文蛤(Meretrix meretrix)7个群体遗传多样性分析

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通过生物信息学方法分析了文蛤(Meretrix meretrix)转录组中微卫星序列(简单重复序列,simple sequence repeat)的分布规律。结果表明:在文蛤转录组SSR中,单碱基重复的数量最为丰富,有3001个;其次为三碱基和四碱基重复,分别为2254和2200个;二碱基重复1052个;五碱基332个;六碱基最少,仅13个。文蛤转录组SSR共包含26个重复基元,其中优势基元最多为单碱基重复A/T有2809个,其次为三碱基重复AAC/TTG有907个,四碱基和二碱基重复中的AAAC/TTTG、AT/TA分别有588、561个,说明文蛤转录组微卫星位点的分布对A/T具有偏好性。文蛤SSR(完整性)的平均长度为18.34bp,微卫星主要长度为12~20bp,约占41%。本研究结果将为研究文蛤等贝类微卫星标记开发、群体遗传多样性、遗传连锁图谱和分子遗传育种提供基础数据。为了解江苏文蛤红壳色(Meretrix meretrix)群体选育世代的遗传多样性变化,以观察连续群体选育对文蛤群体遗传结构的影响和后续育种计划的长期可持续性。采用15个微卫星分子标记,对江苏黄文蛤(SY)、红文蛤(SR)和红壳色选育群体(SRF1~SR5F5)共7个群体进行分析。结果显示,15对引物共检测出765个等位基因,每个位点在每个群体的等位基因(Na)3~18个,Na随着选育世代增加而减少(P>0.05);观测杂合度平均范围为0.4422~0.5022,期望杂合度(He)范围0.6424~0.6798,群体中63.81%的位点显著偏离哈温伯格平衡,表明各位点存在一定程度的杂合子缺失;各位点多态信息含量(PIC)范围0.5750~0.6298,表明群体的位点多态性较高;群体内近交系数Fis值范围为-0.0157~0.7409,平均值为0.2777,表明群体存在一定近交水平;Fst为0.0455,说明文蛤群体的变异中约有4.55%是由不同群体间的基因差异产生的,95.45%的变异来自于各个种群内部各群体基因流为0.9002~18.9478,平均基因流为8.8065,各个群体存在较强基因交流;UPMGA聚类分析表明,黄文蛤(SY)独成一支,红文蛤及其选育群体依次聚为一支。研究表明,经过5代人工选育文蛤红壳色选育群体虽较基础群体(SY和SR)遗传多样性指数有略有下降(P>0.05),但并未导致选育群体的遗传多样性发生显著性变化,仍具有较高的遗传多样性。为探索文蛤cdk1基因单核苷酸多态性(SNP)与文蛤生长性状的相关性。实验选取江苏文蛤红壳色原种及其选育子代等7个群体,通过直接测序法对其cdk1基因外显子区域进行了SNP位点筛查,并将SNP位点与个体不同生长性状(壳长、壳宽、壳高、粒重)进行关联分析。结果显示,15个SNP位点分布在cdk1基因的外显子上,其中与生长性状显著相关SNP位点有6个;在这6个SNP位点中,检测到有1个SNP位点为同义突变(443T>A);5个SNP位点为非同义突变(356G>A;713G>A;1121C>G;1201G>A;1229A>T),分别导致氨基酸(Cys119Tyr;Arg238His;Thr374Arg;Gly401Ser;Asn410Arg)的改变;亦对6个生长相关SNP位点进行连锁不平衡分析,构建出4种单倍型与文蛤生长性状显著相关(P<0.05)。利用Popgen 32软件分析cdk1基因与生长性状显著相关6个SNP位点在7个群体遗传参数。结果显示,7个群体均出现期望杂合度(He)低于观测杂合度(H0);多态信息含量(PIC)为0.2339~0.3040,均表现为中度多态性;群体间遗传分化指数为0.0046-0.0274,说明各个群体之间遗传分化较低;6个生长相关SNP位点中优势基因型在选育群体的频率呈增加趋势,反应江苏文蛤红壳色选育群体在生长性状上已累积一定的遗传变异。上述研究表明,文蛤cdk1基因外显子中存在的6个SNP位点及其构建的单倍型与壳长、壳宽、壳高和粒重四种生长性状存在显著关联性,江苏文蛤红壳色选育群体遗传结构并无显著变化。本研究筛选出的6个SNP位点及其单倍型构建和选育遗传结构分析,为单个生长基因碱基突变对文蛤生长性状影响和生长品系选育积累了基础的研究资料。
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