牙鲆家系亲权鉴定的微卫星DNA标记分析

为准确进行不同家系的亲权鉴定,筛选具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记,从牙鲆选育基础群体中挑选性腺发育良好的雌雄亲本各10尾建立全同胞家系10个,从独立饲养的每个家系中随机选取30尾个体组成系谱结构已知的家系群体,从混合培育的子代群体中随机选取200尾个体组成系谱结构未知的混合群体。48个微卫星DNA标记选自牙鲆第二代遗传连锁图谱,且均匀分布于24个连锁群上,每个连锁群2个标记。家系群体的遗传分析结果发现,10个拥有丰富遗传多态性的微卫星DNA标记表现出高的亲本排除概率,其Excl1和Excl2的范围分别为0.655~0.719和0.792~0.837。随鉴定所用微卫星DNA标记数目的增加,累计排除概率逐步升高。当使用8个微卫星DNA标记鉴定时,累计排除概率达到100%。利用这些标记开展混合群体的亲权鉴定,显示共有13个雌雄个体参与繁殖过程,不同亲本配组产生的后代数量存在差异,亲本与后代群体之间的各项遗传学统计指标不存在明显差异。研究表明,筛选出具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记能够有效进行牙鲆家系的亲权鉴定,可以作为今后开展家系选育与DNA分子标记联合育种的候选标记。     

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)生长性状的遗传参数估计

通过人工受精的方法获得红鳍东方鲀8个半同胞家系(16个全同胞家系),共测量了790尾红鳍东方鲀8个半同胞家系(16个全同胞家系)135日龄和200日龄的体质量和体长。将135日龄生长性状作为协变量构建3个动物模型,模型(1)包含加性遗传效应、母本遗传效应和全同胞效应;模型(2)包含加性遗传效应和母本遗传效应;模型(3)包含加性遗传效应和全同胞效应。利用DMU软件,采用平均信息约束极大似然法估计各模型中性状的方差组分,用似然比检验法进行不同模型的差异检验。选择最优模型估计红鳍东方鲀200日龄生长性状的遗传参数。结果表明,母本遗传效应对200日龄红鳍东方鲀生长性状无显著影响,确定模型(3)为最优模型。200日龄红鳍东方鲀,体质量和体长的遗传力分别为0.16和0.14,全同胞效应比率分别为0.12和0.13。研究表明,红鳍东方鲀生长性状具备一定的选择潜力,应用家系选育方法能够获得较好的遗传进展。     

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)生长性状的遗传参数估计

通过人工受精的方法获得红鳍东方鲀8个半同胞家系(16个全同胞家系),共测量了790尾红鳍东方鲀8个半同胞家系(16个全同胞家系)135日龄和200日龄的体质量和体长。将135日龄生长性状作为协变量构建3个动物模型,模型(1)包含加性遗传效应、母本遗传效应和全同胞效应;模型(2)包含加性遗传效应和母本遗传效应;模型(3)包含加性遗传效应和全同胞效应。利用DMU软件,采用平均信息约束极大似然法估计各模型中性状的方差组分,用似然比检验法进行不同模型的差异检验。选择最优模型估计红鳍东方鲀200日龄生长性状的遗传参数。结果表明,母本遗传效应对200日龄红鳍东方鲀生长性状无显著影响,确定模型(3)为最优模型。200日龄红鳍东方鲀,体质量和体长的遗传力分别为0.16和0.14,全同胞效应比率分别为0.12和0.13。研究表明,红鳍东方鲀生长性状具备一定的选择潜力,应用家系选育方法能够获得较好的遗传进展。     

红鳍东方鲀亲本群体遗传多样性的微卫星分析

从日本进口的红鳍东方鲀Takifugu rubripes受精卵发育至性成熟的120尾亲鱼群体中,选择22个分布于每个连锁群的微卫星标记进行了遗传分析,以分析红鳍东方鲀亲本群体的遗传多样性,并筛选出有效鉴定群体遗传特征的特异性微卫星标记。结果显示:等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ae)的范围分别介于4.000~13.000和1.834~7.706之间。观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)的范围分别为0.173~0.977、0.456~0.872和0.427~0.857。Hardy-Weinberg遗传偏离指数(d)介于-0.746~0.344。群体内个体间的遗传距离在0.51~0.86之间,依据遗传距离的远近将全部个体分成4个群体,每个群体23~38个体。各项遗传参数表明:该实验群体具有较为丰富的遗传多样性,不同个体之间拥有相对较远的亲缘关系,可以根据个体间的遗传距离制定育种计划,建立家系进行选育研究。实验所选的22个微卫星标记具有高度多态性,可作为分析红鳍东方鲀群体遗传多样性的候选标记。     

微卫星标记对红鳍东方鲀繁殖的指导应用及遗传分析

利用已有设计的20个具有多态性的微卫星标记对16尾红鳍东方鲀亲鱼(10尾♂,6尾♀)的有效等位基因数、观望杂合度、期望杂合度、多态信息含量、遗传相似性系数、遗传距离等进行了检测.据此设计了10对亲鱼配组,获得10个子代家系.其中母本中16和8号的平均有效等位基因数和平均期望杂合度较其他亲本高,将其分别与3个父本配组,其他则参照遗传距离进行配组.于次年,对F110个家系的体质量、体长均值进行了比对,发现16♀与11♂配组得到的子代体质量、体长均值为最大.8♀和10♂配组得到的子代体质量、体长均值最小.结果表明,红鳍东方鲀子代杂种优势与亲本个体差异有关.     

利用微卫星标记高效鉴定松浦镜鲤的亲缘关系

用37尾雌和14尾雄松浦镜鲤Cyprinus carpio Songpu构建37个血统明确的全同胞家系,同池、同条件养殖。用筛选出的9个多态性微卫星标记和建立的多重PCR检测方法进行子代群体(1 318尾)的亲权鉴定。9个位点共检测到53个等位基因,各位点均为高度多态(PIC0.5),平均期望杂合度为0.742,观测杂合度为0.755。亲本基因型信息的模拟分析显示,利用9个标记将子代分配到亲本对的成功率可达100%。实际鉴定结果:1 287尾个体准确鉴定到配组的亲本对,鉴定成功率为97.6%。以上结果表明:本研究提供的标记和检测方法可用于松浦镜鲤的亲本遗传距离分析和家系亲缘追溯,也适用于群体遗传多样性监测。     

荧光标记微卫星技术用于凡纳滨对虾不同家系亲权关系鉴定

应用荧光标记微卫星技术对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)家系进行亲权鉴定。挑选14个多态信息含量较高的微卫星位点,以人工选育建立的凡纳滨对虾5个全同胞家系为试验材料,采用Cervus 3.0进行亲权分析,并根据家系内个体间的遗传距离进行UPGMA聚类分析。结果表明,14个微卫星位点的平均等位基因数为6,平均多态信息含量为0.6896,平均期望杂合度为0.7309,平均观测杂合度为0.7661,第一亲本、第二亲本和双亲的累计排除率分别为0.99721733、0.99996559和0.99999997;进一步模拟分析表明,要达到亲权鉴定的要求,在双亲性别已知时至少需要5个微卫星位点,双亲性别未知时至少需要6个微卫星位点;模拟分析及试验验证所选用的14个微卫星位点最多可以鉴定1 954个已知性别的亲本或1 203个未知性别的亲本。所选用的14个微卫星标记可在生产及科研试验中用于获取凡纳滨对虾系谱信息。     

黄河鲤全同胞家系的微卫星标记亲子鉴定

本研究利用11个高度多态的微卫星标记对26个黄河鲤(Cyprinus carpio haematoperus)全同胞家系中的417尾体重较大的正常体色个体(黄河鲤较大个体)和52尾红色个体(红鲤表型个体)进行了亲子鉴定。11个微卫星座位的平均等位基因数、平均观测杂合度(H_o)、平均期望杂合度(H_e)和平均多态信息含量(PIC)分别为8.2、0.792、0.792和0.76。当双亲未知且置信度为95%时,11个座位的累积排除概率达99.79%。除29尾黄河鲤较大个体以外,388尾黄河鲤较大个体和52尾红鲤表型个体准确地找到了其父母本,实际鉴定率为93.82%。通过对子代数目超过20尾的7个黄河鲤家系生长性状的比较分析,本研究成功鉴定出子代生长性状优良的黄河鲤亲本组合及其家系,同时也鉴定出包含隐性红色基因的黄河鲤杂合亲本,为进一步选育表型和体色纯正且生长快速的黄河鲤新品种提供了理论依据和技术手段。     

尼罗罗非鱼(♀)×萨罗罗非鱼(♂)F_1家系亲权关系微卫星分析

利用尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)第2代遗传连锁图谱标记,对3组不同尼罗罗非鱼(♀)×萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanotheron)(♂)杂交F1家系内亲权关系进行分析。结果显示,86个微卫星位点中共筛选出20个在尼罗罗非鱼、萨罗罗非鱼中存在差异的扩增位点,含13个种间特异性和7个共享带差异位点。尼萨杂交F1中,平均等位基因2.90,平均多态信息含量0.439,位点多态性较高。3个尼萨杂交F1家系组间遗传距离0.362~0.504,组内个体间遗传距离0.245~0.316,组内遗传距离明显小于组间。利用3个种间特异位点组合,可对3个不同家系组父、母本个体进行鉴别。通过对各组亲本与子代位点基因型分析,家系A、B和C组分别使用4、8和12个特异位点组合进行亲权鉴定,累积排除概率分别为99.99%、99.99%和99.91%,家系A、B组分别含3个半同胞家系,家系C组含2对非同胞或4个半同胞家系。     

利用微卫星标记进行马氏珠母贝家系遗传结构分析与系谱认证

为改良马氏珠母贝养殖群体性状,2010年4月,从马氏珠母贝选育系F3选择性腺成熟个体为亲本,建立了36个家系,按照常规技术进行幼体培育和海区养成.2010年11月,从36个家系中随机选取4个家系,每个家系取样30个个体,利用13对微卫星引物进行家系遗传结构和系谱鉴别分析.结果显示,(1) 13个微卫星引物在4个家系中共检测到39个等位基因,每个位点的等位基因数为2～5,4个家系的平均观测杂合度(Ho)为0.531 ～0.597,平均期望杂合度(He)为0.474 ～0.507；(2)根据子代基因型成功地推断出4个家系的亲本基因型,据此鉴别各个家系；用UPGMA法对120个样本进行聚类分析,98.3％的同一家系的子代个体能够聚到一起,分类结果与系谱来源基本一致.结果说明,这4个家系具有较高的遗传多样性和家系间具有明显的遗传分化；微卫星标记能有效地为马氏珠母贝群体的系谱分析提供技术支持.     

Use of Microsatellite DNA Profiling to Identify Japanese Flounder,Paralichthys olivaceus of Hatchery Origin

Japanese flounder, Paralichthys olivaceus, is an economically important marine fish species in Asia. A suite of 18 microsatellite markers chosen from published genetic linkage maps was used to carry out parentage assignments of 188 hatchery‐reared juveniles from a small number of breeders. The probabilities of exclusion for the 18 microsatellite markers were 0.604–0.913, and the effectiveness of combined probability of exclusion reached 100% when using the eight microsatellite markers with higher Excl 1 probabilities. The cultured and wild stocks (WSs) were differentiated in a release‐recapture population based on these markers. Of the 321 recaptured offspring, 28.34% were assigned to their parental pairs in our broodstock, whereas the remaining offspring could not be traced back to a possible sire or dam. Significant reduction in genetic diversity of the cultured stock (CS) had not been found compared with that of the WS. The results suggest that CSs released into the wild will not adversely affect the genetic structure of natural populations. Our results demonstrate that these markers provide an efficient tool for parentage assignments and genetic analysis of Japanese flounder.     

长牡蛎出肉率与壳形性状的 QTL 定位分析

本研究以长牡蛎(Crassostrea gigas)F1全同胞家系为作图群体,在已构建的基于120个微卫星和66个SNP标记的长牡蛎性别平均连锁图谱上,利用PROC QTL 2.0软件对出肉率和壳形(壳宽和壳深)性状进行QTL定位分析。结果表明,共检测到13个相关的QTL,分布在3个连锁群上;其中,与出肉率相关的4个QTL定位在1号和3号连锁群上(LG1和LG3),表型解释率为0.25%~47.53%;与壳宽相关的3个QTL定位在10号连锁群上(LG10),表型解释率为0.71%~45.39%;与壳深相关的6个QTL也定位在LG10,表型解释率为3.37%~24.78%。根据QTL连锁群分析和性状相关性分析结果可以推测,出肉率与糖原含量性状以及壳宽与壳深性状分别具有相近的遗传特征,利用与相关性状共同关联的分子标记可以同时对出肉率与糖原含量性状、壳宽与壳深性状进行遗传改良。本研究结果为今后长牡蛎相关性状候选基因克隆和分子标记辅助育种提供了参考。     

Parentage assignment in Haliotis midae L.: a precursor to future genetic enhancement programmes for South African abalone

The establishment and evaluation of family lines using pedigree information provides an advanced understanding of the variability that exists for complex, economically valuable traits and is a necessary step in the execution of an effective breeding programme. The aim of this study was to assign parentage to mass‐spawned Haliotis midae juveniles using species‐specific microsatellite markers. Screening of wild abalone individuals revealed that the nine loci selected complied with the minimum requirements for parentage analyses: a null allele frequency <5% as well as a high number and frequency of alleles per locus. A total of 598 individuals were genotyped (198 breeding individuals and 400 F1 progeny) from two farms, with parentage results yielding 91% and 90% successful assignment for Farms A and B respectively. This study, therefore, provided the necessary pedigree information required for controlled breeding of individual adult abalone and indicated the usefulness of the panel of microsatellite markers selected for parentage assignment.     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)微卫星多重PCR体系的建立及其在家系亲权鉴定中的应用

为了在遗传分析研究中提高效率并节约成本,本研究从已报道的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)微卫星位点中选取多态性较高的位点,基于各位点的扩增片段大小及退火温度等因素进行微卫星位点的组合.通过不断优化位点组合、反应体系及反应程序,成功建立了1个五重、2个四重和1个三重PCR反应体系,并将其应用于11个凡纳滨对虾家系的亲权鉴定.结果显示,四组多重PCR体系中的16个微卫星位点在11个凡纳滨对虾家系中的平均等位基因数(Na)为6,平均多态信息含量(PIC)为0.5813,平均观测杂合度(Ho)为0.513,平均期望杂合度(He)为0.636.利用Cervus3.0软件,对已知系谱关系的11个凡纳滨对虾家系进行亲权分析,其第一亲本累积排除率(CE-1P)、第二亲本累积排除率(CE-2P)和双亲累积排除率(CE-PP)分别为0.99525487、0.99990862和0.99999986.进一步分析表明,当同时使用四组多重PCR体系进行亲权分析时,其模拟配对率和亲权鉴定准确率均为100％,全同胞和半同胞家系鉴别效果良好,表现出准确的鉴别能力.本研究所建立的四组凡纳滨对虾微卫星多重PCR体系均可为后续的凡纳滨对虾遗传多样性分析和亲权鉴定提供高效、准确的检测手段.     

微卫星DNA标记用于中国对虾亲子关系的鉴定

在水产养殖中应用微卫星标记来确定亲缘关系已经得到认同和广泛使用。本研究通过控制交尾,利用微卫星标记确定中国对虾后代的亲缘关系,对微卫星标记应用于中国对虾的家系识别进行初步探讨。作者以4个谱系清晰的家系为基础,检测两对微卫星标记EN0033和RS062在中国对虾家系鉴别中的应用。结果表明,利用两对微卫星引物产生的DNA指纹图谱,能够有效地区分中国对虾4个家系。根据微卫星数据计算各家系之间的遗传距离,构建UPGMA图,得到的结果与各家系来源情况一致,进一步证明了微卫星技术在进行家系间的遗传分析中的可行性。EN0033和RS062两对微卫星标记的累积个体识别率高达0.989,属于高识别力的遗传标记系统,可以利用它们进行中国对虾的亲缘关系鉴定。     

Estimation of genetic parameters for growth traits of Japanese flounder <Emphasis Type="Italic">Paralichthys olivaceus</Emphasis> using an animal model

To estimate genetic parameters of growth traits in Japanese flounder Paralichthys olivaceus, full-sib and half-sib families were produced in three consecutive years at the Beidaihe Central Experiment Station in China. Each year 8–28 families were produced. The body weight, body length and body depth at 180, 240, and 360 days of age were measured for 5,224 individuals. Four animal models were used to examine the phenotypic variation of growth traits and were compared using the likelihood ratio test. The results showed that estimates for additive genetic effect heritabilities varied greatly depending on the model, trait and age. The maternal effect had a significant impact on phenotypic variation only for body depth at 180 days of age, which explained 49% of the phenotypic variance. The ratio of full-sib effect to phenotypic variation ranged from 0.09 to 0.22. Growth traits all exhibited low heritability (0.13–0.39), indicating that there is the potential for family selection breeding for these traits in Japanese flounder. Using the full model with the fixed, full-sib family, additive and maternal genetic effects, genetic correlations among the three traits for fish of the same age were estimated to be more than 0.80. Generally, the genetic correlations gradually increased as age increased.     

Phenotypic and genetic parameter estimation of morphological traits related to axial body growth in Japanese flounder

A quantitative genetic analysis was undertaken to estimate the genetic parameters for morphological traits associated with axial growth in Japanese flounder. Three year classes (2009, 2010, 2011) that included a total of 47 full-sib families were produced. At 180 and 360 days of age, six morphological traits that included total length, body length, head length, trunk length, caudal peduncle length and caudal fin length were measured on 1,185–1,981 individuals per year class. Based on these traits observed, fifteen length ratio traits were constructed as well. The phenotypic analysis showed that coefficients of variation for the caudal peduncle length and the ratio of it to other length traits had large variation relative to the other traits analyzed. Genetic variations in axial growth of Japanese flounder were revealed by using a single-trait animal model with the fixed, additive genetic and full-sib family effects. All analyzed traits exhibited moderate to high heritabilities, ranging from 0.33 to 0.80. Heritability was higher at 180 days of age than at 360. The current results for estimating genetic parameters demonstrated that these traits related to axial growth could be improved with family breeding in Japanese flounder.