青鱼生长性状QTL定位及相关分子标记的鉴定研究

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青鱼(Mylopharyngodon piceus)是我国大宗淡水鱼中的肉食性鱼类。在青鱼的人工繁殖中,由于生产单位不恰当的人工选择,使繁殖出的青鱼在生长、抗病等性状方面出现退化,导致种质资源质量下降,严重影响了青鱼养殖业的可持续发展。因此,为保障青鱼养殖业健康、稳定、可持续的发展,有必要对青鱼进行遗传改良和良种选育。本研究构建了首张青鱼高密度遗传连锁图谱,对邗江水系野生青鱼进行了体重、体长、体宽和体高四个性状的QTL定位并开发出与生长性状相关的SNP。利用开发出的与生长相关QTL连锁的SNP与表型数据间进行了关联分析,并找到了优势基因型。结合先前的研究,从遗传多样性和历史动态的角度分析了邗江群体具有较强的育种潜力的原因。本研究以期对未来青鱼的良种选育和分子标记辅助育种提供参考。主要内容如下:1、通过对邗江作图群体的样本进行GBS测序,开发出10390个分子标记,通过软件进一步筛选,去除了6211个偏离的分子标记。将保留的分子标记分配到24个连锁群中,最终构建出包含有4108个分子标记的青鱼遗传连锁图谱。该图谱的平均密度为0.51 c M,全长1708.531c M。利用比较基因组学的共线性分析方法,在高密度连锁图谱和斑马鱼染色体之间检测到保守的共线关系。关联分析显示,体重、体长、体宽和体高四个性状间存在极显著的相关性。利用高密度连锁图谱进行青鱼生长性状相关的QTL定位,在3个连锁群(LG10、LG17、LG20)上鉴定出与体重、体长、体高和体宽相关的共计17个QTL,解释的表型变异值(PVE)在10.9%到15.5%之间。2、重新构建了一个邗江青鱼群体来探究体重QTL区间内SNP标记的特征。根据与体重紧密连锁的3个分子标记及侧翼序列信息设计了相应的引物并进行PCR扩增,通过Sanger测序进行SNP分型。对三个SNP位点进行PHW检验,结果显示snp4197不符合Hardy-Weinberg平衡状态。对288个子代的2个多态性位点处的所有基因型进行了统计,并对SNP位点的不同基因型进行了多重比较,结果显示,体重相关SNP位点snp8107和snp9562的优势基因型分别为AG和GA。基于这两个位点构建二倍型,发现由snp8107的AA和snp9562的GA组成的二倍型体重平均值最高,在体重方面呈现优势。体重和体长的关联分析显示两者仍间具有极显著的相关性,因此,可以通过改变四种性状中的一种达到改良其他性状的目的。3、利用计算等位基因频率、进行遗传多样性分析、测定碱基含量及中性检测的方法探究了在不同群体中生长相关分子标记的特征。结合先前研究的结果,我们推断本研究所得到的与体重QTL连锁的分子标记可能仅与不同群体的最大体重有关。对包含SNP位点的序列片段的三个不同群体,进行了遗传多样性分析,结果显示,对于包含snp8107的片段,单倍型多样性分别为邗江群体0.782,石首群体0.497和湘江群体0.515;对于snp9562片段单倍型多样性分别为湘江群体0.508,石首群体0.48,邗江群体0.239。中性检验D值均大于0且达到显著水平,说明3种群体在历史上可能经历过瓶颈效应,导致群体数量大量减少并使稀有等位基因流失,后续由于环境等因素的改善,种群数量增加,群体基因频率也发生了变化。结合遗传多样性分析和中性检验推测,邗江群体在经历瓶颈效应时可能有更多的稀有等位基因被保留了下来,因此邗江群体具有良好的遗传育种潜力。
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