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目次
序言
第一篇緒論
第一章水產種業與水產遺傳育種的由來3
第一節中國水產種業與水產遺傳育種的萌芽3
第二節國際水產遺傳育種的興起與發展5
第三節中國水產遺傳育種的興起與發展6
第四節中國水產遺傳育種研究的先驅9
複習思考題11
主要參考文獻11
第二章水產遺傳育種學的形成與發展13
第一節水產遺傳育種學的形成13
第二節中國水產遺傳育種的主要成就15
第三節水產遺傳育種學和水產種業的未來23
複習思考題25
主要參考文獻25
第二篇水產遺傳育種的生物學基礎
第三章水產種質資源33
第一節水生生物種質資源的概念和分類33
第二節中國水生生物種質資源的概況34
第三節水產種質資源的保護和合理利用39
第四節水產種質資源的鑑定和保存技術41
複習思考題50
主要參考文獻50
第四章水產生物生殖策略的多樣性與人工繁殖53
第一節魚類生殖策略的多樣性與特殊性53
第二節環境因素與魚類繁殖57
第三節水產生物人工繁殖的理論基礎和技術60
第四節水產生物人工繁殖的展望66
複習思考題67
主要參考文獻68
第五章水產養殖動物生殖細胞的產生和發育70
第一節動物生殖細胞的概念70
第二節對生殖細胞的早期觀察71
第三節動物生殖細胞的基因標記及其作用72
第四節原始生殖細胞在胚胎期的發育73
第五節生殖細胞的成熟過程75
第六節生殖細胞對漁業生產的技術革新78
複習思考題80
主要參考文獻81
第六章水產動物生殖內分泌調控85
第一節水產動物性別發育的內分泌調控85
第二節性腺組織發育與內分泌調控軸88
第三節甾醇類激素的性腺分化調控作用89
第四節水產動物產卵過程的內分泌調控92
第五節水產動物生精過程的內分泌調控96
第六節水產動物性別和育性的內分泌調控技術100
複習思考題101
主要參考文獻101
第七章水產動物性別決定和分化107
第一節性別決定係統的多樣性和可變性107
第二節魚類性別決定和性別分化的機制115
第三節爬行動物和兩棲動物性別決定和分化的機制122
第四節其他水產養殖動物的性別決定和分化的機制125
第五節發展趨勢和展望128
複習思考題128
主要參考文獻129
第三篇水產遺傳育種的生物技術及其育種實踐
第八章選擇育種143
第一節選擇育種的意義143
第二節選擇育種的原理145
第三節選擇育種方法和技術154
第四節水產動物選擇育種實例160
複習思考題165
主要參考文獻165
第九章雜交育種167
第一節雜交育種基本原理167
第二節種內雜交169
第三節遠緣雜交172
第四節魚類雜交育種技術典型應用實例179
複習思考題183
主要參考文獻183
第十章染色體組操作技術與倍性育種185
第一節人工雌核生殖技術185
第二節人工雄核生殖技術191
第三節天然多倍體動物在水產養殖中的應用192
第四節人工多倍體育種技術197
第五節染色體組操作育種技術展望203
複習思考題204
主要參考文獻204
第十一章性別控制技術與性控育種217
第一節魚類等水產動物的性別異形及其遺傳基礎217
第二節天然單性脊椎動物及其遺傳基礎219
第三節單性生殖多倍體銀鯽的遺傳基礎及其育種應用224
第四節兩性魚類等水產動物性控育種技術234
第五節魚類性控育種的範例—黃顙魚“全雄1號”的培育240
複習思考題244
主要參考文獻244
第十二章基因轉移、基因編輯定向育種255
第一節細胞核移植技術及育種255
第二節魚類基因轉移育種257
第三節基因組編輯與育種應用264
複習思考題272
主要參考文獻272
第四篇水產遺傳育種的潛在生物技術創新及其育種價值
第十三章高產和優質性狀的遺傳基礎和設計育種279
第一節高產性狀的遺傳基礎279
第二節優質性狀的遺傳基礎286
第三節高產優質魚類育種實例291
複習思考題293
主要參考文獻293
第十四章抗病和抗逆性狀的遺傳基礎與設計育種299
第一節水產動物抗病性狀的遺傳基礎299
第二節水產動物抗逆的遺傳基礎307
第三節水產動物抗病和抗逆的育種探索與設計育種的思路315
複習思考題319
主要參考文獻319
第十五章基因組學及其潛在基因組技術329
第一節水產生物基因組學發展動態329
第二節遺傳連鎖圖譜構建和QTL定位333
第三節全基因組關聯分析341
第四節全基因組選擇育種345
第五節數量性狀多基因聚合育種349
第六節分子模塊設計育種351
第七節基於基因組和基因組技術的育種技術展望352
複習思考題354
主要參考文獻354
第十六章幹細胞培養與生殖細胞移植及其潛在育種技術359
第一節胚胎幹細胞培養359
第二節生殖幹細胞培養362
第三節生殖細胞移植技術364
第四節魚類生殖細胞移植的潛在育種技術創新377
複習思考題380
主要參考文獻380
書摘/試閱
第一篇緒論
第一章水產種業與水產遺傳育種的由來
第一節中國水產種業與水產遺傳育種的萌芽
1.1.1 悠久的水產養殖歷史
中國水產養殖歷史悠久，是世界上最早開始水產養殖的國家。從殷墟出土的甲骨文“貞其雨，在圃漁”和“在圃漁，十一月”的文字記錄推斷，中國早在3200年前殷商時期（公元前1142—前1135年）就普遍開始了池塘養魚（張曉娟等，2019）。2019年，一項關於河南新石器時代早期賈湖遺址的研究發現，其遺址中遺存的鯉咽齒多數具有養殖的特徵，由此推斷中國養殖鯉的歷史可追溯到8000多年前（Nakajima et al.，2019）。
1.1.2 種苗繁育和水產種業的萌芽
2500多年前的春秋時代，越國重臣范蠡（公元前536年—前448年）在獻策扶助越王勾踐滅吳王夫差成為霸主之後，主動辭官經商養魚，撰寫了世界上第一部水產養殖專著—《養魚經》（圖1.1）。《養魚經》的核心內容主要記載了在六畝最大的池塘中於農曆二月投放性成熟的20尾雌鯉和4尾雄鯉，令其繁育出魚苗以及養成成魚的過程，特別是這種雌雄個體配對的比例直到現今還適用。由此可見，《養魚經》實質上是早期養魚的種業經。在北魏時期的《齊民要術》中，更是記載了有人曾討教范蠡的致富秘訣：“公任足千萬，家累億金，何術乎？”范蠡說：“夫治生之法有五，水畜第一。”范蠡還說：“子欲速富，當畜五稼（指母馬、母牛、母羊、母豬、母狗）”。可以說，水產畜牧種業是范蠡經商致富的法寶，正是得益於種業，使范蠡在中國歷史上留下了“忠以為國，智以保身，商以致富，成名天下”的完人美譽，也成就了范蠡、西施這一對神仙伴侶的人間佳話。因此，中國水產養殖的悠久歷史始於魚類種苗繁育（breeding），始於水產養殖的核心技術—水產種業的萌芽。
1.1.3 金魚—從觀賞喜好到傳統選育與遺傳育種
中國水產養殖的傳統選育可以追溯到2000年前。自我們的先祖開始將魚等野生水生生物進行養殖時，就有機會觀察到其生長習性和性狀的變化。試想一下，當養魚人第一次發現紅色突變體時，他們無疑是興奮的，因為紅色是一種最有吸引力並深受權貴們喜愛的顏色。他們將這些紅色突變體挑選出來，並將其作為親本進行一對一地繁育後代，這樣做的結果就可使紅色突變體在其繁育後代中的比例越來越高，還有可能產生更佳更具觀賞性的性狀。可以說，人類最早的水產育種就這樣開始了。因此，水產育種最早觀察到的遺傳性狀是顏色變異，也是選育最有成效的性狀。據考古記載，大約在1800年前，最早的金魚就從鯽的金色或紅色突變體中選育出來了。後來由於觀賞喜好的需求不斷提高和昇華，就有了專門從事金魚繁育和養殖的人士。金魚一代代繁育下來，不僅出現了更多的顏色變異，而且身體的形狀、鰭條的有無、眼睛的構造以及鱗片的形態都發生了變化，養的人多了，玩的人多了，繼而有了專家、譜系、極品以及選育的秘訣，再加上近代遺傳學知識和育種技術的進步與應用，逐漸選育出多達幾百個品種的多姿多彩的現有金魚（葉其昌、曲利民，2017）。
正是有感於金魚的多姿多彩，作為師從國際遺傳學大師摩爾根的第一位中國弟子，陳楨院士從1922年（還不到而立之年）離開摩爾根實驗室回到中國起，就以金魚替代果蠅作為雜交實驗遺傳學研究的材料，對金魚的變異與遺傳、起源與演化進行了系統研究，發表了在國際遺傳學界有重要影響的系列論文，證明金魚是從野生鯽魚經家化形成，特別是對金魚透明和五花性狀的研究，在金魚中揭示出第一例孟德爾式遺傳規律（Chen，1928）。他發表的有關金魚不同性狀遺傳與變異規律的許多論文已成為遺傳學研究的經典文獻。他的這些發現不僅使他成為中國遺傳學研究的先驅，而且被國際學術界公認為魚類遺傳學研究的開拓者。特別是1954年他發表的積30年金魚研究心得的綜述《金魚家化史與品種形成的因素》（陳楨，1954）一文，代表了當時中國進化論發展的水平，更是當時魚類遺傳育種研究的大成之作（圖1.2）。可以說，人們對紅色等突變體的欣賞促進了金魚傳統選擇育種的興起，催生了金魚種業的形成和金魚養殖的繁榮；也正是由於金魚的多姿多彩，性狀的變異蘊藏著奇妙的遺傳規律，才在現代遺傳學到來之際，成為一代學界宗師開創遺傳學研究以致魚類遺傳育種研究的獨最對象。同樣地，紅鯉、彩鯉和錦鯉也有400多年的選育記錄，也是始於觀察、始於好奇、始於傳統選擇育種直到現代遺傳育種的結果（桂建芳，1986；Dunham，2011）。
第二節國際水產遺傳育種的興起與發展
1.2.1 國際水產遺傳育種的先驅
與畜禽等陸生動物相比，除上文提到的用於觀賞的金魚和錦鯉外，食用魚類和其他水產生物的馴養和選擇育種的歷史較短，大部分基礎理論知識主要源於家畜的遺傳育種學。以遺傳學知識為基礎的魚類選擇育種實驗在20世紀20年代後才真正開始。近100年來，兩位國際知名大師在開創水產遺傳育種學科和水產種業中起了重要的引領作用。
第一位是1991年在武漢召開的第4次國際水產遺傳學研討會上被該學會授予第一位榮譽會員、已故的蘇聯魚類遺傳育種專家Valentin S.Kirpichnikov，他所著的《魚類選擇育種的遺傳基礎》（Kirpichnikov，1981）曾是我們這一代遺傳育種人公認的經典（圖1.3）。20世紀30年代，Kirpichnikov創建了世界上第一個致力於經濟魚類遺傳改良的專業實驗室，培育出推動蘇聯水產養殖快速發展的養殖品種羅普莎鯉。
圖1.3 蘇聯魚類遺傳育種專家Valentin S. Kirpichnikov和他所著的《魚類選擇育種的遺傳基礎》
第二位是20世紀70年代在挪威開創虹鱒和大西洋鮭遺傳育種研究的Trygve Gjedrem（圖1.4）。20世紀70年代早期，Gjedrem從一位家畜遺傳研究專家轉向魚類遺傳育種，率領他的研究團隊建立起虹鱒和大西洋鮭育種研究基地和養殖設施，由此造就了挪威世界漁業強國的核心地位。2012年，這位擁有“挪威漁業之父”之稱的資深水產遺傳育種專家在水產養殖雜誌發表題為“從個人觀點評價遺傳改良促進全球水產養殖高效發展”專題綜述（Gjedrem，2012），系統闡述了水產遺傳育種的發展歷程及其作用。2014年，世界水產養殖學會為了表彰他對水產遺傳學研究的貢獻，授予Gjedrem這位遺傳育種先驅終生榮譽會員稱號。
圖1.4 挪威遺傳育種學家Trygve Gjedrem教授和他所著的專著《水產養殖選育方案》
1.2.2 國際水產遺傳育種計劃與水產遺傳育種的發展
正如Gjedrem教授在他所著的《水產養殖選育方案》中所描述的，國際上水產遺傳育種研究多源於大的育種計劃，如挪威從1972年以來對鮭鱒進行良種選育，逐步創建了“挪威三文魚”這個世界性品牌，並在全球部署鮭鱒育種基地和項目，初步扶持了一個幾乎壟斷國際鮭鱒魚良種供應的大型跨國種業集團（Gjedrem，2005）。美國農業部自20世紀90年代部署的凡納濱對蝦計劃，後期由對蝦改良公司（Shrimp Improvement System，SIS）等為主導，進行自主研發良種和規模化經營，幾乎壟斷了全球種蝦供應。此外，美國的抗病牡蠣品種選育、日本的抗病牙鮃良種選育、菲律賓的羅非魚遺傳改良、澳大利亞的斑節對蝦改良、越南和泰國的羅氏沼蝦選育等也都是由育種計劃支持開始，並由此推動了現代水產遺傳育種的進一步興起與發展。
第三節中國水產遺傳育種的興起與發展
1.3.1 “四大家魚”等水產養殖種類人工繁育技術的突破
如前所述，水產養殖的關鍵技術始於種苗繁育，水產遺傳育種的首要目標是為水產養殖提供經濟性狀優良的新品種，其目標始於繁育，也終於繁育，因而繁育是核心，也是前提。
新中國成立後，第一代黨和國家領導人對水產養殖高度重視。1956年，毛澤東主席在武漢調研時，曾就如何解決吃魚難問題問計於當時的中國科學院水生生物研究所所長王家楫院士。特別是毛澤東在武漢寫的“才飲長沙水，又食武昌魚”這一膾炙人口的經典詞作，激勵和鼓舞了幾代水產科研人員從事科學研究的熱情。
為了解決水產養殖的種苗問題，從20世紀50年代早期開始，全國涉及水產科研的多家機構
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