有关世界上发展最快的产业之一水产养殖发展的新闻报道和技术文章。

虾的选择性育种:适应多种病原体,集约化养殖

亨利·克利福德 爱德华·史库拉

在高集约化生产系统中表现出色的耐病原南美白对虾

选择性育种
虾改善系统公司在美国佛罗里达州迈阿密的一个专门实验室中应对疾病挑战。

面对低廉的市场价格,以及人们意识到虾类养殖正日益成为一种以商品为主导的,利润率低的全球农业综合企业,养殖者正在探索提高生产率和可靠性同时降低生产成本的方法。与提高养殖系统的承载能力相结合,使用无病且经过基因改良的虾类种群是一项技术进步,许多养殖者认为这是保持利润的必要条件。 

威胁潜在效率提高的是不断出现的新型病原体,这些病原体引起了疾病管理的头痛。例如传染性肌坏死(IMN)病毒和taura综合征病毒(TSV)的新变体。 

家庭育种

美国虾类养殖公司虾改善系统一直在开发多种抗病原体 凡纳滨对虾 还选择了在高强度生产系统中表现出色的产品。它的遗传改良计划采用基于家庭的育种策略,该策略利用特定无病原体虾的专有品系。 

每年,该公司位于美国佛罗里达州的核育种中心都会生产大约250个全谱系科,并在控制环境疾病挑战和现场评估中进行了性能异地测试。遗传改良计划选择商业上想要的特性,例如增强生长,对特定病原体(如TSV和坏死性肝胰腺炎(NHP))的抗性以及在高密度培养条件下的整体硬度。 

抗TSV

专注于开发特定抗病原体(SPR)虾的遗传改良计划面临的挑战之一是RNA病毒(如TSV),它们很容易变异并转化为对以前具有抗性的SPR虾种群具有毒性的血清型。图1中的许多TSV病毒株描述了病毒的血清型不同变异体的地理分布,已与世界不同地区的主要疾病暴发相关。

DNA图谱
图1:金牛座病毒地理菌株的DNA图。改编自亚利桑那大学Donald Lightner博士提供的原始图纸。

为了开发独特的抗病虾品系,虾改善系统使用从伯利兹,泰国和中国收集的TSV分离株对选定的SPR虾品系进行了大量病原体挑战。结果表明,TSV-C,也称为伯利兹TSV,是所有已知变体中最具毒性的。 

挑战测试

例如,从2003年开始,SIS进行了伯利兹TSV和泰国TSV的同族疾病挑战比较。在有40个家系SPR虾的实验室控制下,伯利兹TSV和泰国TSV喂养的所有鱼类的总生存率分别为57%和70%。 

相比之下,另外40个来自中国的TSV分离株的SPR虾平均存活率达82%。这40个家族是使用伯利兹TSV作为目标病原体进行抗病性多年选择的产物。数年的多病原体疾病挑战表明,对伯利兹TSV有抗性的SPR虾系对其他TSV菌株也具有同等或更多的抗性。 

每个连续的疾病挑战中存活率最高的家族被指定为下一代的祖细胞,这样,家族水平的遗传增益便传承到了后代。耐伯利兹TSV虾的选择过程如图2所示。

SPR虾
图2:开发抗伯利兹TSV的SPR虾系的进展。每年的顶级家族被用来生产下一代。

德州TSV

TSV的最新菌株04US-TX(图1)于2004年中突然出现在美国德克萨斯州南部的虾类养殖场中。这种病原体首先出现在池塘中,池塘中只养殖非SPR虾。基于与东南亚菌株相似的基因型,新的德州TSV菌株可能是通过进口到德州南部包装工厂的冷冻商品虾无意中从东南亚引入德州的。

在2004年由得克萨斯州兽医医学诊断实验室的Ken Hasson博士进行的实验室疾病挑战中,将得克萨斯州TSV的分离株饲喂了SPR虾,并与非SPR虾进行了比较。 SPR存货对德州TSV的抵抗力几乎为100%,这表明它的毒性不如TSV-Belize。

多重抵抗

在由于周围池塘水温始终高于30摄氏度而导致白斑综合症病毒(WSSV)缺失或无毒的国家中,TSV和NHP通常是主要疾病。因此,虾改善系统于2003年开始在其TSV抗性品系中开发NHP抗性,以建立多种抗病原体(MPR)虾。 

图3描绘了三重疾病挑战的结果,该挑战使40个MPR家族暴露于含有伯利兹TSV,Thai TSV或NHP的虾组织。这些家庭对NHP的选择历史较短,可能导致其对NHP的总体存活率较低(54%),直到2003年,这些选择都强烈针对对TSV的耐药性。

SPR家族
图3:暴露于伯利兹TSV,泰国TSV和NHP分离株的40个全谱SPR家庭在实验室疾病挑战中的生存。

精养选择

为了增加池塘的产量以将固定成本分配到更大的产品产量上,许多半精养生产者正在通过机械曝气和/或补充氧化系统将其池塘升级为精养或超精养策略。此外,许多此类高密度养殖系统采用零水交换的异养培养策略,进一步降低了生产成本,尤其是对于 南美白对虾 –同时最大程度地减少从沿海水域供应引起疾病的风险。 

认识到这一趋势,对虾改良提高了对选择在高密度,低水交换养殖系统中容易生长的虾类种群的关注。图4显示了在补充氧化的400吨原型高密度培养系统中维持的选定种群的生长数据。

成长表现
图4:精选种群在补充氧合作用的高密度,低水交换培养系统中的生长性能。

从3克幼虾开始,这些动物在11周内平均体重增长到24克,最终生物量为每平方米2.4千克。在商业化池塘中,已经成功地将虾养殖成市场规模超过20克的生物量,每平方米5公斤的生物量,而在原型超精养池中的虾则高达12.5公斤/立方米。

(编辑’注意:本文最初发表于2005年2月的 全球水产养殖倡导者


GAA的GOAL 2020会议可能已经结束...

…但是内容仍然存在。对于GAA个人和企业成员,可以在GOAL 2020会议平台和GAA成员工具包中按需访问所有10个计划会议(总共15个小时的内容),以及GOAL 2020演示文稿的PDF。

还不是GAA成员?加入我们。