当前位置:文档之家› 第七章-性别控制技术

第七章-性别控制技术


动物性别的可塑性
许多动物中,性别特征甚至在成年生活中都是相 当可塑的。在某些鱼类中,当占统治地位的雄性 从群体中消失时,一个成年雌性就会转变其性别 成为雄性,从由制造卵子转而制造精子,同时也 会变换为雄性的颜色和行为。
性腺固有的可塑性,性腺既可以发育成睾丸,也 可以发育成卵巢,选择发生在胎儿的生命过程中, 在某些鱼类等高等动物,这种选择在成长过程中 也许会再次发生。
鱼ZW♂
技术
雌核发育后代(ZZ♂和WW♀)
×
生殖
调控
分子标记遗传检测
ZW♀普通雌鱼
×
单 性
普通ZZ♂ ×
人工培育和筛选WW♀
精 子

ZW全雌鱼苗

ZW高雌性化鱼苗

向养殖公司及科研单位应用
近缘和远缘鱼类
ZW型雌性鱼类
ZW/ZZ自然群体
建立鱼类精子冷冻库
同源或异源精子 诱导
遗传物 质灭活
光照、温度、水 流和营养调控
丝鳍花鳉的“社会控制”:雌性先熟鱼的性转变受 雄鱼存在与否的调控。一群鱼中移走雄鱼时,其中 体态最健壮的雌鱼会改变性别,发育成典型的雄鱼。
温度决定性别
红耳龟的卵在26度条件下,100%的孵化成 雄龟,31度条件下, 100%的孵化成雌龟。 温度介乎其中,则孵化的龟两性均有。
种群密度
鱼类性别控制和单性苗种培育技术 研究
鱼类的性反转
鱼类的性别在一定的条件下会发生转化,如黄鳝 的性别与体长和年龄有关,中小个体主要是雌性, 较大个体主要是雄性,雄鳝都是由雌鳝通过性别 转变来的。
石斑鱼类与青星九棘鲈发育过程中,存在雌鱼向 雄鱼转变的现象。
黑鲷和黄鳍鲷个体发育中,雄鱼转变成功能完善 的雌鱼。
水族箱中饲养的某些观赏鱼,成长时期可以看到 性转变。雌性剑尾鱼会出其不意地变成雄鱼;老 的雌鱼岁鱼有时会变成雄鱼。
环境与性转变
理化环境(水温、光照、辐射和水质等)和社会环境 (种内相互作用,拥挤和性别比等)。
一种银汉鱼1尾雄鱼和6尾雌鱼受精,受精卵在1725度水温发育,孵出的雌体占12%;11-19度,雌体 占75%。
拥挤有助于向雄性分化。水族箱中的鱼类性转变受 激素、代谢废物或其它生化物质积累作用的影响。
适宜生长温度20-35℃。全国各地均可养殖。
Oreochromis nilotica
O. aurea
hybrid of O. nilotica ♀ x O. aurea ♂
激素处理
鱼类的性别可以用类固醇激素控制,但类固 醇激素只能改变鱼类的生理性别,而不能改 变遗传性别,即所能改变的是生理表型,而 不是基因型。
控制过度繁殖
罗非鱼成熟早、繁殖快,如莫桑比克罗非 鱼3-4个月可达到性成熟,以后每隔25-40天 可产卵一次,池塘中往往造成繁殖过剩、 密度过大、个体过小,影响产量。
人工控制性别进行单性(全雄)养殖是控制群 体密度的有效方法。
延长生长期
虹鳟雄鱼一般2龄成熟,雌鱼3龄成熟,成熟 后的个体生长率降低,死亡率提高,肉质 和外观较差,对生产不利。
EE
♀YY × ♂YY
× ♀XX
2

正常雌鱼 性

EE2雌性化
♀YY
♂YY
雌鱼
超雄鱼
Female Super-male
超雄ale
全雄鱼繁育体系
第三步,将YY超 雄鱼与YY生理雌 鱼交配,可批量生 YY超雄鱼;将YY 超雄鱼与正常雌鱼
交配可规模生产全
雄鱼
性别决定为XX/XY型鱼类全雄苗种培育技术路线
从遗传型雄鱼向表现型雌鱼性反转也在31种鱼类 成功,所用雄性激素有15种,常用天然 的17β雌二醇。
我国从20世纪70年代开始用类固醇激素控制鱼类 性别,在莫桑比克罗非鱼、尼罗罗非鱼、鲫鱼、 石斑鱼和虹鳟等获得成功。
类固醇激素的应用,人仅能促进生长,提高产量, 而且能产生期望的性转变,还有助于了解性别分 化和性别决定机制。
生理性别(生化性别)
生理性别是在遗传性别控制下通过个体发育的生化 过程而形成的。
性腺性别。生理性别的基础取决于原始性器官的类 型,该基础性别称为性腺性别,再进一步分化为雌 雄异体和雌雄同体。
外部性别。鱼类的雌雄异形由第一和第二性征决定。 第一性征是直接与繁殖活动有关的性征,即性附属 器官,如软骨鱼类雄鱼的鳍脚、鳉科鱼雄鱼的生殖 足、鰕虎鱼雄鱼的臀突和鳑鲏鱼雌鱼的产卵管等。 第二性征是与繁殖活动无直接关系的性征,与性腺 发育和分泌活动有关,如雄鱼的婚姻装及珠星等。
主要内容
鱼类性别控制共性技术研究:鱼类性别特异标记筛选技术 研究和重要海淡水鱼类性别特异标记筛选,鱼类卵裂雌核 发育诱导技术,鱼类性逆转规模化诱导技术建立,天然性 逆转鱼类性别人工控制技术的建立和应用,红鳍东方魨性 别控制技术研究。
鱼类单性苗种规模化制种技术集成与应用:半滑舌鳎雌性 化苗种规模化培育技术的建立与应用,黄颡鱼性别控制技 术集成与全雄苗种规模化制种技术研发,罗非鱼性别控制 技术集成与全雄苗种的产业化生产与应用,大黄鱼全雌苗 种规模化制种技术的集成与推广应用,褐牙鲆全雌苗种规 模化制种技术的集成与推广应用。
激素处理的方法:饲料添加法、浸泡、注射 和硅胶管移植法等。最常用的是饲料添加法 (药饵投喂/口服)。
对鱼类施行性别转化的激素处理,必须在性 别分化前进行,宜早不宜迟,一般当鱼苗第 一次摄食就可用药饵投喂。
据1995年统计,从遗传型雌鱼向表现型雄鱼性反 转已在青鳉、鲤鱼、罗非鱼、花鳉、斑马鱼、虹 鳟、大西洋鲑、大马哈鱼等47种鱼类成功,所用 雄性激素有16种。人工合成的17α-甲基睾酮最为 常用。
以半滑舌鳎、黄颡鱼、罗非鱼和大黄鱼等 重要海淡水养殖鱼类为主要研究对象,建 立我国重要养殖鱼类性别控制和单性苗种 培育的共性技术,大规模培育快速生长的 全雌或全雄苗种,进行产业化推广应用, 大幅度提高鱼类养殖产量和经济效益。
解决鱼类雌雄生长差异过大、影响产业发 展等问题,推动鱼类养殖业的可持续发展。
性别决定为ZZ/ZW型鱼类全雌和高雌性化鱼苗培育技术路线
近缘和远缘鱼类
ZW型雌性鱼类
ZW/ZZ自然群体
建立鱼类精子冷冻库
同源或异源精子 诱导
遗传物质 灭活
光照、温度、水流 和营养调控
成熟未受精卵
激素、温度或其它 因素诱导
雌性特异标记遗传 检测甄别
冷冻、压力和化学休克
染色体加倍 性别转化伪雄 精子冷冻
鱼,XY♂(原系雄鱼)→ XY♀(转化系)。 2、转化鱼成熟后与自然群体中的雄鱼交配,获得雄性纯合系
(超雄鱼),XY♀ (转化系)×XY♂(原系雄鱼)→YY♂(雄性纯 合系)。 3、雄性纯合系成熟后再与自然群体中的雌鱼交配,获得全雄 鱼,YY♂(雄性纯合系) × XX♀(原系雌鱼)→ XY♂(全雄鱼)。
鱼类性别的人工控制
种间杂交 激素处理 三系配套技术 人工诱导雌核发育 人工诱导雄核发育 鱼类不育技术
种间杂交
罗非鱼种间杂交获得单一性别的后代(全雄), 且杂种具明显的生长优势。
罗非鱼种间杂交能获得全雄鱼的组合有6个, 其中奥利亚罗非鱼♂×尼罗罗非鱼♀和霍诺 鲁姆罗非鱼♂×莫桑比克罗非鱼♀两个组合 具实践意义。
影响鱼类性别发育的因素
鱼类早期生殖腺具有很强的可塑性,根据 皮质部还是髓质部得到发育,产生向雌雄 两性发育的潜能。鱼类性腺发育既取决于 遗传因素,也受其它因素的影响。
激素与性转变 环境与性转变 控制性别的基因-基因开关(哺乳动物的Sry)
激素与性转变
性类固醇激素(雌激素与雄激素)对鱼类性别的影响 是显著的。
国内养殖虹鳟2年上市,此时雌鱼没有充分 长大。若能使雄性虹鳟转化为雌鱼进行全 雌养殖,到第3年上市,可以有效延长生长 期,达到大幅度增产的目的。
提高商品鱼质量
单性养殖由于实际上养殖了生长快、个体 大的雌性或雄性鱼,单性群体减少了生殖 能量的消耗,可以提高商品鱼的规格、肉 质和价值。
观赏鱼因雄鱼比雌鱼体色更加光彩夺目而 具有更高的经济价值。人为控制观赏鱼类 的性别,增加群体中的雄鱼比例,可以大 大提高观赏鱼的商品价值。
超雄鱼
转化系XY♀与原系XY♂交配,仅得到1/4 超雄鱼。超雄鱼与一般雄鱼外形上很难辨别, 采用测交法区分: YY♂× XX♀→全雄, XY♂× XX♀→雌雄1:1。
性腺具有双重潜能。发育的早期阶段,性腺既可 能成为睾丸,也可能成为卵巢。无论雄性(中肾)还 是雌性(缪勒)导管系统都是存在的。
鱼类的性别
鱼类性别的表达方式多种多样,包括性染 色体类型、雌核发育、雌雄异体、雌雄同 体、物种特有的外部性别以及多样化的行 为性别等。
归纳起来,鱼类的性别不外乎生理性别与 遗传性别两大类。
用雌二醇使遗传上雄性青鳉转变为功能上的雌鱼; 用甲基睾丸酮使遗传上的雌鱼转变成功能上的雄鱼。
性激素可使金鱼、虹鳟、大西洋鲑、罗非鱼及鲤鱼 等获得性反转。
切除鱼类的性腺,副性征和性行为退化、消失,注 射性激素后又可得到恢复。
用性激素控制鱼类性别,罗非鱼的性转化技术。性 分化即将开始而性别尚未完全表达之前连续投喂添 加激素的饲料控制性别;已分化的鱼苗,口服性激 素不能完成性反转,只能抑制生殖腺发育,改变副 性征。
理论上奥利亚罗非鱼♂×尼罗罗非鱼♀杂交 后代应该是全雄鱼,实际上一般只有95%, 原因:罗非鱼的性别决定除性染色体外,与 常染色体有关;亲本的纯度。
罗非鱼种间杂交产生全雄鱼
罗非鱼存在ZW♀-ZZ♂以及XX♀-XY♂两 种染色体类型。
罗非鱼种间杂交产生全雄鱼是两大类性染 色体之间杂交的结果,即 XX♀×ZZ♂→XZ♂,表现出和XY一样的 特点,所以是雄鱼。
行为性别。即雌雄鱼产卵行为或性行为方式的不同, 罗非鱼雌鱼营口腔孵卵,而雄鱼则没有。
遗传性别
遗传性别由受精时一半来自卵子以及一半 来自精子的染色体结合形成的,又称为染 色体性别。
相关主题