长牡蛎(Crassostrea gigas),又称太平洋牡蛎(Pacific oyster),是我国重要海水养殖品种,也成为相关研究者的研究热点。本研究主要研究结果如下所示:1.长牡蛎多代近交与自交遗传差异及生长性状比较分析大多数长牡蛎是雌雄异体,雌雄同体的长牡蛎比较少见,但雌雄同体后代能正常存活。为了解长牡蛎多代近交和自交家系的遗传多样性、遗传结构和生长情况,本研究选用长牡蛎近交4代(F4代)、近交5代(F5代)家系和雌性同体自交1代(自交1代)家系,采用8对多态性高的微卫星序列进行分析,同时对其成体的三个时间点生长数据进行了显著性差异分析。实验结果表明,8对微卫星位点在野生对照组中表现出较高的多态性,F4代、F5代和自交1代3个家系的遗传多样性明显下降,平均等位基因数(N_a)由17.00下降到2.00,平均观测杂合度(H_o)由0.538下降到0.449,平均多态信息含量(PIC)由0.826下降到0.297;哈迪-温伯格平衡(HWE)检验结果显示,8个位点在三个家系和野生对照组中均不同程度偏离HWE平衡(P<0.062)。F4代、F5代、自交1代和野生对照的生长性状指标分析表明,和野生对照相比,三个家系生长指标明显提高,对于自交一代而言,与自交实验组亲本选择的偶然性有关。同时,三个家系三个时间点的壳长、壳宽生长性状没有显著性差异(330日龄壳宽和630日龄壳长除外),F5代生长性状指标壳高和湿重均大于F4代和自交1代,且差异显著;但F4代和自交1代之间没有显著性差异。通过本研究发现,F5代可以继续用来进行生长性状新品系的选育,自交1代尽管多样性降低,但对成体的生长性状影响不明显,因此雌雄同体牡蛎可以用做实验材料进行相关性状的选育。2.基于MethyRAD技术的长牡蛎糖原含量性状的全基因组甲基化分析随着牡蛎基因组的组装成功,牡蛎基因、功能、表型的研究将进入一个新的阶段。长牡蛎糖原含量是重要的经济性状,它不仅影响牡蛎的品质风味,而且对牡蛎的抗逆性、存活率等都有一定的影响。本研究以分别养于崆峒岛海域(KTD)和乳山海域(RS)两个海域的四个家系牡蛎为研究对象,对养于两个海域的同一家系间糖原含量进行分析,发现之间有显著性的差异。本研究对长牡蛎性腺全基因组甲基化水平进行分析,从表观遗传学的角度初步探讨了可能与牡蛎糖原含量相关的调控机制。研究结果发现,(1)长牡蛎甲基化主要以CpG二核苷酸甲基化形式为主。甲基化位点主要发生在外显子和内含子功能元件上,基因间区和基因上游2000bp甲基化水平次之,3’、5’非翻译甲基化水平较低;不同海域相同家系的甲基化位点一致性较好,一定程度上证明了甲基化是可以遗传的。(2)四个家系共同差异甲基化位点涉及的基因主要集中在牡蛎的免疫、能量代谢和信号传导的基础性活动,推测环境可能通过影响牡蛎的基础性活动从而造成个体间的生理特征差异。其中,己糖激酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、NADH脱氢酶与糖原的合成有关。(3)GO富集分析显示,养殖于不同海域的家系差异甲基化基因在与糖原代谢直接相关的GO term中显著富集。这些条目下,除了与糖原合成直接相关的糖原磷酸化酶、糖原合酶、糖原脱支酶等,还包括通过丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、磷酸化酶b激酶等基因。另外,在差异甲基化基因富集得到的有显著性差异前30的GO term中,存在与脂肪酸、氨基酸、糖代谢相关的通路。(4)通过差异甲基化基因富集到的KEGG代谢前20通路中,大部分是与脂肪酸、氨基酸、糖代谢和细胞分裂、信号传导相关的通路。本研究推断长牡蛎基因组的甲基化水平在转录前发生重要的调控作用,一方面在一定程度上影响与糖原直接和间接相关酶基因的表达直接调控糖原的含量,另一方面通过影响氨基酸、脂肪酸的代谢水平影响糖的代谢,且能量代谢又可以与三大代谢相互作用,从而间接调控牡蛎的糖原含量。由于山东半岛南北两侧的KTD和RS海域具有不同的水温、盐度、饵料丰富度等养殖环境,推测环境因素可在一定程度上影响牡蛎的甲基化水平,从而影响糖原含量,具体调控机制有待进一步研究。