鲑鳟通用型低通量单核苷酸多态性芯片的开发

为开发常见鲑鳟养殖物种通用的遗传分析工具,本研究利用Affymetrix虹鳟(Oncorhynchus mykiss) 57K高通量单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)芯片,对国内代表性鲑鳟养殖群体开展了分型检测,包括山女鳟(Oncorhynchus masou masou)、银鲑(Oncorhynchus kisutch)、美洲红点鲑(Salvelinus fontinalis)、白斑红点鲑(Salvelinus leucomaenis) 4个物种,从57,501个SNP标记中筛选出96个共享多态性标记,应用Fluigidm 96.96动态芯片平台,构建了大麻哈鱼属(Oncorhynchus)和红点鲑属(Salvelinus)通用型低通量SNP芯片。该芯片分型结果准确性较高,与Affymetrix高通量芯片分型一致性达到96.55%。使用该芯片对来自6个家系的48尾银鲑个体及其候选亲本进行检测,应用Cervus 3.0.7软件进行亲权鉴定,结果能够准确重现复杂家系的真实系谱。在用于单亲本亲权鉴定时,第一亲本非排除率(Non-exclusion probability for first parent, NE-1P)为4.120×10^(–4);用于双亲本亲权鉴定时,双亲非排除率(Non-exclusion probability for parent pair, NE-PP)低至6.219×10^(–12),表明该芯片在鲑鳟养殖群体系谱鉴定应用中具有较高的准确性。使用该芯片开展4个鲑鳟养殖群体遗传结构分析,样本分群聚类结果与其所属的分类阶元相符,能够准确反映群体遗传组分构成和遗传关系。本研究构建的低通量SNP芯片在常见鲑鳟养殖物种中具有良好的通用性,将其应用于养殖群体遗传分析,能够为鲑鳟制种、育种和引种等科学决策提供基因组信息参考。

方斑东风螺“脱壳病”病原及病理初步研究

为明晰方斑东风螺"脱壳病"的病原或病理,对东风螺"脱壳病"进行了病原分离纯化、病原菌形态观察、组织病理观察、人工感染试验,并对病原菌16S rDNA序列进行PCR扩增和测序,以及系统发育树分析。试验中分离纯化了3种纯菌W、B、Y。致病菌W杆状,端生单鞭毛。致病菌Y杆状,两端略尖,周生菌毛。致病菌B短杆状,无鞭毛。结果显示,患病个体和人工感染个体的腹足及连壳肌肉组织均出现明显病变,肌纤维受损,出现空腔,并存在细菌;肝胰腺组织无明显病变,但血细胞显著减少。腹足肌注射人工感染试验结果表明,致病菌W在3种细菌中毒力最强。混合菌感染的毒力在混合比例接近原始比例时达到最大。致病菌B与报道的鲍希瓦氏菌相似度为99%;致病菌Y与报道的哈维弧菌相似度为98%;致病菌W与报道的变形假单胞菌相似度为99%。推测致病菌W、B、Y可能是此次方斑东风螺脱壳病的重要病原菌。

波纹巴非蛤5个地理群体的遗传多样性分析

采用形态特征和微卫星分子标记对采自菲律宾（PH）、泰国（TH）、福建云霄（YX）、海南儋州（HN）和广西北海（BH）的5个地理群体的波纹巴非蛤（Paphia undulata）进行遗传多样性分析.形态差异分析结果显示,国外群体和国内群体形态差异明显：2个国外群体（PH和TH）形态接近,聚为一支;国内支系中,YX和HN群体的形态较近,先聚为一支,而BH群体的外部形态与前两者差异较大.Hardy-Weinberg平衡检验检测到所有群体在5个位点上均出现不同程度地偏离平衡.5个群体间遗传分化指数（FST,0.000 5～0.183 1）、基因流值（Nm,2.230 46～1 066.23）以及分子方差分析（AMOVA,群体间的变异贡献率为10.21%,p〈0.000 1）结果表明,群体间存在中等程度的分化.基于遗传距离的非加权组平均法（UPGMA）聚类分析显示：2个国外群体和3个国内群体分别聚为一支,再聚为一个整体;国内支系中,YX和BH群体先聚为一体,再与HN群体聚类.研究结果揭示了波纹巴非蛤较高的遗传多样性水平和中等程度的遗传分化水平,同时也暗示其现有的遗传分化程度受到人类生产活动的干扰.

几种环境因子对波纹巴非蛤面盘幼虫发育的影响

采用实验生态的方法研究了饵料密度、温度和盐度对波纹巴非蛤面盘幼虫的影响。结果表明,球等鞭金藻密度为3×104个/mL是波纹巴非蛤面盘幼虫培育的最佳饵料密度;面盘幼虫培育的适宜温度为24~30℃,最适为27~30℃;适宜盐度为27~33,最适为30。实验结果可为建立波纹巴非蛤人工育苗技术参考。

国内虹鳟代表性养殖群体的高通量SNP芯片检测及遗传分析

本研究旨在对国内虹鳟(Oncorhynchus mykiss)代表性养殖群体开展全基因组水平的遗传评估。利用57K单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)芯片,检测了来自不同地域的6个虹鳟养殖群体样本共计48尾,包括黑龙江虹鳟、黑龙江金鳟、四川虹鳟、四川金鳟、北京虹鳟和北京金鳟,共获得有效SNP位点50201个,在中国虹鳟中的多态比例达到97.7%,表明该芯片虽然基于美国和挪威虹鳟群体设计,但对中国群体同样具有良好的适用性。各群体最小等位基因频率均值为0.240~0.267,与国外主流养殖群体相近,黑龙江虹鳟、四川虹鳟和北京虹鳟群体内遗传多样性丰富,多态位点比例为83.6%~84.9%,与国外主流养殖群体相近,而黑龙江金鳟、四川金鳟和北京金鳟,多态位点比例相对较低,在60.2%~76.9%范围内。应用6个中国虹鳟群体和2个美国虹鳟群体数据开展系统发育分析、主成分分析和群体遗传结构STRUCTURE分析,结果显示8个群体可分为3个祖源类群,其中3个金鳟群体为遗传联系较紧密的一个类群,黑龙江虹鳟和北京虹鳟为一个类群,而四川虹鳟与2个美国虹鳟群体为一个类群,部分中国养殖群体中有显著离群个体存在,表明群体遗传背景不均一。本研究表明,高密度SNP芯片在我国虹鳟养殖群体遗传分析中具有广泛的应用前景,能够为种质资源评估、本土化良种培育、制种和引种工作提供基因组水平的参考信息。

几种环境因子对波纹巴非蛤胚胎发育的影响

采用实验生态的方法研究了重金属离子、温度和盐度对波纹巴非蛤胚胎发育的影响。研究结果表明,Cu^(2+)、Zn^(2+)、Cd^(2+)和Pb^(2+)等4种重金属离子对胚胎发育均有明显的抑制作用,表现为胚胎孵化率降低和畸形率上升,毒性大小依次为:Cu^(2+)>Zn^(2+)>Cd^(2+)>Pb^(2+),4种金属离子的EC50值分别为83.29、184.32、230.00、239.04 ng/m L;波纹巴非蛤胚胎发育的适宜温度为24~30℃,最适生长温度为27~30℃;适宜盐度为27~33,最适盐度为30。波纹巴非蛤胚胎发育对水温和盐度的适应性体现了其暖水种和狭盐性特点。研究结果可为波纹巴非蛤人工育苗提供技术依据。

鲤低氧适应性状的全基因组关联分析

低氧适应是水产养殖物种的重要性状,筛选用于改良低氧适应性状的分子标记及候选基因有助于鱼类耐低氧品种选育。在数量性状和质量性状的遗传研究中,全基因组关联分析(GWAS)广泛应用于性状相关标记和基因的发掘。本研究对鲤(Cyprinus carpio)养殖群体开展了低氧胁迫实验,选取了低氧敏感和低氧耐受的极端性状个体作为研究对象,应用鲤鱼250K高通量分型芯片进行单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点分型,经过数据质控后获得90个样本的87222个多态性位点的分型结果。通过GWAS,筛选到4个低氧适应性状关联的位点:carp229220、carp195901、carp001519和carp063890,在关联位点附近注释到traf4等23个可能与低氧适应性状关联的候选基因;此外,还筛选到7个潜在关联的SNP位点。本研究初步获得了鲤低氧适应性状相关联的基因组区间,为后续效应基因精细定位奠定了基础。

四种鲍45S rDNA在染色体上的比较定位

为了研究皱纹盘鲍、西氏鲍、绿鲍和杂色鲍等4种鲍的核型特征,实验利用荧光 原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)技术比较定位了上述4种鲍的45S rDNA位 点。皱纹盘鲍中约83%的中期细胞均检出2对45S rDNA位点,分别位于13号和16号染色体 的长臂端部。西氏鲍中约75%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于6号染色体 短臂端部、14号和17号染色体长臂端部。绿鲍中约85%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点, 分别位于4号、6号和8号染色体长臂的端部。杂色鲍中约65%的中期细胞均检出3对45S rDNA, 位点,分别位于3号、4号和12号染色体短臂的端部。此外,4种鲍均有少数中期相的45S rDNA位点数高于众数,这提示,除了明确的45S rDNA位点外,4种鲍可能均有若干个不 稳定的45S rDNA位点。实验结果丰富了鲍细胞遗传学研究资料,同时为鲍的遗传育种研 究提供了基础数据。