysolivaceus、凡納濱對(duì)蝦Litopenaeusvannmei和蝦夷扇貝Patinopectenyessoensis的生長(zhǎng)性狀進(jìn)行了家系選擇。針對(duì)抗病性狀，研究人員已在一些水產(chǎn)動(dòng)物如大菱鲆Scophthalmusmaximus[14]、牙鲆[15-16]、凡納濱對(duì)蝦[17]中開(kāi)展了家系間比較和家系選擇。由于多數(shù)抗病性狀遺傳力較低，應(yīng)用家系選擇可能會(huì)獲得更理想的選擇反應(yīng)。在中間球海膽中，針對(duì)生長(zhǎng)性狀和耐高溫性狀的家系選育研究已有較多報(bào)道[18-22]，也有研究表明，中間球海膽的耐高溫能力與生長(zhǎng)速度間不具有顯著的相關(guān)性[21]。然而，目前針對(duì)海膽抗病性狀家系選育的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，并且是否可同時(shí)對(duì)抗病和生長(zhǎng)速度進(jìn)行選擇尚不明確。

本試驗(yàn)中對(duì)經(jīng)7代選育的中間球海膽家系在自然感染病變綜合征、掉棘病及黑嘴病下的存活率進(jìn)行了比較，并對(duì)各家系在幼膽期和養(yǎng)成期的生長(zhǎng)性狀進(jìn)行了比較，旨在為中間球海膽抗病速生家系的選擇提供參考，為抗病海膽新品種選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用中間球海膽家系為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室選育的第7代家系。

1.2 方法

1.2.1 家系建立 家系構(gòu)建時(shí)間為2017年10月中旬，所用親本選自第6代選育家系，其中，雄性親本22個(gè)，雌性親本34個(gè)。采用巢式不平衡設(shè)計(jì)和1∶1～1∶2的雄雌比例進(jìn)行選配，選配過(guò)程中避免近交，共構(gòu)建全同胞家系34個(gè)，其中成活32個(gè)。

1.2.2 幼體及稚膽培育 家系幼體的培育參照文獻(xiàn)[20]中的方法進(jìn)行。培育期間嚴(yán)格保持家系間培育條件一致。家系幼體經(jīng)過(guò)20～22 d的浮游期后，匍匐于附著有底棲硅藻的波紋板上變態(tài)為稚海膽。在稚膽殼徑小于3 mm期間，僅提供混合底棲硅藻為餌料，稚膽殼徑達(dá)到3 mm后以孔石莼Ulvapertusa為餌料。稚膽培育期間，餌料足量供應(yīng)，每隔2～4 d全量換水一次，各家系間保持培育條件一致。經(jīng)過(guò)6個(gè)月的培育稚膽生長(zhǎng)成為幼膽。

1.2.3 幼膽?zhàn)B殖 于2018年5月10日，對(duì)7月齡的幼膽開(kāi)展家系標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖，從每個(gè)家系中隨機(jī)挑選220只幼膽移至1個(gè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱(30 cm ×30 cm × 80 cm，共32個(gè))中，并將所有家系的網(wǎng)箱置于同一常溫循環(huán)水養(yǎng)殖池(以下稱“常溫池”)中養(yǎng)殖，養(yǎng)殖期間足量投喂海帶Laminariajaponica、孔石莼或裙帶菜Undariapinnatifida，各家系投喂餌料種類保持完全一致，每隔3～7 d全量換水一次。夏季高溫不僅顯著影響海膽的生長(zhǎng)，還是病變綜合征的病因之一，因此，養(yǎng)殖至2018年8月1日，海膽年齡為10月齡時(shí)，從每個(gè)家系隨機(jī)分出110只個(gè)體至另一低溫循環(huán)水養(yǎng)殖池(以下稱“低溫池”)進(jìn)行養(yǎng)殖，直至2018年12月1日，海膽為14月齡。

低溫池養(yǎng)殖期間每日定時(shí)流水，流水量為總水體的1/2，足量投喂海帶、孔石莼或裙帶菜，各家系投喂餌料種類保持完全一致。在夏季高溫期間，對(duì)低溫池進(jìn)行降溫處理，具體為在8月1日到9月26日期間，水溫保持在16.8～24.6 ℃，平均水溫為20.6 ℃，同期常溫循環(huán)池水溫為17.7～25.6 ℃，平均水溫為22.5 ℃。

1.2.4 養(yǎng)成 幼膽?zhàn)B殖結(jié)束后，海膽進(jìn)入養(yǎng)成期，此期間春季水溫上升時(shí)海膽易感染黑嘴病，因此，此階段仍分為常溫池和低溫池養(yǎng)殖。2018年12月1日海膽14月齡時(shí)，將原常溫池和低溫池內(nèi)34個(gè)家系中同一家系內(nèi)存活下來(lái)的海膽進(jìn)行合并，并隨機(jī)挑出40只健康個(gè)體，平分至常溫和低溫池中繼續(xù)培養(yǎng)至2019年4月28日，海膽為18月齡。養(yǎng)殖方法與幼膽?zhàn)B殖基本一致。養(yǎng)殖期間低溫池水溫保持在6.4～15.4 ℃，平均水溫為10.0 ℃，常溫循環(huán)池水溫為6.6～16.5 ℃，平均水溫為10.9 ℃。

1.2.5 存活率和綜合抗病指數(shù)的計(jì)算 2018年8月7日至9月26日期間，常溫池養(yǎng)殖的海膽家系自然感染病變綜合征[8]，此時(shí)水溫為20.2～26.0 ℃，海膽為10～11月齡。感染前的養(yǎng)殖過(guò)程中，各家系內(nèi)海膽不存在死亡或丟失現(xiàn)象，數(shù)量均為110只。感染期間，每日觀察各家系染病情況，挑出死亡個(gè)體并進(jìn)行記錄，最終統(tǒng)計(jì)截止至9月26日。

2018年9月3日至9月26日期間，低溫池養(yǎng)殖的海膽家系自然感染掉棘病，而常溫池未出現(xiàn)該疾病。掉棘病出現(xiàn)時(shí)的水溫為16.8～21.6 ℃，海膽年齡為11月齡。感染前的養(yǎng)殖過(guò)程中，各家系內(nèi)海膽不存在死亡或丟失現(xiàn)象，數(shù)量均為110只。感染期間，每日觀察各家系染病情況，挑出死亡個(gè)體并進(jìn)行記錄，最終統(tǒng)計(jì)截止至9月26日。

2019年3月1日至4月28日期間，常溫池養(yǎng)殖的海膽家系自然感染黑嘴病，此時(shí)水溫為7～11 ℃，海膽年齡為17～18月齡。感染前的養(yǎng)殖過(guò)程中，常溫池家系存在個(gè)別非疾病死亡或由于網(wǎng)箱破損等原因?qū)е碌膩G失現(xiàn)象，使各家系海膽數(shù)量介于15～20只。低溫池未出現(xiàn)黑嘴病感染。此期間，每日觀察各家系染病情況，挑出死亡個(gè)體并進(jìn)行記錄，最終統(tǒng)計(jì)截止至4月28日。

各疾病感染下，家系的存活率計(jì)算公式為

存活率=感染后存活個(gè)體數(shù)/感染前存活個(gè)體數(shù)×100%。

(1)

綜合考慮中間球海膽?zhàn)B殖實(shí)踐中3種疾病的發(fā)病頻率和疾病影響程度，將病變綜合征、掉棘病和黑嘴病分別賦予50%、15%和35%的權(quán)重，利用該權(quán)重和家系在各疾病感染下的存活率計(jì)算各家系的復(fù)合抗病指數(shù)(CDRI)，即：

CDRI=50%×SR1+15%×SR2+35%×SR3。

(2)

其中：SR1為病變綜合征感染后各家系的存活率(%)；SR2為掉棘病感染后各家系的存活率(%)；SR3為黑嘴病感染后各家系的存活率(%)。

1.2.6 家系體質(zhì)量生長(zhǎng)的測(cè)量與計(jì)算

(1)幼膽時(shí)期的體質(zhì)量生長(zhǎng)。7月齡家系標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)，從各家系的220只幼膽中隨機(jī)挑選110只個(gè)體，用電子天平測(cè)量每一個(gè)體的體質(zhì)量，精確到0.01 g。在9月齡時(shí)，從每一家系中隨機(jī)挑選50只個(gè)體進(jìn)行體質(zhì)量測(cè)量。

(2)養(yǎng)成期的體質(zhì)量生長(zhǎng)。在海膽年齡為14和17月齡時(shí)，分別測(cè)量常溫和低溫池中各家系中每一只海膽個(gè)體的體質(zhì)量，精確到0.01 g。

幼膽和養(yǎng)成期各家系海膽體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率(SGR，%/d)計(jì)算公式如下：

SGR=(lnW2-lnW1)/t×100%。

(3)

其中：W1和W2分別為t1和t2時(shí)各家系的體質(zhì)量平均值(g)(幼膽期t1=210 d，t2=270 d；養(yǎng)成期t1=420 d，t2=510 d)；t為t1至t2間的時(shí)間(d)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

分別對(duì)病變綜合征、掉棘病和黑嘴病自然感染下各家系的存活率進(jìn)行卡方檢驗(yàn)；篩選存活率或復(fù)合抗病指數(shù)最高的前5名家系和最低的后5名家系作為抗病家系和易感家系，以全部家系平均值做對(duì)照，分別以7月齡和14月齡各家系的體質(zhì)量平均值作為協(xié)變量，以家系類型(抗病家系、易感家系和家系平均值)為固定效應(yīng)，構(gòu)建一般線性模型(GLM)分析家系類型對(duì)體質(zhì)量平均值SGR的影響，獲得剔除協(xié)變量效應(yīng)后各家系類型體質(zhì)量平均值SGR的估計(jì)值，采用LSD法對(duì)各類型家系的SGR估計(jì)值進(jìn)行多重比較。所有分析均在SPSS 21.0軟件上進(jìn)行，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 中間球海膽抗病家系篩選

2.1.1 自然感染3種疾病對(duì)家系存活率的影響 分別對(duì)3種疾病感染下各家系的存活和死亡個(gè)數(shù)進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，3種疾病感染下，家系間海膽的存活率均有極顯著性差異(P<0.01)(表1)。

表1 3種疾病自然感染下中間球海膽家系存活情況的卡方檢驗(yàn)

Tab.1 Chi-square test of survival status of sea urchinStrongylocentrotusintermediusin different families naturally infected with three diseases

疾病類型diseasetype個(gè)體數(shù)量/ind.number卡方值Chi-squarevalue自由度df顯著性P病變綜合征syndromedisease3520336.3310.000掉棘病spinedetachingdisease3520617.4310.000黑嘴病blackmouthdisease60158.6310.002

2.1.2 3種疾病自然感染下家系存活率排名 從表2可見(jiàn)：在病變綜合征自然感染下，各家系的存活率為30.9%～95.5%；家系F7211-1、F7209-1、F7208-1、F7103-2、F72C2等的存活率排名較高，具有較強(qiáng)的抗病變綜合征能力；家系F7210-1、F7202-2、F72C1、F7213-1等的存活率排名較低，抗病變綜合征能力較弱。

掉棘病自然感染下，各家系的存活率為10.0%～100.0%；家系F7214-1、F72C4、F7203-1、F7203-2、F7213-1等的存活率排名較高，具有較強(qiáng)的抗掉棘病能力；家系F7202-2、F7204-1、F7202-1等的存活率排名較低，抗掉棘病的能力較弱。

黑嘴病自然感染下，各家系的存活率為5.6%～84.2%；家系F7214-1、F7213-1、F7203-1、F7213-2、F72C6等的存活率排名較高，具有較強(qiáng)的抗黑嘴病能力；家系F7210-1、F72C2、F72C3等的存活率排名較低，抗黑嘴病能力較弱。

2.1.3 家系復(fù)合抗病指數(shù)排名 各家系的復(fù)合抗病指數(shù)排名見(jiàn)圖1。從圖1可見(jiàn)：各家系復(fù)合抗病指數(shù)為0.29～0.78，其中，F(xiàn)7209-1、F7211-1、F7214-1和F7203-2等家系的復(fù)合抗病指數(shù)排名較高，具有較高的綜合抗病能力；F7210-1、F7202-2、F72C3等家系的復(fù)合抗病指數(shù)排名較低，具有較低的綜合抗病能力。

2.1.4 抗病家系的篩選 在3種疾病分別自然感染下，存活率均超過(guò)70%的家系見(jiàn)表2，大部分家系僅在1～2種疾病感染下存活率超過(guò)70%。在2種以上疾病分別感染下存活率均超過(guò)70%的家系分布見(jiàn)圖2，在這些家系中，僅有F7217-2家系在3種疾病分別感染下的存活率均超過(guò)70%。根據(jù)家系排名，進(jìn)一步篩選出抗病家系5個(gè)，平均存活率為77.4%～90.0%，易感家系5個(gè)，平均存活率為27.8%～41.8%；并篩選出復(fù)合抗病家系5個(gè)，平均抗病指數(shù)為0.766±0.019，易感家系5個(gè)，平均抗病指數(shù)為0.447±0.101(表3)。

表2 3種疾病自然感染下各家系存活率排名

Tab.2 Order of survival rate of sea urchin in different families naturally infected with the three diseases

存活率排名survivalrateranking家系(存活率)family(survivalrate)/%病變綜合征syndromedisease(10-11monthsoldnormaltemperaturetank)掉棘病spinedetachingdisease(11monthsoldlowtemperaturetank)黑嘴病blackmouthdisease(17-18monthsoldnormaltemperaturetank)1F7211-1(95.5)F7214-1(100.0)F7214-1(84.2)2F7209-1(90.9)F72C4(90.9)F7213-1(76.5)3F7208-1(82.7)F7203-1(88.2)F7203-1(76.2)4F7203-2(81.8)F7203-2(88.2)F7217-2(75.0)5F72C2(80.9)F7213-1(82.7)F72C6(75.0)6F7218-1(78.2)F7212-1(80.9)F7201-1(73.7)7F72C5(78.2)F7210-1(80.0)F7201-2(73.7)8F7201-1(77.3)F7218-2(79.1)F7205-1(70.0)9F7206-1(77.3)F72C1(78.2)F7209-2(70.0)10F7216-1(76.4)F7217-2(75.5)F7204-1(70.0)11F7218-2(76.4)F7218-1(70.9)F72C5(68.8)12F72C6(71.8)F7209-1(68.2)F7212-1(68.4)13F72C4(70.9)F7207-1(64.5)F7206-2(66.7)14F7217-2(70.0)F7216-1(63.6)F7202-2(66.7)15F7206-2(69.1)F7201-1(61.8)F7209-1(65.0)16F7212-1(67.3)F7206-1(61.8)F7211-1(65.0)17F7207-2(67.3)F7208-1(58.2)F7203-2(63.2)18F7214-1(64.5)F7205-1(57.3)F7218-1(63.2)19F7203-1(64.5)F7206-2(56.4)F7208-1(63.2)20F7208-2(64.5)F7208-2(56.4)F72C1(60.0)21F7201-2(63.6)F7207-2(51.8)F7206-1(60.0)22F7205-1(60.9)F72C2(51.8)F7216-1(57.9)23F7207-1(60.9)F72C5(50.9)F7210-2(57.9)24F7204-1(59.1)F7211-1(50.9)F7207-1(56.3)25F7202-1(56.4)F7210-2(50.9)F7218-2(55.6)26F7209-2(55.5)F72C3(50.9)F7207-2(55.6)27F7210-2(54.5)F7209-2(49.1)F7202-1(55.6)28F72C3(52.7)F7201-2(43.6)F7208-2(52.6)29F7213-1(46.4)F72C6(41.8)F72C4(47.4)30F72C1(46.4)F7202-1(28.2)F72C3(33.3)31F7202-2(32.7)F7204-1(15.5)F72C2(26.3)32F7210-1(30.9)F7202-2(10.0)F7210-1(5.6)

2.2 抗病家系生長(zhǎng)性能分析

2.2.1 幼膽期的生長(zhǎng)性能 構(gòu)建一般線性模型，剔除協(xié)變量(7月齡體質(zhì)量)的影響后，對(duì)抗病家系、易感家系和所有家系幼膽期體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率的估計(jì)值進(jìn)行比較。從圖3可見(jiàn)：抗不同種類疾病的家系幼膽期體質(zhì)量估計(jì)值與易感家系、所有家系平均值間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)；選擇抗病變綜合征的家系及復(fù)合抗病的家系相對(duì)于所有家系特定生長(zhǎng)率平均值會(huì)產(chǎn)生正向選擇差。

表3 抗病和易感家系的篩選

2.2.2 養(yǎng)成期生長(zhǎng)性能 構(gòu)建一般線性模型，剔除協(xié)變量(14月齡體質(zhì)量)的影響后，分別對(duì)常溫池和低溫池養(yǎng)殖的抗病家系、易感家系和所有家系養(yǎng)成期海膽體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率的估計(jì)值進(jìn)行比較。從圖4可見(jiàn)：無(wú)論在常溫下還是在低溫下養(yǎng)殖，抗不同種類疾病的家系養(yǎng)成期體質(zhì)量特定生長(zhǎng)率估計(jì)值與易感家系、所有家系間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)；在常溫下，選擇復(fù)合抗病的家系相對(duì)于所有家系特定生長(zhǎng)率平均值會(huì)產(chǎn)生正向選擇差；在低溫下，所有類型的抗病家系相對(duì)于所有家系特定生長(zhǎng)率平均值均會(huì)產(chǎn)生正向選擇差。

2.2.3 抗病速生家系的篩選 復(fù)合抗病排名前5(表3)、幼膽期生長(zhǎng)速度排名前10及低溫池或常溫池成膽期生長(zhǎng)速度排名前10的家系的分布情況如圖5所示。成膽期養(yǎng)殖于常溫池情況下，家系F7211-1、F7203-2、F7209-1、F7214-1和F7201-1兼具抗病及幼膽期或成膽期速生的能力，其中F7211-1兼具抗病及幼膽和成膽期速生的能力；成膽期養(yǎng)殖于低溫池情況下，家系F7214-1、F7211-1、F7203-2和F7209-1兼具抗病及幼膽期或成膽期速生的能力，其中F7214-1、F7211-1和F7203-2兼具抗3種疾病及幼膽和成膽期速生的能力。

3 討論

3.1 性狀的表型及其選擇依據(jù)

在3種疾病分別自然感染下，家系對(duì)海膽的成活率均具有極顯著影響(表1)，這說(shuō)明中間球海膽家系間的抗病能力存在極顯著性差異，相同的結(jié)論在大菱鲆[14]、牙鲆[15-16]、凡納濱對(duì)蝦[23]等水產(chǎn)動(dòng)物中也有報(bào)道。由于家系間的差異在一定程度上代表了基因型的差異[24]，因此可認(rèn)為本研究中所選用的育種群體中存在抗病基因型，同時(shí)表明中間球海膽對(duì)此3種疾病的抗病性均具有一定的選育潛力。

從篩選出存活率較高的家系中可以看出(表2、圖2)，本研究中選用的家系群體中僅有1個(gè)家系F7217-2對(duì)3種疾病均具有較強(qiáng)的抗病力，其余家系大多僅對(duì)1～2種疾病具有抗病能力，這可能與3種疾病的致病原因不同有關(guān)，其中，病變綜合征病因最為復(fù)雜，其病原菌可能有6種以上[8]，并且發(fā)病季節(jié)為夏季，疾病的發(fā)生摻雜了高溫因素；掉棘病是一種新發(fā)現(xiàn)的疾病，但病癥明顯，發(fā)病快且時(shí)間短，推測(cè)可能是由單一病原引起，該病也發(fā)生于夏季高水溫期，疾病的發(fā)生同樣摻雜了高溫因素；黑嘴病病癥明顯，病原菌單一[4,7]，其發(fā)病季節(jié)為春季，此時(shí)水溫為中間球海膽的適宜溫度，疾病的發(fā)生不摻雜高溫因素。高溫會(huì)使海膽的免疫水平大幅降低，在高溫影響和病原感染下，抗病變綜合征和抗掉棘病的家系應(yīng)同時(shí)具有耐高溫和抗細(xì)菌感染能力，而適溫條件下抗黑嘴病的家系應(yīng)具有更單純的抗細(xì)菌感染能力。這一結(jié)果也表明，在對(duì)中間球海膽抗病家系進(jìn)行選擇時(shí)，若僅依據(jù)一種疾病感染下的存活率進(jìn)行選擇，仍可能會(huì)因感染其他疾病從而影響最終存活率，因此，抗病家系的選擇應(yīng)綜合考慮家系對(duì)多種疾病的抵抗能力，至少要同時(shí)考慮對(duì)常見(jiàn)疾病如病變綜合征和黑嘴病的抗病能力。需要指出的是，發(fā)生黑嘴病的家系群體是由經(jīng)歷了病變綜合征或者掉棘病的存活個(gè)體組成，這些個(gè)體可能也對(duì)黑嘴病有較強(qiáng)的抵抗能力，在這種情況下，本研究中獲得的抗黑嘴病的存活率可能會(huì)偏高，但家系間的排名應(yīng)該不會(huì)受到大的影響。在實(shí)際養(yǎng)殖過(guò)程中，海膽確實(shí)要先在夏季經(jīng)歷病變綜合征等疾病，后在春季經(jīng)歷黑嘴病，為更貼近真實(shí)的生產(chǎn)情況，選育符合生產(chǎn)實(shí)際需要的復(fù)合抗病品種，本研究中使用經(jīng)歷了病變綜合征或者掉棘病的存活個(gè)體進(jìn)行了黑嘴病感染試驗(yàn)。

在上述結(jié)果基礎(chǔ)上，本研究中依據(jù)特定疾病的發(fā)病頻率對(duì)各家系在該疾病感染下的存活率進(jìn)行加權(quán)并求和構(gòu)建了復(fù)合抗病指數(shù)。由于掉棘病為一種新發(fā)現(xiàn)的疾病，其發(fā)生可能具有相當(dāng)大的偶然性，因此，其加權(quán)系數(shù)設(shè)定為0.15，由于病變綜合征的發(fā)病頻率略高于黑嘴病，將病變綜合征的加權(quán)系數(shù)設(shè)定為0.5，黑嘴病的加權(quán)系數(shù)設(shè)定為0.35。通過(guò)復(fù)合抗病指數(shù)排名，篩選出的前5名復(fù)合抗病家系與依據(jù)特定疾病下存活率排名選擇出的前5名家系不同(表3)，但除F7201-1外，其余4個(gè)家系均來(lái)自依據(jù)特定疾病下存活率排名選擇出的前5名家系，F(xiàn)7201-1入選是因?yàn)槠渫瑫r(shí)具有抗病變綜合征和黑嘴病(圖2)。另外，同時(shí)抗3種疾病的家系F7217-2未入選，其復(fù)合抗病指數(shù)為0.726，位于第六名。綜合以上結(jié)果，可認(rèn)為復(fù)合抗病指數(shù)在抗病家系的選擇中具有較高的參考價(jià)值。數(shù)量遺傳學(xué)認(rèn)為，選擇反應(yīng)為選擇差和遺傳力的乘積，因此，即使有足夠的選擇差，若抗病性狀的遺傳力為零也難以獲得選擇反應(yīng)。水產(chǎn)動(dòng)物的抗病性狀遺傳力往往為中低度遺傳力[25-26]，下一步將開(kāi)展中間球海膽抗病性狀的遺傳力估計(jì)研究，結(jié)合本研究結(jié)果將會(huì)為中間球海膽的抗病育種提供重要參考。

3.2 抗病速生家系的篩選

對(duì)抗病家系的生長(zhǎng)性能進(jìn)行協(xié)方差分析均未獲得具有顯著差異的結(jié)果(圖3、圖4)，然而以選育為目的，仍可以從選擇差角度進(jìn)行分析。利用特定疾病的存活率篩選抗病家系，其生長(zhǎng)速度較群體平均值或高或低，且在不同環(huán)境下結(jié)果不同，而利用復(fù)合抗病指數(shù)篩選出的復(fù)合抗病家系，無(wú)論是在幼膽時(shí)期(圖3)還是在不同環(huán)境下養(yǎng)殖的養(yǎng)成期(圖4)，均可相對(duì)于家系群體平均值獲得正向的生長(zhǎng)速度選擇差，這表明利用復(fù)合抗病指數(shù)進(jìn)行選擇可實(shí)現(xiàn)對(duì)生長(zhǎng)速度的間接選擇，這進(jìn)一步證明了復(fù)合抗病指數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。Chang等[21]研究表明，中間球海膽的耐高溫能力與生長(zhǎng)速度間不具有顯著的相關(guān)性，而關(guān)于海膽抗病性狀與生長(zhǎng)速度的關(guān)系目前尚無(wú)報(bào)道。在其他水產(chǎn)動(dòng)物中，抗病性狀與生長(zhǎng)速度幾乎不相關(guān)、正相關(guān)或負(fù)相關(guān)[27-29]的結(jié)果均有報(bào)道。本研究中抗病家系具有較快的生長(zhǎng)速度可能與這些家系免疫水平較高、能盡快消除病原，從而將更多能量用于生長(zhǎng)有關(guān)，也可能是控制抗病性狀與生長(zhǎng)性狀的基因間存在遺傳連鎖關(guān)系。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)抗病和生長(zhǎng)性狀的復(fù)合選擇，進(jìn)一步選擇出了抗病速生家系，5個(gè)復(fù)合抗病家系的生長(zhǎng)速度全部或有4個(gè)排在幼膽期或成膽期前10名(圖5)，這表明選育中間球海膽抗病速生品系是可行的。中間球海膽的生長(zhǎng)速度通常受到家系與環(huán)境交互作用的影響[18-19]，但本研究中，養(yǎng)成期的水溫環(huán)境對(duì)選擇結(jié)果的影響較小，僅1個(gè)家系(F7201-1)在低溫池未被選擇，這說(shuō)明對(duì)于利用復(fù)合抗病指數(shù)和特定生長(zhǎng)率進(jìn)行的復(fù)合選擇來(lái)說(shuō)，可不考慮環(huán)境與家系的交互作用，無(wú)論是在低溫下還是常溫下養(yǎng)成均可選擇出抗病速生家系。

4 結(jié)論

本研究中對(duì)中間球海膽選育家系在自然感染病變綜合征、掉棘病及黑嘴病下的存活率進(jìn)行了比較，并通過(guò)對(duì)不同疾病下的存活率進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)建了復(fù)合抗病指數(shù)，根據(jù)存活率和抗病指數(shù)排名篩選出了抗病家系，認(rèn)為相對(duì)于選擇特定抗病家系，選擇復(fù)合抗病家系會(huì)對(duì)幼膽期和不同水溫養(yǎng)殖下的養(yǎng)成期的生長(zhǎng)速度帶來(lái)更穩(wěn)定的正向選擇差，家系F7211-1、F7203-2、F7209-1和F7214-1等家系均兼具抗病和速生的能力，可作為親本用于下一代抗病速生家系的構(gòu)建。