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鳙(Hypophthamichthys nobilis)是我国江、河、湖、库等大水面水体中特有的半洄游性鱼类,为典型的滤食性鱼类,是我国传统淡水养殖对象,具有悠久的养殖历史。本研究收集了9个鳙群体,分别来自包括4个国家级原种场鳙群体(湖北石首、湖南长沙、江西瑞昌和江苏邗江)、2个省级良种场亲本群体(江苏漕湖和广西玉林)和3个长江江段捕捞群体(镇江、张家港和常熟),利用分子标记技术,结合群体遗传学、分子遗传学、数量遗传学和转录组学,从遗传变异分析、遗传参数估计、选育效果评估和早期生长发育转录组分析等方面开展研究,根据研究结果,构建选育基础群体,并开展不同杂交组合子代的遗传评估,获得优质杂交组合,同时结合转录组分析结果,制定鳙遗传改良技术方案。具体结果如下:1.鳙群体的遗传变异分析利用mt DNA D-Loop区序列,对鳙群体开展遗传变异分析。在共计401条D-loop序列(939bp)中共检测到37个变异位点(不含插入/缺失变异),42个单倍型,单倍型多样性(Hd)介于0.665—0.905。群体间Kimura双参数遗传距离介于0.0034—0.0068,结合遗传聚类分析,发现长江下游捕捞群体与中下游原种群体遗传距离较近,石首和美国群体与其它群体的遗传距离较远;其中,珠江流域玉林群体及美国群体与长江流域中游群体(长沙群体)遗传距离相对较近。分子方差分析及和遗传固定指数(FST)分析显示,群体间遗传变异占总变异6.58%,遗传差异极显著(P<0.01),两两群体间遗传分化多数呈显著(P<0.05)或极显著分化(P<0.05)。采用15个微卫星标记结合荧光修饰及毛细管电泳分型技术,对鳙9个群体开展遗传变异分析,各微卫星位点等位基因数(Na)介于7~19个(平均13.53个),有效等位基因数(Ne)介于1.78~9.05个(平均4.54个),位点多态性信息含量介于0.40~0.88(平均值0.70)。群体水平遗传多样性参数比较发现,9个群体在等位基因数和杂合度水平的差异不明显,群体的平均表观杂合度(Ho)介于0.69~0.75,期望杂合度(He)介于0.70~0.74。基于群体间Nei’s遗传距离及UPGMA聚类树结果显示,长江下游的捕捞群体和原种群体间遗传距离较近并先聚类,然后与珠江水域(玉林)、长江中游群体(长沙)和上游群体(石首)聚类。根据群体间遗传分化指数、遗传距离等的热图分析发现,长江中上游群体及珠江水系玉林群体与下游群体的遗传差异相对更大。对个体的遗传结构分析也发现,长江中上游群体(石首)的遗传结构相对独立,与其它群体内样本的遗传结构差异较大;玉林群体的个体与长沙和瑞昌群体的遗传结构较为相似。研究表明,长江流域鳙的种质资源呈现较高的遗传变异,且近年来的捕捞群体维持了水域内种质资源的较高遗传多样性水平,可为遗传改良和品种选育提供较为丰富的遗传物质基础。2.鳙生长性状的遗传参数分析采用两个国家级原种场亲本群体(石首和邗江)构建选育基础群体,对2个群体进行群体繁殖(组1)和人工授精(组2)实验,并分别采集672尾30日龄鱼苗,用于开展早期生长性状的遗传分析。通过微卫星标记分别鉴定了其中628和660尾个体的亲本来源,并依此获取群体双列杂交的信息;亲本对应子代贡献率存在极显著差异(P<0.01)。在2个繁殖组中,体重和体长在家系间均存在极显著差异(P<0.01);在组2中,体重和体长在交配设计间均存在显著差异(P<0.05)。此外,杂交组合的2个生长性状均呈现出中亲杂种优势(0.39-7.64%),其特殊配合力也均为正值(0.01-0.02)。基于动物模型和限制性最大似然法,鳙30日龄体重和体长的遗传力估值分别为0.47和0.49,且均达到极显著水平(P<0.01)。体重和体长间存在极显著的遗传相关和表型相关(P<0.01),分别为0.89和0.83。采用两个国家级原种场亲本群体(石首和邗江)进行群体繁殖(组1)和人工授精(组2),待子代生长至10月龄时,随机从组1和组2中各采集1000尾,剪尾鳍进行亲子鉴定,并测量主要生长性状,用于遗传参数等研究。通过亲子鉴定,组1和组2分别鉴定958尾和914尾,鉴定率均超过90%。组1和组2的体重变异系数均最大,分别为15.91%和15.39%,体长变异系数最小,分别为5.57%和4.63%。组1中不同交配设计对体重、体长、头长、体高和体厚5个生长性状均有极显著影响(P<0.01),组2中不同交配设计对体重、体长、头长、体高4个生长性状均有极显著影响(P<0.01),而对体厚性状影响不显著(P>0.05)。组1和组2中的HJ×SS组合子代的体重、头长和体厚的均值在4个组合中最大;组1和组2内杂交子代的5个生长性状均存在中亲优势,组2内HJ×SS组合杂交子代的5个生长性状均存在超亲优势,所有杂交子代的特殊配合力也均为正值(0.01-0.02)。基于动物模型和限制性最大似然法,鳙10月龄体重、体长、头长、体高和体厚的遗传力估值分别为0.25、0.25、0.17、0.23和0.09,均达到显著水平(P<0.01)。两性状间遗传相关最大为体重和体厚(0.97),最小为体重和头长(0.79);两性状间表型相关最大为体长和体重(0.85),最小为体厚和头长(0.42)。研究表明,通过家系构建和群体杂交,可以获得具有生长优势的鳙鱼苗,鳙30日龄和10月龄生长性状均具有较高选育潜力,杂交组合表现出杂种优势,可作为优质育种材料开展鳙的遗传改良。3.鳙选育系的生长性能评估为进一步评估鳙选育系的生长性能,在广西开展了鳙选育系和广西本地鳙的生产性对比试验,分别在2018年9月、12月和2019年5月对2个品系鳙的生长性状进行了测量。结果显示,试验期间鳙选育系的个体在生长性能上表现较优,鳙选育系和本地鳙的平均日增重分别为0.908g/d和0.858g/d;养殖初期进行个体标记时,鳙选育系体重变异系数大于本地鳙的体重变异系数,而后期两次抽样中,鳙选育系的体重变异系数显著小于本地鳙(P<0.01),说明鳙选育系的个体规格在养殖过程中比本地鳙更趋于一致;鳙选育系的体长、头长、体高、体厚与体重之间的相关系数均达到了极显著水平(P<0.01),体重与体长的相关系数最高为0.940,其次是头长和体长为0.938,体高和头长最低为0.750。4.鳙早期生长发育转录组分析鱼类生长发育过程中,早期生长发育是其生活史的一个关键过程,本研究对鳙的6个早期发育阶段进行了转录组测序,旨在了解鳙早期生长发育的分子调控机制。通过无参转录组拼接获得了76573个参考转录本,平均长度为1768bp。其中,有41742个(54.54%)转录本获得有效功能注释,另有59014个微卫星(SSR)位点被鉴定。此外,在相邻发育阶段的比较中观察到30199个差异表达的转录本(DETs),通过6个生长发育阶段的序列聚类分析模拟了9种表达模式。在DS1期(囊胚期)后,转录本表达水平明显升高,而在随后的发育过程中DETs数量逐渐减少。从DS1到DS2(6肌节期)的转录组变化最大(上调或下调),这一变化丰富了许多与母体到合子转变(MZT)相关的生物学过程和代谢途径。DS1和DS2期间的DETs的蛋白-蛋白互作(PPI)网络分析显示,来自同一代谢通路的基因(或蛋白质)呈现明显的互作关系,并表现出显著的共调控模式。在转录本相对表达量的时序性表达分析中,发现了1个可能与鱼卵孵化密切相关的表达模式(profile_48),该表达模式的基因仅在孵化前后呈现相对较高的表达水平,并从该表达模式中确定了一个孵化酶基因(hce1)与其他33个注释基因的严格共表达关系。该研究为鳙早期发育过程中组织分化、器官形成、早期生长过程的基因表达和调控研究提供了丰富的基础数据,尤其是母源-合子转化和孵化等重要生命活动相关功能基因的表达特征,可为后续对鳙早期发育及苗种质量相关研究提供参考数据。