潘德博1 陈昆慈1 朱新平1, 2 郑光明1 刘毅辉1 陈永乐1 李凯彬1(11中国水产科学研究院珠江水产研究所, 广州 510380; 21广州大学生命科学学院,广州 510006)
摘要:本研究通过黄喉拟水龟M aurem ys m utica ( ♀)与三线闭壳龟Cuora trifasciata ( ♂)进行杂交,成功获得了杂种龟。这说明黄喉拟水龟和三线闭壳龟是可以进行属间远缘杂交的,但杂交组合的受精率及孵化成功率均低于黄喉拟水龟的同种组合。杂种稚龟与黄喉拟水龟稚龟在背甲纹路、腹甲黑斑、四肢和尾腹面的皮肤颜色、喉盾前端形状及起点位、喉盾宽/喉盾缝长、喉盾缝长/肱盾缝长、股盾缝长/肛盾缝长存在差异。1龄前,杂种龟生长快于黄喉拟水龟。形态特征上,杂种龟头顶部淡棕黄色,头侧眼后有两条黑色纵纹,颈腹部淡黄色;背甲棕色,腹甲浅黄色,每一盾片中间都有边缘呈放射状的黑斑;四肢、尾腹面及裸露皮肤部分为黄褐色。形态可量数据分析显示杂种龟在形态上接近黄喉拟水龟。建立了三种龟的形态判别公式,判别的准确率为100% ( p < 0101) ,判别分析中贡献最大的4个变量分别是腹甲后半部长/背甲长、喉盾宽/背甲长、肱盾缝长/背甲长、股盾缝长/背甲长,可见三线闭壳龟、黄喉拟水龟与杂交种腹部的腹甲后半部长、喉盾宽、肱盾缝长、股盾缝长等参数可作为鉴别三者的直接依据。本实验的结果对杂种龟的鉴定、龟类的杂交育种及养殖生产实践都有一定的借鉴作用。
关键词:黄喉拟水龟;三线闭壳龟;杂种;形态特征
黄喉拟水龟(M aurem ys m utica) ,俗称石金钱,香乌龟。分类上隶属龟鳖目( Testudinata) ,龟科(Bat2aguridae)拟水龟属(M aurem ys) ;而三线闭壳龟(Cuoratrifasciata)又名金钱龟、红边龟、断板龟,隶属闭壳龟属(Cuora) ,为国家二级保护动物[ 1 ] 。两种龟的人工繁殖及饲养已获成功,并有小规模的养殖[ 2—5 ] 。近20年来在亚洲,特别是中国,发现并命名了14种新的龟种[ 6—8 ] ,突然发现如此之多的新龟种使行内人士普遍产生了怀疑,研究人员开始寻找证据,以确认这些新种的有效性。至目前为止,已发现数种龟可能是杂交种[ 8 ] 。譬如,“艾氏拟水龟”(M au2rem ys iverson i)是由Pritchard, et al1在1991年命名的一个新龟种[ 9 ] 。但在2001年, Parham及W ink领导的两个研究小组用不同的方法同时证明了“艾氏拟水龟”是一杂种,并指出其可能是黄喉拟水龟与三线闭壳龟的杂交后代, 为一无效物种[ 7, 10, 11 ] 。2001年Parham and Shi曾报道在中国海南省一个龟养殖场发现了“艾氏拟水龟”的疑似龟[ 12 ] 。因此,研究人员开始意识到,由于一些龟类养殖场把不同种类的龟囤养在一个池子里,从而产生了在野外不容易产生的一些杂种。黄喉拟水龟和三线闭壳龟在分类上属于两个不同的属,它们之间的杂交为属间远缘杂交,在人工控制的情况下,将性成熟的黄喉拟水龟( ♀)与三线闭壳龟( ♂)混养在一个池中,是否能产生杂种呢? 杂交种是否就是“艾氏拟水龟”?针对这些疑问,本研究设计了黄喉拟水龟( ♀)与三线闭壳龟( ♂)杂交的实验,并成功地获得了杂种龟,并对杂种龟的形态特征进行了观察与比较,所得结果为鉴别黄喉拟水龟( ♀)与三线闭壳龟( ♂)的杂交种提供了直观、可靠的形态特征数据,同时也对龟类杂交育种及养殖生产实践有很好的借鉴作用。
1 材料与方法111 亲龟来源及组合 试验用黄喉拟水龟为中国水产科学研究院珠江水产研究所龟类繁育场提供的6龄龟,体重在1000—1200g。三线闭壳龟( ♂)来4期潘德博等:黄喉拟水龟( ♀)与三线闭壳龟( ♂)杂交后代的形态特征及其与父母本的比较研究 621自广东阳江一个体养殖户,龟龄分别为12及15龄,体重在760—850g。2005 年8 月进行杂交组合实验,将8只黄喉拟水龟( ♀)与4只三线闭壳龟( ♂)配对饲养于同一繁育池中,繁育池分水面、陆地及砂地三个区域。同种组合中,黄喉拟水龟雌雄按2 ∶1放在另一个繁育池中饲养以作对照。平时的饵料为小杂鱼虾及少量蔬果。112 受精卵的采集与孵化 实验龟在2006年5月开始产卵,一直到8月。小心收集龟卵,对卵重、卵径的长和宽进行测量,然后用32cm ×32cm ×28cm的泡沫箱作孵化器、沙子作孵化介质进行人工孵化,参照朱新平的方法进行孵化管理[ 3 ] 。113 杂种稚龟和黄喉拟水龟稚龟的形态观察、测量与生长比较 杂种龟及黄喉拟水龟孵化出来后,对体重进行测量,对形态特征进行观察。其中在2006年7月28日将同期孵出5d的杂种龟6只、黄喉拟水龟20只饲养于面积为2m2的水泥池中,以小杂鱼虾为饵料,在自然温度下进行生长对比。每隔30天左右用电子天平称重,用游标卡尺测定两种龟的背甲长、背甲宽、体高和腹甲长,用Microsoft Excel进行数据处理。114 杂种龟与双亲形态观察与测量 2007 年11月,当杂种龟体重已达250g以上时, 参照IversonandMcCord的方法,对杂种龟及其同龄双亲进行形态学测量[ 13 ] 。具体测量的参数为:背甲长、背甲宽、壳高、腹甲长、腹甲后半部长、腹甲前半部宽、腹甲后半部前宽、腹甲后半部后宽、甲桥长、喉盾宽、喉盾缝长、肱盾缝长、胸盾缝长、腹盾缝长、股盾缝长、肛盾缝长。以各原始数据除以背甲长消除样品规格不同引起的差异,所得参数经对数转换以除去异速生长(Allometries) [ 14 ] ,用SPSS1115 软件进行聚类分析、判别分析,并计算种间及种内的欧式距离。
2 结 果211 杂交组合和同种组合的产卵及孵化2006年5月13日杂交组合的母本黄喉拟水龟开始产卵,至2006年7月5日止产卵20窝,共43枚,其中受精卵19枚,受精率为4412%。最后孵化得杂种龟苗13只,孵化率为6814%。同种组合的黄喉拟水龟的产卵受精率为7816%、受精卵孵化率为9015%。结果显示,杂交组合的受精率及孵化成功率低于同种组合。212 杂种稚龟与黄喉拟水龟稚龟的形态特征及生长比较杂交组合产的卵与同种组合产的卵在重量和形态上没有显著差别,刚孵化出来的杂种稚龟与同种黄喉拟水龟稚龟在重量上也没有差别。但在形态上,黄喉拟水龟稚龟的中央脊棱具黑色带纹,杂种龟稚龟相应部位则没有;黄喉拟水龟稚龟腹甲每一块盾片外侧有黑斑,喉盾前端较平直,起点后于颈盾起点,喉盾宽大于喉盾缝长,喉盾缝长与肱盾缝长相近,股盾缝长大于肛盾缝长;而杂种龟稚龟腹甲每一盾片中间的黑斑边缘呈放射状,喉盾前端突出,起点与颈盾起点相近,喉盾宽小于喉盾缝长,喉盾缝长大于肱盾缝长,股盾缝长与肛盾缝长相近;从腹面观,黄喉拟水龟稚龟四肢、尾的腹面及裸露皮肤部分为淡棕色,杂种龟稚龟的相应部位则为很浅的黄褐色。生长试验于2006年7月28日开始至2006年11月25日越冬前止,共饲养122d,杂种龟和黄喉拟水龟稚龟的生长。结果显示,杂种龟稚龟经122d的养殖,平均体重由10118 g 增重到42104 g,平均日增重0126 g;黄喉拟水龟稚龟经122d的养殖,平均体重由10112 g增重到32121 g,平均日增重0118 g;平均日增重杂种龟比黄喉拟水龟快4414%。杂种龟稚龟的背甲长、宽,体高及腹甲长的增长也均大于黄喉拟水龟稚龟。结果表明杂种龟在1龄前,生长快于黄喉拟水龟,存在生长优势。213 杂种龟的形态特征及其与父母本的形态差异杂种龟的形态特征 杂种龟体长椭圆形;头中等大,吻较尖突,上颌中央具缺刻,头背光滑无鳞,淡棕黄色,鼓膜圆形,头侧眼后,有两条黑色纵纹,颈背部淡灰褐色,颈腹部淡黄色;背甲棕色,脊棱明显,背甲与腹甲之间以骨缝相接; 腹甲浅黄色,略短于背甲,自胸盾到肛盾每一盾片都有边缘呈放射状黑斑,喉盾突出,前端中央略凹,喉盾宽小于喉盾缝长;胸盾缝与腹盾缝几乎等长,肱盾缝短,肛盾后端缺刻较深;四肢内侧、尾的腹面及裸露皮肤部分均呈黄褐色;四肢扁圆,前肢5 爪,后肢4 爪,指、趾间具蹼。
3 讨 论实验的结果证实,性成熟的黄喉拟水龟( ♀)与三线闭壳龟( ♂)养在一个池子里,虽然两种龟在分类上属于不同的属,但是可以产生杂种,龟类杂交育种的可能性是存在的。本实验结果显示,杂交组合所产卵的受精率和孵化成功率比同种组合的明显偏低,说明龟类属间杂交对后代成活率有一定的影响,符合动物杂交的普遍法则。由于龟类的性成熟年龄较长,黄喉拟水龟要5年,三线闭壳龟要8年,本实验所得的杂种龟是否可育,结果要数年后才能知道。由于三线闭壳龟比较贵重,材料不易获得,所以黄喉拟水龟( ♂)与三线闭壳龟( ♀)组合的实验暂时无法进行。Pritchard, et a l1 1991年命名的“艾氏拟水龟”来自中国[ 9 ] , Parham和Shi 2001年也曾在中国海南省一个龟养殖场发现艾氏拟水龟的疑似龟[ 12 ] ,说明在中国民间,已经有人在尝试制作杂种龟,他们的目的很简单,就是想用杂种龟充当三线闭壳龟出售牟利。因为三线闭壳龟的数量较少,价值是黄喉拟水龟的数十倍,而龟的繁殖雌雄配对一般是2∶1,多出来的雄性三线闭壳龟就可以与黄喉拟水龟配对杂交,所以制作杂种龟的杂交组合基本就是黄喉拟水龟( ♀)和三线闭壳龟( ♂) 。通过我们的观察和比较,黄喉拟水龟( ♀)和三线闭壳龟( ♂)产生的杂种后代形态特征与Pritchard, et a l1及周婷描述的“艾氏拟水龟”非常相似[ 9, 15 ] 。有理由相信“艾氏拟水龟”就是三线闭壳龟与黄喉拟水龟的杂交种。本研究通过聚类分析显示杂种龟的形态特征接近母本黄喉拟水龟。构建的三个判别公式其判别准确率达100% ,说明三种龟存在明显的形态差异。判别公式中贡献较大的变量全部分布于龟的腹部,可见腹部的腹甲后半部长、喉盾宽、肱盾缝长、股盾缝长等参数可作为鉴别三线闭壳龟、黄喉拟水龟与杂交种的直接依据。杂交育种主要是通过不同品种间的个体交配,使遗传基础不同的基因自由组合,以利用杂交亲本的优良性状进行互补,提高杂种的生长速度、生活力及抗逆性等,从而培育出具有杂种优势的优良养殖新品种。本实验的结果显示龟类的杂交是可行的,而且在相同的饲养条件下,在1龄时前,杂种在生长速度上比黄喉拟水龟有明显的优势,这些工作对以后龟类的杂交育种及养殖生产实践有一定的借鉴作用。
