基于转录组测序的圆口铜鱼微卫星标记筛选

分析圆口铜鱼(Coreius guichenoti)的遗传多样性,可为其人工繁殖家系鉴别、分子标记辅助育种及长江上游珍稀特有鱼类的种质资源保护提供理论依据和技术支撑。以室内循环水养殖的圆口铜鱼为研究对象,提取其肝脏RNA,通过Illumina HiSeq~(TM) 2000高通量测序平台进行转录组测序,利用MISA软件对测序获得的unigene进行微卫星(SSR)位点挖掘和特征分析,设计SSR位点引物并进行验证。结果显示,圆口铜鱼转录组测序共获得80 688条unigene,通过查找获得34 155个SSR位点,分布在25 947条序列上,发生率为32.2%。圆口铜鱼SSR中主要重复单元类型为单碱基和二碱基,其中A/T和AC/GT为优势单碱基和二碱基重复单元,占总SSR数量的57.2%和19.7%。SSR重复数在5～60次,其中有40.3%的SSR序列集中在11～15次;SSR序列长度变化显著,单碱基至六碱基重复类型的总体长度在11～101 bp,其中12～35 bp序列长度占78.8%。随机选取50个SSR位点合成引物对9尾圆口铜鱼样本进行PCR扩增验证,可稳定扩增出目的条带的有40对引物,其中16对具有多态性,证明了通过转录组测序开发圆口铜鱼SSR标记的可行性。     

基于转录组测序的圆口铜鱼SSR标记初步筛选及特征分析

分析圆口铜鱼(Coreius guichenoti)的遗传多样性,可为其人工繁殖家系鉴别、分子标记辅助育种及长江上游珍稀特有鱼类的种质资源保护提供理论依据和技术支撑。以室内循环水养殖的圆口铜鱼为研究对象,提取其肝脏RNA,通过Illumina HiSeq? 2000 高通量测序平台进行转录组测序,利用MISA软件对测序获得的unigene进行微卫星（SSR）位点挖掘和特征分析,设计SSR位点引物并进行验证。结果显示,圆口铜鱼转录组测序共获得80 688条 unigene,通过查找获得34 155个SSR位点,分布在25 947条序列上,发生率为32.2%。圆口铜鱼SSR中主要重复单元类型为单碱基和二碱基,其中A/T和AC/GT为优势单碱基和二碱基重复单元,占总SSR数量的57.2%和19.7%。SSR重复数在5~60次,其中有40.3%的SSR序列集中在11~15次;SSR序列长度变化显著,单碱基至六碱基重复类型的总体长度在11~101 bp,其中12~35 bp序列长度占78.8%。随机选取50个SSR位点合成引物对9尾圆口铜鱼样本进行PCR 扩增验证,可稳定扩增出目的条带的有40对引物,其中16对具有多态性,证明了通过转录组测序开发圆口铜鱼SSR标记的可行性。     

杂交黄颡鱼(黄颡鱼♀×瓦氏黄颡鱼♂)及其双亲遗传多样性的微卫星分析

先从瓦氏黄颡鱼转录组EST序列筛选获得53个微卫星多态性位点,然后筛选出42对能在黄颡鱼和杂交黄颡鱼(黄颡鱼♀×瓦氏黄颡鱼♂)中稳定扩增的微卫星引物,最终选用9对多态性较高的微卫星引物对3个群体进行遗传多样性和亲缘关系分析。试验结果显示,3个群体(黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、杂交黄颡鱼)的平均有效等位基因数分别为2.5300、3.7697、3.0640;平均观测杂合度分别为0.2970、0.7292、0.4492;3个群体多态信息含量分别为0.3803、0.6746、0.5696。杂交黄颡鱼群体具有较为丰富的遗传多样性,有一定的杂交优势和良种选育潜力。其中杂交子代与母本黄颡鱼、父本瓦氏黄颡鱼的遗传距离分别为0.9006和1.8195,表明杂交子代与两亲本的遗传差异不对等,偏向母本一方,这与系统进化树的分析结果一致。     

军曹鱼全基因组微卫星特征分析与多态性标记的筛选及应用

为更好地开发军曹鱼(Rachycentron canadum)高多态性微卫星分子标记,本研究基于军曹鱼全基因组测序结果,利用MISA1.0软件对其简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)的位点信息进行检索及分析。结果显示,基因组中共筛选出1~6个核苷酸为重复单元的SSR位点344 820个,其中,以单核苷酸重复序列最多(174 146个),占SSR总数的50.50%;其次为二核苷酸重复和三核苷酸重复序列,分别占SSR总数的30.23%和14.02%。在SSR包含的重复单元中,单核苷酸重复以A/T类型为主,AC/GT是二核苷酸的优势重复单元类型。军曹鱼基因组SSR核心序列重复次数在4~275次范围内波动,单核苷酸SSR重复数为10的最多,二核苷酸SSR重复次数为6的最多。本研究设置长度≥12 bp为筛选高多态性SSR位点的标准,共获得361 684个位点。在上述位点中随机选取100个候选位点进行基因分型检测,利用从中筛选到多态性较高的10个SSR标记分别对北海、陵水、硇洲、徐闻和三亚5个养殖群体进行遗传多样性分析,145尾个体中共检测到69个等位基因,观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)平均值分别为0.628、0.706和0.653。相关研究表明,军曹鱼基因组中SSR位点类型较为丰富、多态性潜能较高,从中筛选获得的多态性SSR标记可为军曹鱼分子标记辅助育种、群体遗传多样性评价等研究提供有力支持。     

基于转录组数据的银鲴微卫星位点筛选

采用Illumina高通量测序技术对银鲴(Xenocypris argentea)肝脏组织进行转录组测序分析,筛选微卫星标记并进行多态性检验。共获得7 272个微卫星位点。随机选取48个4碱基以上重复类型的SSR位点进行引物设计和PCR验证,有47对可以扩增出清晰稳定的条带。在上述47个位点中随机选择26对在洞庭湖银鲴群体中进行多态性分析,结果表明,具有多态性的微卫星引物为21对。不同多态位点得到的等位基因数范围为3~15,平均基因数为7.29±3.94,观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)以及香浓-威尔指数(H)平均值分别为0.532 7±0.211 4、0.613 6±0.196 4、0.564 6±0.198 0和1.302 0±0.577 9。21个微卫星位点中,有6个显著偏离哈代-温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)。     

基于RNA-seq数据的密斑刺鲀SSR分子标记开发及鉴定

以密斑刺鲀(Diodon hystrix)为研究对象,利用RNA-seq技术进行转录组测序及序列组装,最终获得221762条Unigene序列,N50为2240 nt,GC含量为46.20%。利用MISA软件从该转录组数据中搜索到106221个符合条件的SSR位点,分布于62451条Unigene中,发生频率为28.16%。优势重复单元为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,发生频率分别为48.99%、32.57%和14.72%,其中单核苷酸重复单元中以A/T为主,占总SSR位点数的46.21%,二和三核苷酸重复单元分别以AC/GT和AGG/CCT为主,占比分别为21.90%和2.70%。选取SSR长度大于等于20 bp的位点设计了17563个位点的引物,随机挑选160对位点引物进行扩增鉴定,筛选到95对有效扩增引物,占比为59.38%。通过多态性验证,最终获得30对稳定、可重复的多态性引物(占有效扩增引物的31.58%),其中15对引物表现出高多态性(PIC>0.5),这些高多态性引物具有评估密斑刺鲀群体多样性的潜力。结果表明,密斑刺鲀转录组数据可作为开发稳定的SSR标记的有效来源,该实验所开发的多态性SSR位点为进一步研究密斑刺鲀的遗传图谱和遗传多样性奠定了基础。     

黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交研究

连续三年对黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂的杂交进行了系列研究 ,结果显示黄颡鱼♀和瓦氏黄颡鱼♂的杂交与黄颡鱼自交相比 ,卵的受精率要高 ,而孵化率、出苗率没有明显差异 ,说明黄颡鱼♀与瓦氏黄颡鱼♂之间进行杂交不存在繁殖障碍或繁殖障碍较小     

双须骨舌鱼转录组EST-SSR标记开发与引物筛选

利用MISA软件对双须骨舌鱼(Osteoglossum bicirrhosum)性腺转录组测序获得的188 461条Unigene进行SSR检测,结果在11 917个Unigene中共检测到SSR位点12 578个,其中包含2个及以上SSR位点的Unigene有633个。SSR的发生频率为6.32%,平均分布距离为9 949 bp。在筛选到的SSR位点中,优势重复基序为二核苷酸、三核苷酸和四核苷酸,其中二核苷酸重复基序数量最多,占总数的50.52%。重复基元类型共216种,其中数量最多的类型为二核苷酸重复AC/GT,占总数的20.66%。从所有筛选出的SSR位点中随机选取50个位点并运用Primer Premier 5.0设计引物,共有25对引物成功扩增出特异性产物,并且均在同科的美丽硬仆骨舌鱼(Scleropages formosus)的三个亚种中通用。结果表明,转录组测序产生的EST序列是开发SSR标记的有效来源,开发所得EST-SSR引物可用于双须骨舌鱼及其近缘物种遗传分析、遗传图谱构建以及分子标记辅助育种等工作中。     

应用RAPD和SCAR复合分子标志鉴定东北黄颡鱼

采用17个随机引物和3对特异性引物,测定了东北三省黄颡鱼主要分布区的RAPD和SCAR图谱。根据RAPD电泳结果鉴定,所检测的48尾鱼分属于3种黄颡鱼,经SCAR复合分子标志确定,分别是普通黄颡鱼(Pelteobagrus eupogon)、瓦氏黄颡鱼(P.vachelli)、光泽黄颡鱼(P.nitidus)。     

黄颡鱼人工健康养殖技术

正黄颡鱼属于鲇形目鲿科(亦称鮠科)黄颡鱼属,黄颡鱼属有5个种,即黄颡鱼、长须黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼和中间黄颡鱼,当前进行人工养殖的黄颡鱼属品种主要有黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼2种。黄颡鱼具有分布广,适应性强,耐低氧,产量高等特点。在水体中营底层生活,对各类水体适应能力强。黄颡鱼属杂食性鱼类,食谱范围较广,幼鱼以枝角类、桡足     

Characterization of 95 novel microsatellite markers for Zhikong scallop Chlamys farreri using FIASCO-colony hybridization and EST database mining

ABSTRACT:   In order to construct a simple sequence repeat (SSR)-based genetic linkage map and to promote molecular marker-assisted selection (MAS) in scallop breeding, the methods of Fast Isolation by AFLP of Sequences COntaining repeats (FIASCO)-colony hybridization and expressed sequence tag (EST) database mining were modified and used to develop 95 novel microsatellite markers for Zhikong scallop. The SSR-enriched library constructed by the FIASCO method consisted of 830 clones, and 295 (35.5%) positive clones were identified after colony hybridization. One hundred and fifty clones were randomly sequenced and the results showed all clones contained at least one microsatellite. Of 91 primer pairs designed, 72 were amplified scorable polymerase chain reaction (PCR) products and 70 were polymorphic with the allele number range of 3–16 alleles/locus (average 7.0 alleles/locus). When EST database mining was performed, 66 microsatellites containing ESTs were identified from 3467 sequences deposited in GenBank. Based on cluster analysis of length and GC content of the flanking regions, 47 primer pairs were designed and 23 scorable EST SSRs were obtained. Compared with genomic SSRs developed in this study, EST SSRs showed lower genetic variability with an average of 4.2 alleles/locus. The results in the present study demonstrate that modified FIASCO-colony hybridization is an efficient and low-cost method for the isolation of large numbers of microsatellite markers for scallop species.     

微卫星标记在坛紫菜丝状体品系DNA指纹构建中的应用

用从条斑紫菜EST数据库中筛选合成的微卫星引物对8个坛紫菜丝状体品系进行微卫星DNA指纹扩增。5个微卫星引物共扩增出32条带，其中3对引物所扩增出的5个条带(AU192094—127、AU187410—335、AU187410—190、AU194267—203和AU194267—328)被用来构建8个坛紫菜丝状体品系的DNA指纹。在这个图谱中，每个丝状体品系都有独一的指纹模式，彼此很容易被区分开。所获得的DNA指纹图谱，可用来进行孟德尔分离研究，及为坛紫菜纯系鉴定提供分子基础。     

Development of simple sequence repeat markers in Pyropia yezoensis (Bangiales,Rhodophyta) by high‐throughput sequencing technology

Pyropia yezoensis is one of the most important economical seaweeds across the world and major efforts are underway to increase the production. However, its genome is relatively unexplored. In this study, genome sequence of wild‐type strain LS was determined through paired‐end sequencing of small‐size fractionated genomic library. In total, 283,606 contigs were assembled and 20,620 SSR‐containing sequences were identified. Most of the SSRs contained tri‐ and di‐nucleotide motifs (95.42% and 2.34% respectively), of which GCC was the most abundant (15.7%). Furthermore, 1,253 pairs of primer sets were designed and 124 of them were selected randomly for validation. The results showed that 120 pairs were successful in PCR, and the remaining four failed to generate PCR product at various conditions. Among the 120 pairs of which the PCR products were subsequently sequenced by Sanger sequencing, 104 pairs amplified SSRs with the same motif and repeat times, three pairs with the same motif but different repeat times and 13 pairs with different motifs. Moreover, 21 primer pairs amplified polymorphic products between LS and an improved strain HT, and tri‐nucleotide SSRs showed higher polymorphism frequency when compared to di‐nucleotide SSRs. These SSR markers may enrich the current molecular resources in P. yezoensis.     

中华绒螯蟹37个多态性微卫星标记在亲子遗传中的分离方式分析

为了评估基因组扫描方法获得的中华绒螯蟹微卫星标记的遗传方式,随机选择60个候选三核苷酸微卫星标记,首先利用中华绒螯蟹F1家系双亲及其6个F1子代共8个样品进行PCR扩增验证和多态性检测,随后对多态性标记位点在80子代个体中的亲子遗传分离类型及连锁关系进行了分析。结果显示,42个（70.00%）位点得到清晰扩增产物,其中有5个单态微卫星位点和37个多态微卫星位点。多态位点中23个位点子代基因基因型为1：1：1：1分离类型,11个位点属1：1分离类型,余下3个位点为1：2：1分离类型。37个多态位点中35个位点（94.59%）的分离符合孟德尔分离比（P>0.05）,scaffold430598_213690和scaffold21303_16865位点显著偏离1：1：1：1分离比。35个分离比符合孟德尔分离比的位点中,scaffold240262_150253、scaffold216209_138892、scaffold293154_172768三个标记发生连锁关系,scaffold285640_169721和scaffold427534_212914发生连锁关系,scaffold507500_231891和scaffold92860_68250标记发生连锁关系。以上结果表明开发的候选微卫星标记适用于中华绒螯蟹亲子鉴定和遗传图谱构建。     

Microsatellite marker isolation and cultured strain identification in <Emphasis Type="Italic">Carassius auratus gibelio</Emphasis>

Microsatellites have become the preferred molecular markers for strain selection and genetic breeding in fish. In this study a total of 105 microsatellites were isolated and identified in gibel carp (Carassius auratus gibelio) by microsatellite sequence searches in GenBank and other databases and by screening and sequencing of positive clones from the genomic library enriched for AG and GATA repeats. Moreover, nineteen microsatellites were randomly selected to design locus-specific primer pairs, and these were successfully used to identify and discriminate different cultured strains of gibel carp including strains A, D, L, and F. Three different types of microsatellite pattern were distinguished by the number and length of fragments amplified from the 19 primer pairs, and some microsatellite primer pairs were found to produce different microsatellite patterns among strains and strain-specific fragments. In addition, some duplicated alleles were also detected in two microsatellite patterns. Therefore, the current study provides direct molecular markers to discriminate among different cultured strains for selective breeding and aquaculture practice of gibel carp.     

基于转录组测序的兴国红鲤微卫星标记筛选

采用Illumina高通量测序技术,对兴国红鲤(Cyprinus carpio var.singuonensis)垂体和性腺等组织进行转录组测序分析,筛选微卫星标记并分析其组成及特征。结果显示:共获得13 652个微卫星标记,对所得位点进行分类,单核苷酸重复类型占47.86%,二、三、四、五、六核苷酸重复类型所占比例分别为34.43%、16.32%、1.25%、0.12%以及0.02%。随机选取30个SSR位点进行PCR验证,有20对可以扩增出清晰稳定的条带。在24个兴国红鲤个体中对上述位点进行多态性分析,结果表明,具有多态性的微卫星引物为9对。不同位点得到的等位基因范围为2~4,平均等位基因数为3.111 1±0.993 8,观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)以及多态信息含量(PIC)平均值分别为0.597 2±0.233 2、0.539 7±0.178 0和0.467 2±0.172 1。9个微卫星位点中,有4个显著偏离哈代-温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)(P0.05)。Illumina高通量测序提供了一种直观、高效开发微卫星标记的方法,所选兴国红鲤群体遗传多样性维持较好。     

从中国对虾ESTs中筛选微卫星标记的研究

利用生物信息学方法在含有10446个中国对虾ESTs的数据库中进行微卫星序列的筛选，共发现微卫星序列229个，占整个ESTs数据库的2．19％，其中含双碱基重复序列146个和3碱基重复序列58个，分别占在ESTs数据库中发现微卫星序列总数的63．76％，和25．33％，大部分发现的微卫星序列均为Perfect形式的重复序列。根据筛选得到的微卫星序列设计并合成引物19对进行多态性检测，在有扩增产物的16对引物中，首次筛选得到8个中国对虾微卫星标记，并对这些微卫星标记进行了等位基因频率、观测杂合度、期望杂合度、PIC值等统计学指标的评价。结果表明，在8个微卫星位点上，等位基因的数目从5到15不等，等位基因长度从：165～305bp，期望杂合度和多态性信息含量分别为0．59到0．89和0．56到0．88，表明这8个中国对虾微卫星标记完全适合于遗传分析。