
第6课时 驯化
一、驯化的性质(掌握)
1.驯化的概念:
将受驯水生生物移入超越其正常适应范围的新环境中,生物通过机体的某些改变逐渐适应新的环境,最终全部或部分得以生存,在此过程中,生物原有的特性重新表达,或获得可遗传性的改变。
2.驯化的实质:
是生物的遗传、变异、选择(包括人工选择和自然选择)、隔离诸要素之间的矛盾运动,使生物自身不断地发生变化,不断产生新的适应类型。
3.驯化的内容:
栖息条件:海→淡;淡→海;
动物行为:野性→温驯;
摄食习性:天然饵料→人工饲料;
繁殖习性:降海→陆封;
抗逆能力:低抗→高抗,如抗寒、耐高温;
抗病能力:抗→各种疾病。
4.驯化的意义:
开发生物资源,增加养殖品种,选育优良品种。
二、驯化的途径(掌握)
1.唤醒驯化-直接适应
把养殖对象放入与原来不同的生态环境,生存胁迫促使其原有能够适应新环境的沉默基因得到唤醒,遗传特性重新表达,从而适应新环境而获得生存,但基因频率和基因型频率不产生任何改变,品种不产生变化。
如凡纳滨对虾的淡化、罗非鱼的半咸化、虹鳟的咸化、珍珠龙胆苗的摄食驯化、东风螺饲料由天然饲料向人工饲料的转变等。驯化结果在当代即表现明显,但下一个世代并不受这一驯化结果的影响,仍然需要再次驯化。
鲻鱼和梭鱼,若从海水立即投入淡水中则会很快死亡;而通过1-2h的淡化,它们便可以完全适应淡水生活。

鲑科鱼类,本为溯河洄游(淡水繁殖)类型,只是由于历史上某个时期不明原因导致其降海路线的断裂而使其成为陆封种类,如台湾鳟属于陆封型鲑鱼,只存活于海拔1500多公尺的大甲溪上游七家湾溪;但它们天生具有适应高浓度海水的能力,只需短期的适应性训练即可适应高盐度海水生活。

2.定向驯化-变异适应
将优良品种引人到本地养殖时,由于两地环境条件存在显著性的差异,使不能适应新环境的基因型被淘汰,适应新环境的基因型被保留,导致基因频率和基因型频率产生了改变,哈迪-温伯格平衡被打破,保留下来的群体与原来群体的基因库产生了改变,原品种形态性状获得可遗传性的改变,形成新的品种。
例如:累代驯化培育罗非鱼抗寒新品种
尼罗罗非鱼是一种热带鱼类,在14-16℃低水温条件下,原种成活率仅为65%。将存活者作为繁育亲鱼在14-16℃低温水中驯养,取其子一代,再由子一代得到子二代。子二代在14-16℃水温中成活率可以达95%-98%,子三代在10-12℃水温中有50%左右成活。驯化若干代以后,能得到在8℃时90%以上的成活率。此时的尼罗罗非鱼可能已成为抗寒新品种。
3.杂交驯化-改良适应
例1:溯河洄游的大麻哈鱼+陆封定居习性的褐鳟杂交=淡水定居且生长较快的后代,达到了驯化大麻哈鱼淡水养殖的目的。
例2:扇贝“渤海红”(29℃)+墨西哥湾扇贝(32.5℃)→杂交后代抗高温(32.4℃)!

结果:
①杂交选育系F3稚贝96h半致死温度(即高温存活临界温度)为32.4℃;
②与扇贝“渤海红”96h的半致死温度29℃相比,杂交选育稚贝高温耐受性提高了3.0℃。
③壳高长速比墨西哥湾扇贝提高15.7%;体重提高44.1%。
例3:英国人用遗传工程技术将鼠抗重金属毒性、蛙球蛋白和鼠生长激素3个基因植人褐鳟。第一个基因使鳟在自然种群受酸雨危害而消失的水域中生长繁衍;第二个基因提高了呼吸效率,可使鳟生活在水温较高的水域中,并且在低溶氧时仍能生存;第三个基因可使鱼有效地进行食物转化。
4.家养驯化-养殖适应
是将某种野生水产动物引入人为环境,并逐步适应人工养殖条件的过程。驯化结果是驯化对象完全或基本适应人工养殖环境,驯化过程若加以定向选育,有可能形成若干个性能不同的人工育成品种。例:四大家鱼从野生变为家养。
三、驯化的方式(掌握)
1.极端驯化
又称激进式驯化或直接驯化,是指直接将欲驯化的生物置于需适应的极端环境中进行驯化的方式。多用于自然水体的移植,进入目标水体的水产动物能否渡过驯化过程取决于这一引进种的种质是否具有这样的潜力。
2.渐进式驯化
渐进式驯化又称为过渡性驯化、阶梯式的条件训练,连续而温和,每个阶梯多数个体能够容忍。
例如:逐步提高海水盐度可使虹鳟适应海水养殖环境,如果采用直接驯化,虹鳟大部分个体很快死亡;罗非鱼的渐进式海水和耐寒驯化等。
四、影响驯化速度的因素(理解)
1.遗传基础
鲑科鱼类均有过降海的历史,环境的变异可能启发这一成分的重新表达,使其经过短暂的驯化即可适应海水生活。
鲤是一种广温性鱼类,长期生活于低纬度热带和亚热带地区,低温的基因某种程度上被“掩盖”,经过几个世代的驯化,这些抗寒的基因就有可能被唤醒而重新表达,使其重新具有了抗寒能力。
2.环境变异
环境变异可以对基因组合进行选择,使那些不符合新环境的基因型失去生长优势,减少繁殖机会而被淘汰。环境变异越大,给驯化对象施加的压力越大,驯化的速度越快;遗传变异越多,越是能适应恶劣的环境,驯化对象也就有更多的机会适应新的环境。
3.人工选择
通过人工选择,积累有益的基因组合和变异,淘汰不利的基因组合和变异,控制该生物进化的方向,使之朝向驯化方向发展,可加速驯化速度。采用现代生物技术对驯化对象进行遗传改造可以极大地加快物种的进化进程。
五、自然水体驯化过程的分期(掌握)
1.驯化成活期-适应环境
又可称为生理适应期,或个体驯化期,适者生存。存活的个体对身体的各项机能进行调整,适应新环境中温度的上升或下降,新的饵料生物以及营养成分的变化,产卵场地的变化等等。这个时期从引种开始,一直延续到它们性成熟可以繁殖后代。
2.形成群体期-占领生态位
驯化种的个体开始繁殖后代,发育为新的群体,并逐渐向水域的四周扩散,个体数量不断增加,得到适当的生态位。
有些驯化对象经历前面的第一个时期以后,因为没有合适的产卵条件或幼体期生境而得不到适当的生态位,不能进入群体期而走向凋亡。
3.最大数量期-发展至极
最大数量期(爆发期)形成的特征是水体内某些驯化对象数量突然剧烈增加,形成优势群体。
但有些对象不会进入这一时期,而是进入缓慢的增长或者不能形成优势群体。
土著生物群落与驯化对象之间的矛盾逐步尖锐,进而进入第四个时期。
4.矛盾尖锐期-面临挑战
当驯化对象充分利用水体资源时,数量大幅度增加,新种群与土著种因抢占对方的生态位而使矛盾逐步显现,并越来越尖锐。此时便进入驯化的第四期--引种对象与生物环境矛盾尖锐化时期。
5.动态平衡期-和谐社会
驯化对象经过爆发期以后,食物链、旧有物种等生物环境会遭到某种程度的破坏,但经过若干个世代的相互适应,驯化对象的种群数量、分布区数量等逐渐地与该水域环境生物学和非生物学条件达到动态平衡。新种群便开始进人了驯化的最后时期-在新条件下的自然化时期,在驯化水体中占据一个稳定的生态位,并与原有生物环境形成稳定的平衡关系。
六、自然水体驯化结果的评鉴(掌握)
1.引进对象成活与否;
2.形成繁殖群体与否;
3.达到生态平衡与否。
都达到了,说明自然水体引种驯化成功。
复习题:
一、问答题:
1.举例说明变异驯化的方法。
2.请对影响驯化速度的因素进行分析。
3.自然水体引种的驯化过程如何演变?
二、简答题:
1.驯化的实质是什么?
2.驯化的主要内容有哪些?
3.举例说明什么叫唤醒驯化。
4.举例说明什么叫变异驯化。
5.举例说明什么叫杂交驯化。
6.根据哪些指标对自然水体引种的驯化结果进行评鉴?
三、名词解释:
1.驯化
2.唤醒驯化
3.变异驯化
4.杂交驯化
5.家养驯化
6.极端驯化
7.渐进式驯化

