Способ выращивания средиземноморской мидии

 

СПОСОБ ВЬП А1ЦИВАНИЯ СРЕДИЗЕМНОМОРСКОЙ МВДИИ My tilus edul is g§lloprovincialis, предусматривающий нерест произ.водителей, установку в местах нереста субстратов для оседания личинок и дальнейшее подращивание осевших личинок на .субстратах, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода товарной продукции мидий, перед нерестом осуществляют подбор родительских популяций или особей для скрещивания их по фенотипу эстеразы гепатопанкреаса , при этом подбор проводят так, чтобы получить 50-100% молоди с гетерозиготньм фенотипом. Одрозец

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) ф(Я) А 01 К 61/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

Иракец

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (21) 3642285/28-13 (22) 14.09.83 (46) -15.06.85. Бюл..Ф 22 (72) В.А. Дехта (71) Азовский научно-исследовательский институт рцбного хозяйства

:(53) 639.42.065(088.8) (56) 1. Патент С)ОА У 4080930, кл. А 01 К 61/00, опублик. 1978.

2. Бардач Д., Ритер Д, и Маклар-ни У. Аквакультура, М., "Пищевая . промыпленность", 1978, с. 284-286.

;(54)(57) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ СРЕДИЗЕМНОМОРСКОЙ МИДИИ Nytilus edulis

gyl loprovincial is, предусматривающий нерест производителей, установку в местах нереста субстратов для оседания личинок и дальнейшее подращивание осевших личинок на субстратах, Ф отличающийся тем, что, с целью повышения выхода товарной продукции мидий, перед нерестом осуществляют подбор родительских популяций или особей для скрещивания их по фенотипу эстеразы гепатопанкреаса, при этом подбор проводят так, чтобы получить 50-100Х молоди с гетероэиготным фенотипом.

Ъ 1 1161

Изобретение относится к аквакультуре, а именно к способам выращивания.средиземноморской мидии (Mytilus

edulis ga1loprovincislis) и может быть использовано в мидийных хозяйст. вахе

Известен способ выращивания двустворчатых моллюсков-.мидий, согласно которому молодь, полученную после нереста, выращивают в Искусственных 1п условиях до желаемых размеров, осуществляя кормление ее водорослями, задаваемыми в высоких концентрациях P), Известный способ позволяет ускорить темп роста мидий, однако при этом требуются затраты на получение водорослей, Наиболее близким к предлагаемому

r;o технической сущности и достигаемому результату является способ выра . щивания средиземноморской мидии, предусматривающий нерест производителей, установку в местах нереста субстратов для оседания личинок и даль-.р нейшее подращивание осевших личинок на субстрате. При осуществлении данного способа субстраты а осевшей молодью переносят в условия, наиболее благоприятные для роста мидий (21.

Однако данный способ не обеспечивает селективного повышения таких хозяйственно важных качеств выращиваемых мидий как темп роста и выживаемость выход продукции мидий полЭ

3$ костью зависит от температурных и погодных условий.

Цель изобретения — повышение выхода товарной продукции мидий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выращивания средиземноморской мидии (Nytilus edulis яа11оргоч1псхalis), предусматривающему нерест производителей, установку в местах нереста субстратов для осе- 4 дания личинок и дальнейшее подращивание осевших личинок на субстратах, перед нерестом осуществляют подбор родительских популяций или особей для скрещивания их по фенотипу эстераэы гецатопанкреаса, при этом подбор осуществляют так, чтобы получить 50100Х молоди с гетероэиготным фенотином.

На фиг.1.изображены три фенотипа у зстеразного локуса, полученные при электрофорезе эстераз гепатопанкреаса мидий (АА и В — гомозиготы, АВ—

045 2 гетероэиготы); на фиг.2 — рост степени гетерозиготности с увеличением веса мидий (по оси ординат — . гетерозигот, по оси абсцисс — весовые классы, вес. в мг.). Каждый столбец диаграммы показывает Х гетерозигот в соответствуницем весовом классе, на фнг.3 — рост степени гетероэнготности с возрастом мидий, Сущность способа заключается в использовании явления гетерозиса по темпу роста и выживаемости средиземноморской мидии, маркированного зстераэным локусом, Явление гетерозиса обнаружено при исследовании природных популяций средиземноморской мидии населяющей Азовское море. У мидий одного возраста, взятых в Азовском море из Обиточного залина (100 экземпляров, сеголетки), Каэантипского залива (50 экземпляров, 2 r), Железинской Банки (50 экземпляров, 2 r), взвешивали мягкие ткани, а затем выделяли гепатопанкреас. Гепатопанкреас гомогенизировалн с добавлением

40 . раствора сахароэы в соотношении

1:1. Гомогенат центрифугировали. Надосадочную жидкость подвергали дискзлектрофорезу в блоке 10Х полиакриламидного геля (концентрирующий гель

4, рН 6,7, разделяющий гель 10Х, рН

8,7, электродный буферный раствор рН 8,3, ток 25 мА/см ).

По окончании злектрофореза гелевый блок для выявления зон активности неспецифических эстераэ (ферменты, гидролиэующие эфирную связь карбоновых кислот с нафтолом) помещали в ,инкубационную смесь состава 97 мл

0,05 N Трис-НС1 буферного раствора рН 7,1+3 мл 1 -ro раствора И.-нафтилацетата + 100 мг прочного, синего PP соли. Инкубацию проводили в темноте при 37 С до появления коричневого окрашивания в зонах локализации hepмента. В средней зоне полученных Аереграмм обнаружено три феиотипа (фиг.1.). Подвижность компонентов

А и В составляет соответственно 0,67 и 0,63. Образование двух гомоэнготных (АА и ВВ) и одного гетерозиготного (АВ) фенотипов контролируется по типу однолокусной диаллельной системы.

Весовые значения мягких тканей мидий ранжировали и разбили на 4-5 классов в каждой выборке. Получили кривые

1распределеиия веса тканей в выборках, которые подчиняются нормальному зако»

1161045

АА х ВВ = 100X (Ав?, где AA и В — гомоэиготные;

AS — гетерозиготный фенотип эстеразного локуса..ну. Затем анализировали степень гетероэиготности по эстеразному локусу в каждом весовом классе. Обнаружено четкое повышение гетерозиготности с увеличением веса тканей мидий во 5 всех выборках (фиг.2). Коэффициенты корреляции для выборок иэ Обиточного залива, Казантипского залива, Железинской банки соответственно составляет 0,99 (р = О,ООl) 0,90 (р =

0,01) и 0,86 (р.= 0,01). Расчет средневзвешенных весовых значений показал, что вес мягких тканей у мидий с гетерозиготным фенотнпом

-выше у сеголеток на 20,5Х, а у двух- 15 леток на 10Х, чем у мидий с гомозиготными фенотипами; Сопоставление долей гетерозиготных фенотипов у разновозрастных мидий показало достоверные их различия. У более 20 взрослых мидий доля гетерозигот выше, чем у молодых форм. Различия в доле гетерозиготных фенотипов эстеразного локуса у мидии Азовского моря составляет от 28Х для двухлетнего 25 до 52% для четырехлетнего возраста (фиг.З).

Увеличение доли гетерозигот с возрастом соответствуеу их большей выживаемости (на ЗОХ), чем мидий с гомозиготными фенотипами. Кроме того, исследования природных популяций а также выборок, взятых с корреляторов мидийного хозяйства, показали, что доля гетерозиготных фенотнпов у молоди мидий не превышает 30%.

Приведенные результаты исследования природных популяций средиземноморской мидии, населяющих Азовское море, свидетельствуют о том, что ми- 4, дии с гетерозиготным фенотипом по эстераэному локусу (АВ} обладают более высоким темпом роста (на lO а их выживаемость на ЗОХ больше, чем мидии с гемоэиготными фенотипами

АА и ВВ).

Способ осуществляют следующим образом.

Молодь мидий с долей гетерозиготHblx фенотипов эстеразного локуса 50% 50 получают путем подбора природных . популяций для скрещивания из разных . мест обитания. Генетический контроль при.подборе популяций и получаемого потомства осуществляют методом диск- М ,электрофореза в 10% полиакриламидного геля эстераз гепатопанкреаса. Расчет ожидаемого соотношения фенотнпов у получаемой молоди производят с помощью уравнения Харди-Вайнберга, согласно которому при обозначении частоты аллелей эстеразного локуса в популяции мидий А и В через р и к соответственно, первое поколение молоди от этой популяции имеет следующее сочетание фенотипов р2 (АА) + 2 (АВ) + к (ВВ).

Частоты аллелей выражаются в долях единицы, при этом сумма частот равна единице. Для вычисления частоты аллеля к числу особей гомозиготных по данному аллелю прибавляют 1/2 числа гетерозиготных фенотипов и полученную сумму делят на объем выборки.

При выборке 100 мидий со следующим соотношением фенотипов 5 (АА) + 10 (АВ)

+ 85 (ВВ), частота аллеля А будет

P(A) (5+10:2)/100 0,1 и для другого аллеля 1((В) = (85+10:2)/100 =

= 0 9. Соотношение фенотипов в первом поколении при скрещивании внутри популяции, используя уравнение ХардиВайнберга, имеет следующий вид

0,01 (AA) + 0,18 (АВ) + 0,81 (ВВ), 1% (АА) + 18X (АВ) + 81X (ВВ).

Подбор популяций проводят так, чтобы у вновь образованной родительской популяции соотношение частот аллелей было равно i:I или близкое к нему. Такое соотношение аллелей в родительской лопуляции необходимо для получения 50Х особей мидий с гетерозиготным фенотипом. Это вытекает из уравнения Харди-.Вайнберга, иэ которого доля гетерозигот в одном поколении равна удвоенному произведению частот аллелей (2 p% ) . .Следовательно, если в результате подбора популяций получают значения частот аллелей р (А) и Ъ (В) равные 0,5 и 0,5 соответственно, то доля гетерозигот у получаемой молоди мидий равна 2 х 0 5 х 0,5 0 5 или 50Х.

Иолодь,мидий с 100Х гетерозиготностью по эстеразному локусу полу-. чают путем подбора родительских пар для скрещивания, используя закон расщепления признаков Г. Иенпеля.

При этом руководствуются следующей схемой скрещивания

Пример 1. Предварительно исследуют природные популяции с целью обнаружения необходимых сочетаний в них фенотипов и частот аллелей эстеразного локуса. Для этого в раз- 5 личных местах обитания отбирают мидий не менее 100 экземпляров в каждой выборке. У мидий выделяют гепатопанкреас, гомогенизируют его с добавлением 40% раствора сахарозы в соотношении 1: 1, гомогенат центрифугируют. Надосадочную жидкость подвергают электрофорезу.в 107 полиакриламидном геле (концентрирующий гель 47, рН 6,7; разделяющий. гель

107, рН 8,7; электродный буфер рН 8,3 ток 25 мА/с ). По окончании электрофореза гелевый блок для выявления эстеразной активности помещают в ин-.. .убационную смесь следующего соста- @ ва: 97 мл. 0,05 И Тряс-НС1 буфера рН 7,1-3 мл 1%-ного раствора o(-нафтилацетата + 100 мг прочного синего

РР соли. После окрашивания фореграмм анализируют соотношение гомозиготных и гетерозиготных фенотиков и частоты аллелей в каждой выборке. Обнаружена следующее соотношение фенотипов

5 (AA) + 10 (AB) + 85 (8B) с частотами аллелей р(А) = 0,1, k (В) = 0,9. ЗО

Доля гетерозигот в первом поколении от этой популяции составляет. 18Х (из уравнения Харди-Вайнберга доля гетерозигот равна удвоенному произведению частот аллелей, 2 р1 ), Анализз других мест обитания мидий показал, что существует популяция с соотношением фенотипов (64 (AA)+32(АВ)+4(ВВ) и частотами аллелей р (А) = 0,8, 4 (В) = 0,2. Рассчитывают доли фено- 4в типов, которые получаются при скрещивании равных долей двух популяций мидий. В результате смешения двух равных долей популяций мидий для скрещивания доли фенотипов составляет 34,5(АА) + 21(АВ) + 44,5(ВВ), а частоты аллелей р (А) = 0,45 и 1 (В)

= 0 55, что показывает простой расчет средних. Из уравнения ХардиВайнберга (tI + 2р + g ) рассчиты- у вают соотношение фенотипов у молоди

Ф в первом поколении, оно равно

20(АА) + 49(АЗ) + 31(ВВ). Таким образом, в результате подбора популяций для скрещивания можно увеличить долю получаемой молоди мидий с гетерозиготным фенотипом эстеразного локуса с 18 до 49%. Для этого с помощью мидийной драги производят отлов мидий донорской популяции с частотами аллелей р(А) = 0,8 и

1 (В) = 0,2. Выловленных мидий распределяют равномерно в соотношении

1:1 среди популяции, обитающей в районе хозяйства. Отлов и подселение донорской популяции проводят до наступления массового нереста мидий, в это же время устанавливают субстраты, на которых происходит оседание молоди. После нереста и оседания миций полученный шпат (осевшая молодь) содержал 49-50% мидий с гетерозигoTHbIM фенотипом эстеразного локуса. Параллельно проводилось наблюдение за контрольной группой мидий из популяции, обитающей в районе хозяйства.

Сравнение результатов выращивания двух групп мидий по 1000 экземпляров в каждой группе показало, что в первой группе (контроль) доля гетерозигот составляет 18%, во второй 507..

Так как естественная смертность выращиваемых мидий зависит от условиИ окружающей среды, то эффективность применения предложенного способа различна.

Данные по выращиванию этих групп приведены в табл.1.

Вследствие того, что выживаемость гетерозиготных фенотипов на 30% выше, а их темп роста на 20Х больше, чем у мидий с гомознготными .фенотипами, по окончании выращивания получают соответственно и долю мидий с гетерозиготными фенотипами больше на 307., а средний вес особей с гетерозиготными фенотипами больше на 207, чем гомозиготкых особей.

Из табл.1 видно, что в благоприятных условиях выращивания (выживаемость гетерозигот 100%, гомозигот 707), выход товарной мидии на 21Х больше при увеличении доли гетерозигот с 18% до 507..

В табл. 2 приведены данные по выращиванию таких же двух групп мидий по 1000 экземпляров в каждой.

Как видно из табл. 2 в случае снижения выживаемости выращиваемых мидий (гетерозигот 507., гомозигот 20%), что является следствием неблагоприятных условий,. эффективность предложенного способа выращивания возрастает до 47%.

1161045

Таким образом, повышение гетерозиготности по эстеразному локусу мидий с 18 до 50Х позволяет увеличить выход товарной мидии в эавИсимости от условий среды на 21-477.

Пример 2. Получение 100% молоди мидий с гетерозиготным фенотипом эстеразного локуса (АВ) начинают с выращивания г6мозиготных линий (АА) и (ВВ). Для этого каждую пару 10 половозрелых мидий (самец + самка) высаживают в отдельные садки, где происходит их нерест и оседание молоди на субстратах. После получения молоди родительские особи. анали- 15 эируют с помощью диск-электрофореза ,эстераз гепатопанкреаса в 10% полиакриламидного геле (по примеру 1).

Анализ показал, что при скрещивании в садках возникают следующие сочетания родительских пар по фенотипу зстеразы АА х BS; АА х АВ; ВВ х АВ;

AS х АВ; АА х АА; ВВ х ВБ. Соотношения фенотипов у полученной молоди от этих сочетаний в соответствии с законом расщепления признаков Менделя будут

1. AA х ВВ = 100X. АВ

2. АА х АВ - "50X АА + 50X АВ

3. ВВ х АВ = SOX ВВ + 50X АВ 30

4. АВ х АВ = 25X АА + 507. АВ+ 25Х ВВ

5. АА х АА = 100% АА

6. ВВ х ВВ = 100X ВВ

Молодь мидий, полученную в садках от скрещивания по вариантам 1-4, вы- 3 ращивают до желаемого размера и реализуют. В садках с вариантами 5 и 6 получены гомозиготные линии мидий (AA) и (ВВ). Мидии гомозиготных линий с наступлением у них половой зрелос-. 4р ти используют для получения молоди с долей гетерозиготных фенотипов

100Х. Для этого подбирают родительские особи по следующей схеме

1. Самки (АА) х самцы (ВВ)

100% АВ

2. Самцы (AA) х самки (ВВ) — 100% АВ

Подобранные таким образом родительские особи помещают в садки, где происходи их нерест и оседание молоди на субстратах. Затем осевшую молодь выращивают до желаемого размера.

Для сравнения результатов выращиьали две группы мидий по 1000 экземпляров в каждой. В первой группе доля гетерозигот составляет

18Х, во второй tOOX.

В табл. 3 приведены результаты чыращивания при условии выживаемости мидий с. гетерозиготными фенотипами

100%, с гомоэиготнымн 70% (с учетом того факта, что выживаемость гетерозиготных фенотипов на 30% выше, а их темп роста на 20Х выше, чем у мидий с гомозиготным фенотипом).

В табл. 4 приведены результаты выращивания таких же двух групп мидий по 1000 экземпляров в каждой, но при выживаемости гетерозиготных особей 5%, а гомозиготных — 207.

Из табл. 3 и 4 следует, что увеличение доли гетерозиготных фенотипов у мидий с 18 до 100Х позволяет повысить эффективность их выращивания на 50-120Х. Различия в эффективности выращивания зависят от условий выращивания, т.е. от смертности мидий в процессе их роста на субстратах.

Применение предложенного способа выращивания, направленного на подбор популяций и отдельных особей мидий для скрещивания позволяет увеличить долю гетерозигот эстеразного локуса до 50-100Х которые обладают большим . темпом роста на 20Х, а выживаемость

\ их на ЗОХ вьппе, чем у гомоэигот. Чем хуже условия, в которые попадает выращиваемая мидия, чем выше эффективность предъявляемого способа. Таким образом, повышение гетерозиготности выращиваемых мидий íà 50-100% обеспечивает увеличение продуктивности при промьппленном выращивании мидий на мидийных хозяйствах 20-120Х или в оеднем на 707.. г

Экономический .эффект от применения предложенного способа составляет

11200 руб. в r. с t га.

116104

Таблица 1

Конец выращивания

Группа ачало выращивания

Выход, Х

Общий вес

Число мидий с фенотипом

Средний вес одной мидии с фенотипом

AA Вв

АВ, 1

АА, ВВ

АВ

AA ВВ

АВ

1 18Х (AS) 820

1,2

180

2 50Х (АВ) 1,2 г

500

500

Т аблица 2

Группа

Начало выращивания

Конец выращивания исло мидий фенотипов

Число мидий с фенотипом

Общий вес

Выход, Х

АВ АА,ВВ

АА,ВВ

180 820

500 500

Таблица 3

Группа чало выращивания

Выход, Х

Общ вес сло мидий с фенотипом

АВ AA,В

18Х (АВ) 180 820

l2

100Х (АВ1

1000 нет

У 1

18Х (АВ)

Р 2

50Х (АВ) испо мидий с фенотипом

1 r 180 570 786 г 100Х

1 г 500 350 950 г 121Х

Средний вес одной мидии с фенотипом

АВ AA ВВ

1,2 г 1 г 90 164 272 г 100Х

1,2 r 1 r 250 100 400 r 147Х

Конец выращивания исло мидий фенотипом

АВ АА,В

Средний вес одной мидии с фе-, нотипом

АВ АА,ВВ

1,2 r 1 г 180 570 786 r 100Х

1,2 г нет 1000 нет 1200 r 153Х

1161045 таблица 4

Группа . ачало выращивания

Конец выращивания

АВ АА,ВВ

АА „ВВ

АА1в

1,2 r 1 r 90 164 272 г 100Х

180

820

100Х АВ .1000

1,2 r нет 500 нет 600 г 220Х нет

18Х АВ исло мидий с фенотипом

Средний вес о ной мидии с ф нотипом сло мидий Общий фенотипом вес

ыход, Х

Дрие. 3 .Составитель С. Филиппова

Редактор Н. Воловик Техред Т.фанта КорректорМ. Демчик

Заказ 3874/б Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,,ул. Проектная, 4