瓯江彩鲤配套选育系繁殖性状的配合力测定与杂交优势分析

以瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)5个配套选育系进行双列杂交产生的F1的数据为分析对象,利用统计学和数量遗传学方法对6个繁殖性状(雄鱼性腺指数、雌鱼性腺指数、绝对繁殖力、相对繁殖力、受精率和孵化率)进行了配合力测定和杂交优势分析。结果发现,不同组合间的繁殖性状存在较大差异,但以"麻花"作母本的交配组合的平均雌鱼性腺指数和孵化率最高,以"全红"作母本的交配组合的绝对繁殖力和相对繁殖力最高,以"粉花"作母本的交配组合的所有繁殖性状参数均较差;雌鱼性腺指数与绝对繁殖力、相对繁殖力之间均存在显著的表型相关(r=0.411～0.847,P=0.01～0.04),绝对繁殖力与相对繁殖力之间存在极显著的表型相关(r=0.847,P<0.01);雌鱼性腺指数、绝对繁殖力和相对繁殖力3个性状检测到显著的特殊配合力;通过遗传效应预测,10个杂交组合均存在特殊配合力与杂交优势预测值,其雄鱼性腺指数、雌鱼性腺指数、绝对繁殖力、相对繁殖力和孵化率的杂交优势与特殊配合力均呈极显著相关(r=0.959～0.985,P<0.01)。本研究结果为瓯江彩鲤配套系育种提供了参考数据。

瓯江彩鲤体色相关基因Sox10的分离与表达分析

为探明鱼类体色变异的相关调控因子，采用RT-PCR及RACE技术获得总长度为2830bp的瓯江彩鲤（Cyprinus carpio var．color）SoxlO基因eDNA序列。该基因序列的5’和3’非编码区分别为9bp和1375bp，开放阅读框1446bp，编码481个氨基酸。氨基酸序列的系统发育分析表明，瓯江彩鲤Soxl0基因的氨基酸序列与部分物种的相似性在59％～94％。RT-PCR分析表明，该基因在瓯江彩鲤皮肤、肌肉、眼睛和鳔表达量最高，鳃和心表达量次之，肾和肝没有表达。荧光定量PCR分析显示，Soxl0基因在体色类型为白色（“粉玉”体色）的表达量显著地高于其他体色（P〈0．05），“粉花”黑色皮肤中的表达量最低，显著低其他体色类型（P〈O．05），而其他体色类型的表达差异不显著俨〉0．05）。结果发现，SoxlO基因在瓯江彩鲤的体色变异中发挥着调控作用。

瓯江彩鲤体色调控相关因子MC1R的克隆与表达分析

黑素皮质素1受体(melanocortin 1 receptor,MC1R)是动物黑色素合成通路中的关键基因之一,对动物的体色和毛色有重要影响。瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)具有5种基本体色类型("全红"、"粉玉"、"大花"、"粉花"和"麻花"),其中后3种带有黑色斑点或斑块,是研究动物黑色素合成机制的良好材料之一。克隆了瓯江彩鲤的MC1R基因,并进行了"全红"、"大花"、"粉玉"、"粉花"4种体色间的表达差异分析。研究发现,瓯江彩鲤的MC1R基因的全长cDNA序列为1 914 bp,包括637 bp 5'-UTR(非转录区)、311 bp 3'-UTR及966 bp ORF(开放阅读框)。该基因由一个外显子编码(321个氨基酸),有7个跨膜结构域。瓯江彩鲤与鲫的编码区核苷酸同源性达98%,与斑马鱼达93%;不同体色间的编码区只存在一个核苷酸无义突变(C/G),因而氨基酸序列完全相同。qRT-PCR表明,MC1R基因在眼睛的表达量显著高于皮肤、肌肉、鳃、肾脏、鳔、心、肝等组织(P<0.05);但在4种体色间不存在显著的表达差异(P>0.05)。研究结果表明:瓯江彩鲤体色类型中的黑色斑块不是由MC1R基因直接决定,还有待对其它体色相关基因或调控因子的研究。

瓯江彩鲤酪氨酸酶(TYR)基因的选择压力分析

酪氨酸酶是生物体黑色素合成的关键限速酶,黑色斑纹是瓯江彩鲤（Cyprinus carpio var.color）体色的主要特点之一。以瓯江彩鲤的5种体色选育系F5为材料,探讨酪氨酸酶基因5个外显子及其在不同体色间的变异特性和承受选择压力的敏感性。结果发现：酪氨酸酶基因外显子1和外显子5的核苷酸变异率最高,选择性位点最多,易承受到选择压力;5个外显子的非同义替换率（d_N）与同义替换率（d_S）的比值（ω值）均小于1（0.10-0.67）,表明它们均受到净化选择压力;不同体色瓯江彩鲤的酪氨酸酶基因也均受到净化选择压力（ω=0.12～0.23）。应用PAML软件中的M2a和M8两种模型检测显示：无黑斑体色瓯江彩鲤所受正向选择压力位点数高于有黑斑体色,但不存在显著差异（P〉0.05）;酪氨酸酶基因中的部分氨基酸位点较易受正向选择压力。研究结果表明：瓯江彩鲤酪氨酸酶基因较保守,主要受净化选择作用,当前的人工选育未对酪氨酸酶基因造成显著的选择压力。