银鲫线粒体基因组序列分析及ENU诱变银鲫F1代遗传差异分析

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黑龙江省方止县双风水库的银鲫(以下称方正银鲫)以个体大、生长快、适应性强而闻名,并作为黑龙江银鲫的优良群体被移植到全国二十余省市,受到人们的普遍欢迎。因此,开展方正银鲫的生物学研究,对发展鲫鱼增养殖,培育新品种是很有必要的。方正银鲫(Carassius autatus gibeblio Bloch)是以雌核发育为主、两性融合为辅的两性型种群,一年性成熟,因此利用常规选育技术,获得新种的周期非常短,是一种非常好的育种材料。但其种内的遗传同质性非常高,要想获得在生产性能上有显著差别的养殖新品种常规选育的方法很难达到预期的效果,且工作量也比较大。因此,鉴于ENU的诱变特点,本研究利用方正银鲫所具有的特殊生殖方式和繁殖周期短的特点,对繁育亲本进行了ENU浸泡诱变并繁殖F1代,这样通过一代的选育不仅可以固定这些诱变位点,而且还可以快速获得纯种,对其它养殖鱼类的育种工作也是有借鉴意义的。本论文研究的主要结果如下:   1.银鲫线粒体全基因组序列分析通过对方正银鲫雌雄鱼线粒体DNA进行全序列测序得到银鲫雌雄鱼线粒体基因组全长分别为:16582bp,16581bp,两者的线粒体基因组长度相差1bp,基因的排列次序一致,类似于其它鲤科鱼类。方正银鲫线粒体DNA有37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因和13个蛋白质编码基因)和1个非编码区(D-Loop区)。L链上仅编码9个基因(tRNA-Gln,tRNA-Ala,tRNA-Asn,RNA-Cys,tRNA-Tyr,tRNA-Ser,NADH6,tRNA-Glu,tRNA-Pro),其余的基因均有H链编码。在线粒体基因组中有10处基因重叠现象,共28bp;有15或16处基因间隔,总间隔序列长度70bp-73bp。13个蛋白编码基因中有3个蛋白编码基因(COXⅡ,ND4和Ctb)含有不完全终止密码子(T),ND2、ATPase8、ND3和ND6终止密码分别为TAG,其它的都为TAA。22个tRNA中除tRNA-Ser2缺少”DHU=臂,为二叶草结构外,其余21个tRNA基因的二级结构全部属于典型的三叶草结构。   2.ENU诱变银鲫F1代线粒体基因组与正常银鲫的比较研究通过对6尾(♂3,♀3)诱变组银鲫和2尾(♂1,♀1)对照组银鲫线粒体DNA进行全序列测序比对分析发现6尾诱变组银鲫有4尾鱼的mtDNA发生点突变率达到2%,这些突变位点覆盖整个mtDNA,主要集中在13个蛋白质编码基因、12SrRNA基因、16SrRNA基因和D-Loop控制区。同时在突变位点相对较多的NADHI和NADH2部分序列设计引物,对诱变组55尾(♀23,♂32)和对照组17尾♀9,♂8)线粒体DNA进行PCR扩增,测序,测序结果比对发现,对照组雌鱼雄鱼均未发生变化,诱变组23尾雌鱼仅有4尾发生碱基变化,32尾雄鱼中有17尾发生碱基变化,诱变组的平均诱变率为38%,雄鱼的诱变率大于雌鱼的诱变率。   3.ENU诱变银鲫F1代AFLP指纹图谱分析本论文采用9对AFLP引物组合对诱变银鲫子代30尾(♀14,♂16),对照组子代25尾(♀14,♂11)进行分析。9对AFLP引物组合共检测出627个位点,多态位点比例为36.7%,诱变银鲫子代共检测出627个位点,多态位点比例为36.7%,对照组检测出639个位点,多态位点比例为37.9%。在诱变组和对照组中检测到两种特异位点,Ⅰ型(缺失型)特异位点和Ⅱ型(插入型)特异位点。9对引物组合共产生60个特异位点,平均每对引物产生6.7个位点,占总位点数的9.4%;其中34个特异位点为Ⅰ型特异位点,其余的26个为Ⅱ型特异位点。
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