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基因组图谱的构建是深入开展各生物种类的分子生物学和基因组学研究的基础,如数量性状位点定位、标记辅助选择育种、杂交优势预测、基因组进化等等,因此遗传图谱的构建通过对基因组进行系统性研究,是动植物遗传育种和人类遗传疾病诊断和治疗的依据。耐低温性状作为鱼类的一种重要的经济性状,研究鱼类对环境温度适应问题对阐明鱼类温度适应机制、生物进化、自然选择等原理具有重要的意义。
本文以荷包红鲤抗寒品系(♂)和云南大头鲤(♀)为祖父母本所培育的110个F2个体为作图群体,主要利用荧光扩增片段长度多态性(fluorescent ampiificationfragment length polymorphism, fAFLP)分子标记和少量的EST( Expressed SequenceTag, EST)标记,通过Onemap作图软件的远交全同胞家系模型构建了鲤遗传连锁图谱;此外,将EST标记与鲤耐低温性状进行了相关性分析和定位研究,通过分析EST标记的遗传信息进一步对鲤耐低温性状进行探讨。具体研究结果如下:
1.分子标记的开发
用经过筛选的30对AFLP引物组合,对亲本和作图群体110个个体中进行AFLP分析,结果显示:共产生清晰的fAFLP标记1513个,其中多态性标记911个,多态性比例为60.2%;平均每对组合产生50.4个标记,多态性标记30.4个。卡方检验(p>0.05)显示,在子代中符合孟德尔遗传规律的有627个(包括3:1和1:1),轻微偏分离标记284个(0.05<p<0.04)。
选取鲤脑cDNA文库获得低温诱导表达的350个基因序列,通过根据EST序列非翻译区(UTR)设计64对EST引物,其中35对获得清晰的扩增条带,含有多态性引物12对,其中有9个符合1:2:1分离,3个符合1:1分离。
2.鲤遗传连锁图谱的构建
对含有多态性的911个fAFLP分子标记和12个EST标记进行连锁分析,绘制了鲤鱼遗传连锁图谱。鲤鱼连锁图谱的框架图共含有246个分子标记,其中有238个fAFLP标记和8个EST标记,分布在50个连锁群上,连锁群长度从2.01cM到437.46cM,总图距为2876.64cM,标记间平均间距为14.68cM,图谱覆盖率为66.56%。
3.EST标记的相关分析和的定位研究
在鲤遗传连锁图谱中,将8个EST标记分别连锁定位到6个连锁群,通过SPSS的GLM程序对标记与性状相关性检验得知,标记CC009(P<0,05)与标记CC115(P<0.01)与耐低温性状相关,并且分别被连锁定位到图谱的第2号连锁与第38号连锁群。
通过NCBI数据库对EST标记进行功能注释,检索显示,标记CC009与斑马鱼(Danio rerio)尿嘧啶激酶1(Uridine-cytidine kinaseI)的同源性水平高达94%;而标记CC115为(Prochlorococcus marinus. str)的假定糖基转移酶( putativeglycosyl transferase)中度同源,其他标记均为低同源性和未知基因。