基因型与环境（水温）互作对斑节东风螺（Babylonia areolata）生长及饲料效率的影响

《Aquaculture, Fish and Fisheries》：Genotype and Environment (Water Temperature) Interactions on the Growth and Feed Efficiency of the Spotted Babylon Babylonia areolata

　　

斑节东风螺（Babylonia areolata）是中国的一种新兴水产养殖品种。饲料成本占其总生产费用的40%–60%，这使得饲料效率成为遗传改良的关键目标。水温是斑节东风螺养殖中的一个主要环境因素，因为它在不同季节、地理区域和养殖系统之间差异显著。因此，全面了解不同温度条件下的饲料效率性状以及基因型与环境互作，对于评估育种成效和制定有效的育种策略至关重要。本研究表明，在三种水温条件下，斑节东风螺的生长性状具有中等到高的遗传力。饲料效率比（feed efficiency ratio, FER）在不同温度间变化很大，而剩余采食量（residual feed intake, RFI）始终表现出低至中等的遗传力。在所有温度条件下，FER与特定生长率（specific growth rate, SGR）之间均观察到强遗传相关，而其他性状之间的遗传相关和表型相关随温度变化显著。基因型与环境互作分析显示，生长性状在不同环境间的遗传相关系数超过0.9，表明互作效应可忽略不计。相比之下，FER表现出中等互作，系数范围为0.593至0.776，而RFI的系数接近零，表明存在强互作效应。本研究表明，鉴于FER与生长的有利遗传相关以及其相对较低的G×E互作，FER可能是饲料效率育种中更实用的选择性状，而RFI似乎对温度变化更敏感。本研究为斑节东风螺饲料效率性状的选择育种提供了重要的理论支持。

斑节东风螺是中国南方重要的水产养殖经济物种，其生长性能和饲料效率是重要的经济性状，但相关研究仍不充分。饲料成本约占养殖总生产成本的40%–60%，全球渔业资源持续衰退推动饲料价格上涨，因此提高饲料效率对降低养殖成本和增加利润至关重要。饲料效率通常用饲料效率比（feed efficiency ratio，FER）和剩余采食量（residual feed intake，RFI）两个指标评价。FER通常与生长性状强相关，可伴随生长性能一同选育；RFI与生长性状相关性弱或无关，被部分研究视为更精准的饲料效率度量。水生动物多为变温动物，水温变化通过影响体内酶活性、消化代谢等生理过程进一步改变饲料效率。斑节东风螺养殖水温随季节、地区和养殖系统差异显著，夏季可达33°C左右，冬季可低于20°C。以往饲料效率遗传评估大多在近最适温度下开展，而实际养殖中温度波动大，性状在不同环境中的遗传表达差异，即基因型与环境互作（genotype-by-environment interaction，G×E），是影响选育成效的关键因素。目前斑节东风螺基因型与水温互作对生长和饲料效率影响的研究尚未见报道。因此，该研究旨在估计不同水温条件下相关性状的遗传参数，评估G×E互作，为选育策略提供理论依据。

研究人员利用14个全同胞家系共276尾斑节东风螺，在23°C、28°C和33°C三个温度处理下开展56天养殖试验。试验在海南金雨海洋产业发展有限公司循环水养殖系统中进行，个体单笼饲养。以基于系谱的最佳线性无偏预测（best linear unbiased prediction，BLUP）方法估计方差组分和遗传力；以双变量模型估计性状间的遗传相关与表型相关；将同一性状在不同温度下的观测值视为不同性状，用遗传相关评估G×E互作。RFI以日采食量为因变量、代谢体重和日增重为自变量进行多元回归，模型残差即为RFI。

### 3.1 RFI回归方程

试验结束后，23°C、28°C和33°C组成活率分别为100%、92.4%和100%，28°C组死亡率主要由人为操作失误造成。剔除异常值后各组分别保留92、77和90尾用于分析。三种温度下RFI回归模型中的代谢体重指数（b₂）随温度升高呈下降趋势，R²介于0.423–0.687，表明RFI性状存在中等程度变异。

### 3.2 表型变异

33°C组特定生长率（specific growth rate，SGR）、日采食量（daily feed intake，DFI）和FER显著高于23°C和28°C组，而23°C与28°C组间多数性状差异不显著；DFI在三个温度组间均存在显著差异；平均日增重（average daily gain，ADG）在三个温度间也均有显著差异。各性状总体呈现随温度升高而上升的趋势，33°C下增重率显著更高，饲料转化率（feed conversion ratio，FCR）显著更低。

### 3.3 不同温度下各性状的遗传评估

SGR遗传力在三个温度下为中等到高水平（0.31–0.70）；DFI遗传力较低（0.14–0.27）；FER遗传力随温度变化较大（0.09–0.48）；RFI遗传力在所有温度下均较低（0.14–0.21）。较大标准误使多数遗传力估计未达到统计显著水平。FER与SGR在所有温度下均表现出强遗传正相关（>0.7），其他性状间的遗传相关和表型相关随温度变化显著。

### 3.4 基因型与环境互作

SGR在不同温度间的遗传相关均超过0.9，表明水温对生长性状的G×E互作可忽略；FER的遗传相关介于0.593–0.776，表现为中等互作；RFI的遗传相关接近零，表明存在强G×E互作。

讨论中，研究人员指出33°C下生长和饲料效率表现更佳可能与个体养殖低密度条件下适宜温度范围上移、高温增强饲料诱食物质释放、以及实验群体源自泰国而具有较高耐热性有关。FER与SGR的强遗传相关部分源于二者计算中均包含体增重，存在“部分—整体”数学关系，不能过度解读为因果遗传关联。该研究的生长性状G×E互作不显著，与部分贝类和昆虫研究结论相似，但与鱼类研究差异明显，可能反映了无脊椎动物尤其是软体动物的共同特征。FER受G×E影响较小且与生长高度相关，可作为同步改良饲料效率和生长的候选指标；RFI对温度变化更敏感。研究同时指出样本量有限导致遗传参数估计存在较大标准误，相关结论需在更大实验群体中验证。

研究结论为：在23°C、28°C和33°C下养殖的斑节东风螺中，选择FER有利于促进生长，而选择RFI主要减少饲料消耗。鉴于FER与生长的高遗传相关及其对G×E互作的敏感性较低，FER可作为育种计划中的实用选育标准。上述结论来自单次试验且家系数量有限，未来需扩大样本量以进一步确认FER与RFI的相对优劣。