黄尾鰤(Seriola lalandi)循环水养殖系统与流水系统中生产性状的基因型-环境互作效应研究

本研究针对黄尾鰤(Seriola lalandi)在不同养殖系统(RAS与FT)中的遗传表现差异问题，通过基因组关系矩阵(GRM)分析发现收获长度(HL)与重量(HW)的遗传相关性仅为0.54-0.57，表明显著的基因型-环境互作(GxE)。该成果为制定差异化育种策略提供关键依据，并证明低密度SNP分型可大幅降低GxE研究成本。

　　

论文解读

在全球水产养殖业面临气候变化与生物安全挑战的背景下，黄尾鰤(Seriola lalandi)因其生长速度快、肉质优良而成为新西兰重点开发品种。传统海水网箱养殖模式易受环境波动影响，而循环水养殖系统(RAS)虽能精准调控水温、密度等参数，但其与自然环境的遗传表现差异尚不明确。这种基因型-环境互作(GxE)效应直接关系到育种策略的制定——若GxE效应显著，单一育种程序将无法兼顾不同系统的生产需求。

新西兰国家水与大气研究所(NIWA)的研究团队通过比较RAS与流水系统(FT)中黄尾鰤的生长性状，首次量化了两系统间的遗传相关性。研究采用基因分型测序(GBS)技术对49雄24雌亲本的子代进行基因型分析，构建基因组关系矩阵(GRM)评估遗传参数。实验设计包含13批次群体产卵事件，最终获取RAS(378日龄)与FT(412日龄)系统的收获数据。

主要技术方法
研究团队利用GBS获取167K SNPs标记，通过KGD软件构建GRM；采用多环境动物模型估计方差组分；通过逐步减少SNPs数量(98.3%降至2.8K)评估基因分型成本优化方案。样本来自NIWA北岛水产中心的6个独立亲本池。

研究结果

Descriptive statistics
RAS系统虽缩短养殖周期34天，但收获体重(4.21±0.05 kg vs 3.23±0.04 kg)与体长(64.3±0.2 cm vs 59.6±0.2 cm)均显著优于FT系统(p<0.0001)，提示环境参数差异对生长性状的显著影响。

Discussion
遗传相关性分析显示HW(r_g=0.54±0.1)与HL(r_g=0.57±0.1)均呈中度相关，低于橄榄比目鱼(0.65)与大西洋鲑(0.78)的同类研究。这种中度GxE效应归因于RAS系统更高的养殖密度(20 vs 6 kg/m³)与水温波动(18-22°C vs 自然温度)。

Conclusions
研究表明黄尾鰤育种需针对RAS与FT系统制定差异化策略：或建立双系育种程序，或构建平衡选择指数。值得注意的是，将SNPs标记从167K缩减至2.8K仅使标准误增加0.02-0.03，这为低成本GxE研究提供了可行方案。

该研究首次系统评估了黄尾鰤在封闭与开放系统的遗传表现差异，其结论不仅指导育种实践，更创新性地提出基因分型成本优化路径。未来研究可进一步解析温度、密度等特定环境因子对GxE的贡献率，为精准化育种提供理论支撑。