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鲤科鱼类是世界养殖产量最高的鱼类类群,更是我国淡水养殖业的支柱。分子标记技术的发展极大地促进了鱼类遗传学研究与育种实践,然而鲤科鱼类的分子育种研究仍处于起步阶段。本论文围绕鲤科鱼类的分子标记开发及其在基因组学和遗传学研究中的应用这一主题,开展了以下几方面的工作:
鱼类的微卫星分子标记发掘主要包括两个方面:1、利用一种高效构建基因组富集文库筛选微卫星的方法(FIASCO方法)分离出了一批黄鳝(Monopterusalbus)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)、草鱼((Ctenopharyngodon idellus)和鳙鱼(Aristichthys nobilis)的多态微卫星标记,研究了它们的特性并进行了相近种的跨种扩增能力测试,为相关种类的遗传学和基因组学研究提供了候选微卫星标记。2、在微卫星位点的开发过程中,往往因为引物设计不当而导致位点扩增失败,成功设计的微卫星引物也会因为物种自身的因为而产生大量的单态性位点。本研究尝试对设计失败的微卫星引物进行重新设计和改造,探讨提高引物设计成功率的方法,同时对单态性的部分微卫星位点进行单链构象多态性(SSCP)分析法检测其点突变。结果显示对引物的改造以及位点的SSCP检测可以获得较好成效,在大规模筛选开发微卫星标记的过程有实际应用价值。
鲤鱼(Cyprinus carpio L.)在我国淡水养殖业中占据重要地位。20世纪80年代以来,过渡捕捞等因为使鲤资源发生了严重衰退。后来的禁渔等保护措施使得鱼类资源有所恢复。对我国局部的鲤遗传多样性和遗传结构已有过报道,但是迄今关于中国主要水系鲤群体遗传学方面的信息还很缺乏。本文利用10个微卫星位点分析了采自中国长江、珠江、黄河、黑龙江四大水系的376尾鲤样本的遗传多样性和群体分化,研究结果表明:(ⅰ)中国鲤群体的整体遗传多样性水平仍在较高水平,但黄河群体的遗传多样性明显低于其他群体;(ⅱ)四个水系群体间存在中等程度的群体分化(Fst=0.10):(ⅲ)10个鲤群体的遗传距离与地理距离呈显著性相关。本文首次提供了较为全面的中国鲤群体的遗传结构和种群及地理分化信息,为鲤的遗传学、育种学研究及渔业管理提供了有价值的参考资料。
鲢(Hypophthalmichthys molitrix)和鳙(Arisitichthys nobilis)是我国传统的养殖鱼类,但是对鲢、鳙的基因组研究还处于初级阶段。本文运用SSR标记结合AFLP标记,利用鲢、鳙杂交子一代和虚拟测交策略成功地构建了鲢、鳙遗传图谱。鲢图谱共包含了698个遗传标记:658个AFLP标记和40个微卫星标记定位在24个连锁群上,总图距达到1742.6cM,标记间的平均间隔为2.49cM;鳙图谱共包含了638个遗传标记:595个AFLP标记和43个微卫星标记定位在25个连锁群上,总图距达到1826.7cM,标记间的平均间隔为2.86cM;相关性分析显示标记数量与鲢、鳙连锁群长度极相关,表明AFLP标记和微卫星标记均随机地分布在不同的连锁群上。在与模式鱼类基因组的同线性比较研究中,发现鲢、鳙与斑马鱼微卫星位点侧翼序列(NCORs)具有高度同源性(46.7%),而与绿河豚只有低水平的同源性(6.4%)。鲢、鳙图谱的构建将促进鲢、鳙基因组和遗传育种研究的发展。