日本沼虾杂交和亲本群体遗传多样性与抗逆性的比较研究

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shqcd992
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
日本沼虾(Macrobrachium nipponense)作为我国重要的淡水养殖品种,因其生长速度快、繁殖周期短,抗逆性强深受广大养殖户的青睐。随着水产养殖业的快速发展,性早熟导致的多世代共存、高密度养殖带来的生长抑制以及种质资源退化等问题严重阻碍青虾养殖产业的发展。本论文以长江(CJ,E119.56,N32.24)和洞庭湖(DT,E112.99,N29.30)群体杂交的F3代作为父本,以淀山湖(DS,E120.97,N31.13)群体作为母本,得到2个三系杂交群体SCD(DS♀×CD♂)和SDC(DS♀×DC♂)。以亲本群体(DS、CJ和DT)和杂交群体(SCD和SDC)作为研究对象,利用形态学指标和SNP遗传分子标记,初步探讨了亲本群体和杂交群体在形态学特征和遗传多样性的差异;并对五个群体的生长性能与生化成分进行比较,从生长和营养物质积累的角度进行分析;在此基础上,基于转录组和蛋白组测序对亲本群体(DS)和杂交群体(SCD)进行比较研究,进一步探讨了杂交群体和亲本群体在基因和蛋白质水平上的差异;最后对亲本群体(DS)和杂交群体(SCD)进行氨氮暴露实验,从抗氧化免疫、能量代谢和解毒能力三方面综合比较其抗逆性的差异。本论文工作以期为日本沼虾杂交选育工作提供一定的理论基础。主要研究结果和结论如下:1日本沼虾杂交和亲本群体形态学分析及SNP遗传分子标记的研究本研究以日本沼虾3个亲本群体即长江口(CJ),洞庭湖(DT)和淀山湖(DS)以及2个杂交群体SCD和SDC作为研究对象。分别取5个群体的F1代作为实验对象,进行为期3个月的养殖实验。通过测定其19个形态学指标,并进行聚类分析、判别分析和通径分析等统计学方法得到了杂交群体区别于亲本群体的优势性状。同时还对5个群体进行SNP遗传分子标记分析。结果显示:(1)SCD和SDC聚为一支,而DT和CJ聚为另一支。(2)杂交群体对体质量显著影响的性状有继承亲本的性状尾扇宽(FW)和全长(OL),还有区别与亲本的性状第二步足长(P2L)和头胸甲宽(CW)。(3)杂交群体相较亲本群体具有较高的核苷酸多样性和单倍型多样性。2日本沼虾杂交和亲本群体生长性能与生化成分的比较通过对日本沼虾亲本群体(DS、DT和CJ)和杂交群体(SCD和SDC)进行为期三个月的养殖实验,并测定5个群体生长性能相关指标和生化组成成分。结果显示:(1)杂交群体的存活率显著高于亲本群体。(2)杂交群体肌肉和肝胰腺中的生化指标(甘油三酯、总胆固醇、葡萄糖)显著高于亲本群体;杂交群体肝胰腺中消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶)活性显著高于亲本群体,而亲本和杂交群体的肌肉中消化酶活性无显著性差异。(3)杂交群体肝胰腺中多不饱和脂肪酸的含量和肌肉中必需氨基酸的含量均显著高于亲本群体。(4)杂交群体肌肉中生长相关基因(CHS、Ec R、RXR、CDA1、LGR2和Ca MKI)的表达量显著高于亲本群体。3日本沼虾杂交和亲本群体组学分析基于转录组和蛋白组学的分析,取养殖三个月后的亲本群体(DS)和杂交群体(SCD)进行比较研究。结果发现转录组测序获得的差异表达unigenes共有814条,其中上调unigene 259条,下调unigene 555条。KEGG涉及的通路主要包括氧化磷酸化、细胞凋亡及MAPK信号通路。蛋白组测序共得到57个差异蛋白,包括35个上调蛋白和22个下调蛋白。KEGG涉及的通路主要包括精氨酸合成、谷氨酸和丙氨酸代谢信号通路。对转录组中随机选取的15条差异基因和蛋白组中14个差异蛋白对应的基因序列进行荧光定量PCR验证分析。转录组和蛋白组结果均表现出杂交群体相较亲本群体在生长和免疫方面具有一定优势。4日本沼虾杂交和亲本群体基于氨氮暴露的抗逆性研究对转录组和蛋白组得到的结果进行进一步验证,通过对亲本群体(DS)和杂交群体(SCD)进行为期96 h的急性氨氮暴露实验和28 d慢性氨氮暴露实验。结果显示:在急性96 h氨氮暴露后,SCD群体的存活率显著高于DS群体。随着氨氮浓度上升,肝胰腺凋亡细胞数量呈上升趋势,在相同氨氮浓度下DS群体的细胞凋亡率显著高于SCD群体。在相同氨氮浓度下,SCD群体的抗氧化及免疫活力要高于DS群体。慢性28 d氨氮暴露后,SCD群体的存活率显著高于DS群体,而增重率和增长率无显著性差异。随着氨氮浓度上升,两个群体的肝组织结构发生破坏,空泡数量和脂滴数量增多。在相同氨氮浓度暴露下,DS群体的脂类物质,脂代谢相关酶活性和基因表达量均显著高于SCD群体。随着氨氮浓度上升,高浓度组中鳃的凋亡细胞数量显著上升,尿素循环代谢相关物质,谷氨酰胺合成相关酶活性以及氮代谢相关基因表达量出现上调,而呼吸代谢相关基因表达受到抑制。综合以上实验,本研究结果发现杂交群体的遗传分化程度较高,存在杂合选择优势,在生长性能和营养物质积累方面显著优于亲本群体。在相同氨氮浓度暴露下杂交群体表现出更强的抗逆性和解毒能力。以上结果为种质资源建设以及后续杂交选育工作提供了理论参照。
其他文献
RNA荧光成像技术可为治疗相关疾病提供新的方法,视紫红质对光的吸收是一种不同于绿色植物的光合作用新途径。对生物荧光体系的深入研究离不开量子化学理论预测的帮助,但生物体系动辄上千个原子会使计算量呈指数级上升,这让人们望而却步,量子化学分块方法应运而生。EE-GFMCC方法,中文名为静电嵌入的推广的分子碎片共轭帽方法,是一种线性标度的量子化学计算方法。本文整理了基态EE-GMFCC方法,并将EE-GM
学位
氮杂环卡宾(N-heteocyclic carbenes,NHCs)由于其结构的多样性、可修饰性好、配位能力强,已成为制备过渡金属配合物最重要的配体之一,NHC自身及其过渡金属配合物做为优良的催化剂在现代有机合成化学领域也得到广泛的应用。具有双配位模式的氮杂环卡宾(Ditopic NHCs)在同一氮杂环上同时包含两个卡宾配位中心,是一类重要的氮杂环卡宾结构,由于其可以高效的联接两个相同或不同的过渡
学位
随着能源需求的不断增长和环境污染的日益严重,绿色可持续能源的发展受到了越来越多的重视。氢气(H2)作为一种清洁无污染、能量密度高、零碳的可再生能源载体,受到了工业界和科技界广泛的关注。相比于传统化石燃料重整工艺,电催化水分解制氢的碳排放量低,是一种简单、高效的绿色制氢方法,具有广阔的应用前景。然而,在实际应用中,由于阳极析氧反应(OER)和阴极析氢反应(HER)过电位的存在,传统电解水制氢一直面临
学位
在气候变化和快速城市化的双重作用下,沿海城市极易遭受台风风暴潮、极端降雨和上游来水等多个致灾因子影响,进而引发严重的复合洪涝灾害,造成巨大的社会和经济影响。沿海城市如何科学构建复合洪涝情景,定量评估台风期间的复合洪涝灾害,合理规划防洪设施,从而更有效应对复合洪涝灾害,提高防灾减灾能力,是当前国际社会和学术界普遍关注的热点和前沿科学问题。本研究立足于沿海超大城市~1—上海,基于Copula统计模型和
学位
为应对环境和能源问题,二氧化碳转化和利用已经成为工业界和学术界关注的热点。二氧化碳经碳酸乙烯酯加氢转化为甲醇和乙二醇路线是当前二氧化碳高效间接转化和利用的途径之一,近年来受到学者们的广泛关注。二氧化碳合成碳酸乙烯酯已有成熟工业化技术,碳酸乙烯酯加氢制甲醇和乙二醇成为打通这个技术的关键。这种间接转化的过程被视为不产生碳排放的绿色碳循环过程,原子利用率100%,具有很大的应用潜力。Cu基催化剂对碳酸乙
学位
全球气候变化是当今世界面临的重大挑战之一。节能减排,发展可再生能源是应对气候变化的关键路径。风能因具有清洁、无污染的特点,过去20年间在全球范围内得到了快速的发展。中国自2008年起已是世界上风电装机量最大的国家。国内外已有大量研究指出风电开发会对鸟类产生多种直接和间接的负面影响。直接影响包括鸟类与风电设施相撞引起的死亡;间接影响包括风电发展引起鸟类的时空分布改变,栖息地丧失,行为改变和群落结构改
学位
城市河流被越来越多的研究证明是大气层中三种主要温室气体(Greenhouse Gases,GHGs),包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放的热点区域,这是由于城市河流不仅接受了城市区域各种类型排污污水中高浓度GHGs的直接输入,还可以通过被改变的系统内结构间接地影响各种生物地球化学循环,并导致水体GHGs通量的变化。尽管过去很多研究通过提高通量的空间分辨率在准确估算区域G
学位
钛基钙钛矿型铁电体凭借无毒环保、结构稳定和性能优越等特性,在多功能材料领域获得一席之地。其结构组成简单并且对掺杂展示出较高的容忍度,不但可以实现指定格位上的离子替代从而诱导结构转变、带隙窄化和电子自旋状态的改变,还可以实现同多种氧化物的固溶或复合,使材料产生多功能特性。利用多种方式优化后的铁电体在低功耗信息存储器、自旋电子装置和光电能量转换器等设备中展现出广阔的应用价值。伴随着能源需求持续扩大和能
学位
文章以朱载堉乐学为研究对象,将构成其主要内容的各部分进行探讨和研究。运用以音乐史学、音乐文献学、音乐分析学为主,兼及历史人类学、音乐结构学等多学科的研究方法,从理论与实践角度,具体从朱载堉个人学术背景、乐学理论与实践基础、宫调、乐谱、乐器、作乐等方面进行思考和研究。运用逻辑推理和归纳分析等手段,通过回归历史场域,将朱载堉及其乐学实践放置其生活的时空背景,探讨朱载堉作为王府阶层乐律学研究者,具有怎样
学位
厨余垃圾生物处理是资源化利用的重要途径。微生物作为生物处理的主体,在厨余垃圾生物处理过程中发挥着重要作用,但目前仍存在着对实际厌氧和好氧处理系统中微生物群落演替认识不清的问题。厌氧消化是厨余垃圾生物处理的主流技术,其处理时因接种污泥等引入新污染物如塑化剂和抗生素,对系统高效稳定运行的影响及抗生素抗性基因(ARGs)传播带来的潜在隐患值得引起关注。针对这些问题,本论文以厨余垃圾生物处理为研究对象,采
学位