论文部分内容阅读
鲤（Cyprinuscarpio）和鳙(Aristichthysnobilis)是我国重要的淡水养殖鱼类，人口增长和人类经济活动使其天然产卵和孵化场消失或遭到破坏。由于良种缺乏、长期的人工繁殖以及种质资源管理欠规范等原因，鲤、鳙与其他主要养殖鱼类一样，经济性状有所衰退。单核苷酸多态(SNP，singlenucleotidepolymorphism)标记应用于水产动物关联分析方面起步较晚，在鲤科经济鱼类中的研究报道较少;虽然已有第一代鳙遗传连锁图谱报道，但着丝粒图谱还未见报道。本研究开发了鲤和鳙SNP标记，分析生长调控候选基因的不同基因型与生长性状的关联性，同时构建了鳙微卫星-着丝粒图谱，为鲤和鳙种质资源保护、分子标记辅助育种等提供理论依据。主要研究结果和结论如下:
1.利用CELⅠ酶切构建了鲤SNP富集文库。在检测的18，244bp鲤基因组序列中发现211个SNPs、18个Indels以及6个SSRs。使用10个SNPs分析三个鲤群体的遗传多样性。三个群体平均的观测杂合度（Ho）和期望杂合度（He）分别为0.2154和0.3321。结果表明，基于CELI酶切的SNP富集文库是一种方便、高效、经济开发SNP标记的方法，可在未知基因组信息的物种中广泛使用。而这些新开发的鲤SNP标记将为鲤遗传连锁图谱的构建、群体遗传学、种质资源的评估和保护以及与目标性状的关联分析等研究提供有效的资源。
2.研究微卫星(Microsatellite)在鳙雌核发育二倍体家系中的分离，可以获得微卫星到着丝粒的遗传距离，并将着丝粒区段整合入鳙遗传连锁图谱。我们研究了66个微卫星位点在8个鳙雌核发育二倍体家系中的分离情况，M-C重组率为0.064-0.875，平均为0.476±0.222。17个位点(25.76％)的重组率高于重组的理论最高值0.667。完全干涉时，M-C图距为3.19cM-43.75cM，可见66个微卫星标记在鳙的染色体上广泛分布。基于已发表的鳙遗传连锁图谱，着丝粒被定位在鳙LG4上。这项工作是整合着丝粒与鳙连锁群、构建完整的鳙遗传连锁图谱的一个良好开端，将为鳙QTL定位和进化分析提供基因组信息。
3.肌肉生长抑制素(Myostatin，MSTN)是转化生长因子β超家族成员，该基因对肌肉的发育和生长具有负调控作用，其多态性与生长发育相关。本研究获得3，768bp鳙MSTN基因序列。序列比对分析显示鳙MSTN高度保守，具有蛋白酶解位点RXXR和9个保守的半胱氨酸残基。直接测序结果显示该基因内含子2和3UTR各有1个SNP:g.1668T＞C和g.2770C＞A。关联性分析显示，g.1668T＞C不同基因型与鳙体长、头长、全长、体重、体高和肥满度6个生长性状均无显著关联性，而g.2770C＞A与全长、体重、体长极显著相关(P＜0.01)。上述结果表明，鳙MSTN基因的突变可能影响鳙的生长性状，可作为候选基因用于鳙经济性状的分子标记辅助育种研究。
4.类胰岛素样生长因子1（insulin-likegrowthfactor1，IGF1）是生长激素促生长作用的主要介导因子，对机体生长发育起重要的调节作用。本研究获得全长为1，825bp的鳙IGF1基因cDNA序列，及长度分别为1，147bp和253bp的内含子1和内含子3序列。氨基酸序列分析表明鳙肝脏表达的IGF1属于Ea-2亚型。RT-PCR结果显示，IGF1在鳙不同组织中都有表达，其中在肝脏中表达量最高。测序比对在promoter区及intron1分别发现1个SSR:[c.-1046(TA)11-15]及1个SNP:c.48+442A＞T。关联性分析结果表明，SNP及SSR位点的不同基因型与鳙的体长、全长、头长、体重、体高和肥满度6个生长性状均无显著相关性(P＞O.05)。
5.作为来源于EST的SNP标记，EST-SNP的多态性可能与基因功能和性状相关。本研究利用筛选获得的5个鲤EST-SNP标记，分析了长江（阳逻江段）、洞庭湖、涨渡湖三个不同年龄鲤群体的遗传多样性，以及SNP基因型与鲤全长、体重、体长、体高4个生长性状的关联性。5个EST-SNP位点在群体中均检测到AA、AB、BB三种基因型，三个鲤群体的平均期望杂合度为0.4359-0.4542，平均观测杂合度为0.4012-0.4846，三个群体的遗传多样性呈中度水平。统计检验表明三个长江鲤群体经Bonferroni矫正后(P＜0.01)基本符合哈迪-温伯格平衡。利用广义线性模型进行基因型-性状的关联性分析，结果显示HB48、CCE59和CCE281位点在三个鲤群体中与所有的生长性状指标均无显著相关性（P＞0.05）。HB1位点与三个鲤群体的生长性状均显著相关，BB基因型个体的生长指标均高于其他基因型的个体。HB6位点在长江阳逻及洞庭湖群体中与生长性状显著相关（P＜0.05），该位点上生长性状的趋势是AB型个体＞AA型个体＞BB型个体。本研究发现B1在幼鱼及成鱼期均影响鲤生长，而HB6仅在鲤生长初期表现出显著的遗传效应。功能注释表明HB1和HB6分别与鲤载脂蛋白A(ApolipoproteinA，apoA)和鲤肌酸激酶(Creatinekinase，CK)基因高度同源。本研究为鲤的分子标记辅助选育提供了候选的基因标记。