草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化,研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明,4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(Hd)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代,在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体,但单倍型多样性(Hd)小于F2代群体;单倍型分析结果表明,6个群体间无共享单倍型,4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3),石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15);遗传分化指数(F_(st))分析结果表明,邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_(st)范围为0.41475—0.55128),石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化,与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化,同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化;基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining,NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论,即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远,石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明,经过2个世代的选择育种,选育群体的遗传结构已发生了变化,并且随着选育的进行,选育世代的遗传多样性下降的较为明显,这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案,并实时监测选育群体的遗传多样性,以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。

草鱼野生与选育群体遗传变异微卫星分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化,实验采用多重PCR技术对4个野生草鱼群体(邗江、九江、石首、吴江)和2个选育群体(F1和F2)进行了微卫星序列遗传变异分析。结果显示,6个草鱼群体遗传多样性水平较高,2个选育群体除了平均等位基因数外,其他遗传多样性参数均小于4个野生群体。哈迪—温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium)检测显示,在120个群体—位点组合中有62个位点显著偏离哈迪—温伯格平衡,62个群体—位点组合中只有11个组合其近交系数值为负值,其余的51个组合的Fis均为正值。6个草鱼群体AMOVA分析结果显示,3.75%的变异来自于群体间,96.25%的变异来自于群体内,整体的遗传分化指数值为0.038。进一步分析各个群体间Fst,只有石首群体与F1、F2群体之间的Fst大于0.05,处于中等分化,其余群体间分化程度较低,且F2群体与4个野生群体之间Fst比F1群体与4个野生群体之间的Fst大。奈氏标准遗传距离分析结果显示,2个选育群体与野生群体之间的遗传距离大于野生群体之间的遗传距离。基于Dn建立的UPGMA系统发育树得出了相同的结果,即2个选育群体与野生群体之间的亲缘关系比4个野生群体之间的亲缘关系要远。研究表明,经过2个世代选育后,相比4个野生群体,2个选育群体遗传多样性虽有部分下降,但仍处于较高的水平,2个选育群体的遗传结构已发生变化,但其遗传分化程度尚不明显。本研究结果为制定出更加完善有效的选育方案提供了重要参考。

草鱼GH基因3′部分序列多态性与生长性状及肌肉成分的相关性分析

为了解草鱼GH基因多态性与早期生长性状及肌肉成分的相关性,实验利用直接测序法从156尾草鱼GH基因的3′部分序列中共筛选到9个变异位点(分别命名为SNP1~SNP9:G2825A、G2914T、T2966G、A3002T、T3022C、A3301G、C3463T、C3547T、C3620T)。卡方检验结果显示,9个位点均未显著偏离Hardy-Weinberg平衡,且均表现为中等多态性(0.25<PIC<0.5);经连锁不平衡分析发现,SNP3、SNP4和SNP5位点为一组完美连锁不平衡,SNP2、SNP7、SNP9位点为一组完美连锁不平衡;GH基因3′部分序列5个位点单倍型分析共发现6种单倍型,其中Hap1(30.4%)所占的比例最高,Hap6(4.8%)所占比例最低。利用GLM及多重比较对草鱼GH基因中9个SNPs多态性与早期生长性状和肌肉成分进行相关性分析,发现SNP2和SNP3位点的纯合突变型在体质量、体长和粗脂肪性状上均显著高于野生型和杂合突变型;在双倍型分析时得出了相似的结果,同时含有SNP2和SNP3位点纯合突变的双倍型组合在生长和粗脂肪性状上均显著性高于其他组合。研究表明,草鱼GH基因中SNP2和SNP3位点与早期生长性状及肌肉成分存在显著性相关,可作为草鱼生长及肉质改良的候选辅助分子标记,并且为进一步对相关变异位点的功能验证奠定研究基础。

扇贝“渤海红”性腺结构及生殖细胞发生的组织学研究

应用石蜡切片技术对海湾扇贝(Argopecten irradias)与紫扇贝(Argopecten purpuratus)的杂交品种——扇贝"渤海红"的性腺组织结构和生殖细胞发生规律进行了研究。扇贝"渤海红"大多为雌雄同体,但也存在雄性不育现象。性腺包括生殖滤泡、生殖小管和生殖输送管三个部分,滤泡是生殖细胞产生的主要场所。扇贝"渤海红"雄性生殖细胞发生经过了精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和精子五个阶段;雌性生殖细胞发生经过卵原细胞、小生长期卵母细胞、大生长期卵母细胞和成熟卵子四个阶段。

缢蛏EGFR基因内含子1内SNP位点多态性与生长性状相关性

为研究缢蛏表皮生长因子受体基因(epidermal growth factor receptor,EGFR)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)的相关性。本实验利用直接测序法从缢蛏EGFR基因的第一个内含子序列中共筛选到17个SNP位点。卡方检验结果显示,在17个位点中,有13个位点符合Hardy-Weinberg平衡,位点多态性检测显示17个位点中有10个位点表现为中等多态性(0.25<PIC<0.5)。利用一般线性模型(general linear model,GLM)及多重比较对缢蛏EGFR基因中17个SNPs的多态性与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)进行相关性分析,结果显示,16个SNP位点均与缢蛏的壳长、壳宽、壳高及体质量呈显著性相关。由此可见,EGFR基因可作为缢蛏生长性状改良的候选辅助分子标记,并且为进一步研究其生长相关功能奠定基础。

基于线粒体COⅠ基因的9个青鱼群体遗传变异分析

为掌握中国青鱼(Mylopharyngodon piceus)种质资源分布特征,揭示青鱼种质资源的遗传变异情况,研究通过对9个青鱼群体271个样本线粒体COⅠ区设计引物并进行PCR扩增,运用软件分析了群体内部遗传多样性和各群体之间的进化关系。分析结果表明:长度为1003 bp的9个群体COⅠ基因区域序列GC含量低于AT含量,共检测到6个突变位点,7种单倍型,其中Hap4单倍型在9个群体中都有分布。AMOVA分子方差分析显示271个青鱼样本的变异90.33%来自群体内部,9.67%来自群体间。青鱼总体核苷酸多样性(π)偏低,在0.00109—0.00244。单倍型多样(H_(d))性较高,在0.403—0.847。遗传分化系数(F_(st))在–0.0033—0.23445,保持在低度至高度分化,主要集中在低度和中度分化。分析得到广东佛山群体可能经历过瓶颈效应,其余8个群体可能经历过快速的种群扩张事件。研究结果揭示了中国目前青鱼种质资源的遗传背景,可以为中国青鱼种质资源的保护和创新利用提供重要的参考依据。