在全球水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)發(fā)展的背景下，如何培育出既能快速生長又能穩(wěn)健應對多變或不良環(huán)境脅迫的養(yǎng)殖品種，是產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展的核心挑戰(zhàn)之一。尼羅羅非魚作為世界重要的淡水養(yǎng)殖魚種，其養(yǎng)殖環(huán)境并非總是理想。例如，在高密度養(yǎng)殖池塘中，溶解氧的周期性或持續(xù)性不足是常見壓力源，直接影響魚群的健康狀況、生長均勻度和生產(chǎn)穩(wěn)定性。傳統(tǒng)育種多專注于提高生長速度等生產(chǎn)性狀，但生長快的個體在面臨環(huán)境壓力時，其生長波動是否更大？或者說，是否存在一種可遺傳的性狀，能夠綜合反映個體在面對環(huán)境擾動時維持穩(wěn)定生長的“韌性”或“穩(wěn)健性”？若能找到并量化這種性狀，并將其納入育種選擇指標，將有望培育出“既長得快又扛得住”的優(yōu)良品種。

為此，一項發(fā)表在《Scientific Reports》上的研究提出并驗證了一個新穎的指標——基于個體生長曲線的對數(shù)變換方差（Log-transformed variance from individual growth curves, LnVar_ind），將其作為評估尼羅羅非魚應對環(huán)境變化能力（即恢復力或穩(wěn)健性）的潛在指標。研究人員開展了一項對比實驗，將尼羅羅非魚分別飼養(yǎng)在增氧（條件較好）和非增氧（條件較差，模擬常見環(huán)境壓力）的淡水池塘中。他們的核心科學問題是：LnVar_ind這一性狀是否具有可遺傳性？它與生長速度等傳統(tǒng)選育性狀在遺傳上是什么關(guān)系？更重要的是，在良好環(huán)境下（增氧池）取得的遺傳進展，能否惠及惡劣環(huán)境（非增氧池）下的魚群表現(xiàn)？這些問題的答案，對于設計高效且有針對性的育種方案至關(guān)重要。

為了回答這些問題，研究人員主要運用了以下幾項關(guān)鍵技術(shù)方法：首先，研究基于縱向數(shù)據(jù)，即定期測量每個個體的體重，形成時間序列。其次，利用這些縱向體重數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計建模擬合出每個個體的預期生長曲線。接著，核心指標LnVar_ind 的計算方法是，取每個個體實際體重與基于其自身生長曲線得出的預期體重之間偏差的方差，然后進行對數(shù)轉(zhuǎn)換，以此量化個體生長的波動性。最后，運用數(shù)量遺傳學分析方法，基于系譜信息，分別估算了在增氧和非增氧兩種環(huán)境下LnVar_ind性狀的遺傳力、LnVar_ind與日生長系數(shù)（DGC） 和終末體重（W₅） 的遺傳相關(guān)，以及LnVar_ind在兩種環(huán)境間的遺傳相關(guān)。樣本為尼羅羅非魚，分別飼養(yǎng)于前述的兩種池塘環(huán)境中。

研究人員首先估算了LnVar_ind在不同環(huán)境下的遺傳力。結(jié)果表明，在非增氧池塘中，LnVar_ind的遺傳力估計值為0.28，屬于中等遺傳力水平；而在增氧池塘中，遺傳力估計值較低，為0.06。這一差異表明，在壓力（低溶氧）環(huán)境下，生長波動性（LnVar_ind）的遺傳變異更為明顯，更易于被遺傳選擇所利用。

研究進一步分析了LnVar_ind與兩個關(guān)鍵生長性狀——日生長系數(shù)（DGC）和終末體重（W₅）——之間的遺傳相關(guān)性。在增氧池塘中，LnVar_ind與DGC和W₅的遺傳相關(guān)系數(shù)分別為?0.44±0.23和?0.45±0.24。在非增氧池塘中，相關(guān)性更強，分別為?0.68±0.12和?0.52±0.17。所有的遺傳相關(guān)系數(shù)均為負值，且達到了中等至強的程度。這意味著，從遺傳上講，生長速度更快的魚，其個體生長曲線往往具有更低的波動性（即更小的LnVar_ind值）。換言之，選擇生長快的魚，有望同時獲得生長更穩(wěn)健、應對環(huán)境變化更淡定的后代。

一個關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是LnVar_ind在增氧與非增氧池塘之間的遺傳相關(guān)估計值為0.50。這個正值表明，盡管兩種環(huán)境差異顯著，但控制LnVar_ind性狀的基因在兩種環(huán)境下有相當一部分是相同的。也就是說，在條件良好的增氧池塘中對低LnVar_ind（即高穩(wěn)健性）進行遺傳選擇，所產(chǎn)生的效果大約有50%可以傳遞到條件較差的非增氧池塘中。

綜合以上結(jié)果，本研究得出了明確結(jié)論，并進行了深入討論。主要結(jié)論指出，基于個體生長曲線計算的對數(shù)變換方差（LnVar_ind）是尼羅羅非魚應對環(huán)境變化能力的一個有潛力的、可遺傳的指示性狀。其遺傳力在壓力環(huán)境下更高，使其成為抗逆育種的一個可行選擇目標。更重要的是，LnVar_ind與生長速度（DGC和W₅）存在顯著的負遺傳相關(guān)，這意味著傳統(tǒng)上對快速生長的選擇實際上會“無意中”協(xié)同降低生長波動性，有利于培育出生長既快又穩(wěn)的魚群。這解決了育種家對于選擇生長速度可能增加環(huán)境敏感性的擔憂。

本研究的核心實踐意義體現(xiàn)在環(huán)境互作與育種策略上。盡管LnVar_ind在良好與惡劣環(huán)境間的遺傳相關(guān)為正值但并非完全相關(guān)（0.50 ≠ 1.0），這表明基因表達仍受環(huán)境影響。然而，這一中等程度的正相關(guān)帶來了極為重要的育種啟示：在條件可控、更易實施精確測量的良好環(huán)境（如增氧池）中進行育種工作，其所取得的在降低LnVar_ind（提高穩(wěn)健性）方面的遺傳進展，可以有效部分地傳遞到目標生產(chǎn)環(huán)境（如非增氧池）中。因此，為了最大化對非增氧這類特定目標環(huán)境的遺傳改良效果，最有效的策略是“雙管齊下”：一方面，在條件優(yōu)越的育種中心開展主要選擇工作；另一方面，有選擇性地納入來自目標惡劣環(huán)境下親屬個體的記錄進行遺傳評估。這種利用親屬信息的育種策略，能夠更準確地評估和選擇在目標環(huán)境下表現(xiàn)優(yōu)良的基因型，從而顯著提升育種項目針對特定挑戰(zhàn)性環(huán)境的效率。總而言之，這項研究不僅提出了一個量化魚類環(huán)境適應力的新指標，更重要的是，它從遺傳學層面闡明了該指標與生產(chǎn)性狀的關(guān)系及其跨環(huán)境的傳遞規(guī)律，為設計下一代兼顧高產(chǎn)與抗逆的水產(chǎn)育種方案提供了直接、可靠的科學依據(jù)。