大口黑鲈HSC70-1基因多态性及其双倍型与生长性状的关联分析

为了探讨HSC70-1基因对大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状的影响作用,开发与生长性状相关的分子标记,该研究采用PCR技术扩增得到HSC70-1基因的cDNA和DNA全序列,编码区cDNA序列长1 953 bp,编码650个氨基酸,其DNA全序列长3 390 bp,包含8个外显子和7个内含子。采用直接测序法在该基因上筛选到4个单核苷酸多态性(SNP)位点,分别位于核苷酸序列中的第821、第1 105、第1 200和第2 804碱基处,且处于内含子上。SNP标记与性状的关联分析结果表明,C-821G位点上CC基因型个体的体质量和全长均显著高于CG和GG基因型(P0.05)。A-2804T位点上TT基因型个体的体质量和全长均显著高于AT和AA基因型(P0.05)。其他位点不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异(P0.05)。通过合并基因型发现,双倍型D1 (CC--CCTT)的各个生长性状表现最优,在体高和全长上显著高于D5。C-821G、A-2804T和D1与生长性状显著相关,可作为大口黑鲈分子标记辅助育种的候选标记。     

大口黑鲈EST-SNP标记开发及其与生长性状的相关性分析

为探讨EST-SNP标记的有效性及其与大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状间的相关性,本研究采用RNA-seq技术进行大口黑鲈生长快个体和生长慢个体肌肉组织的转录组分析,分别检测到15 273和17 376个EST-SNP标记。采用Sna Pshot技术对其中75个EST-SNP标记在大口黑鲈生长性状极端群体中的EST-SNP进行多态性检测,结果显示有37个EST-SNP标记具有多态性,准确性为49.3%。进一步采用一般线性模型分析37个EST-SNP标记与大口黑鲈生长性状的相关性,结果表明:CL1452.Contig9_All-847位点的CC基因型在体质量、全长和尾柄长3个性状的均值都显著高于TT基因型(P0.05),CC型在体高、头长中的均值都比CT和TT型的均值高,但差异未达到显著水平(P0.05),其它位点不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异(P0.05)。其中10个EST-SNP标记在大口黑鲈"优鲈1号"群体中的平均观测杂合度(Ho)和平均多态(PIC)信息含量分别为0.459和0.356,表明大口黑鲈"优鲈1号"群体具有较丰富的遗传多样性。CL1452.Contig9_All-847位点与生长性状显著相关(P0.05),可用于大口黑鲈分子标记辅助育种。     

大口黑鲈组织蛋白酶B基因SNP筛选及其与生长性状关联分析

在动物体内组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)是以酶原形式存在于溶酶体中,能水解多种蛋白,是调控动物生长发育的重要候选功能基因。为开发与大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记,本研究对大口黑鲈EST-SNP库中CTSB基因上的SNP位点进行筛选。经PCR扩增和测序分析,从该基因中筛选到1个SNP位点(命名为C+598G),该位点属于错义突变位点,编码的甘氨酸突变成为精氨酸。采用Sna Pshot方法对C+598G位点在165尾大口黑鲈养殖样本中的基因型进行检测,并分析其在群体中的遗传多样性。结果显示,C+598G位点在养殖群体中存在CC、GC和GG3种基因型,其频率分别是40.6%、47.3%和12.1%,C和G等位基因频率分别是64.2%和35.8%;该位点在群体中的观测杂合度(Ho)和多态信息含量(PIC)分别为0.473和0.354,符合哈代-温伯格平衡定律。进一步分析不同基因型与大口黑鲈生长性状相关性,结果表明,3种基因型个体的体质量、全长、体高、尾柄长和尾柄高性状平均值从小到大依次为GG型、GC型和CC型,其中GG型个体在体质量上显著小于CC型个体(P<0.05)。本研究获得的C+598G标记与大口黑鲈生长性状显著相关,可作为大口黑鲈分子标记辅助育种研究中的生长标记。     

大口黑鲈ghrelin基因SNPs的筛选及与生长性状关联性分析

ghrelin是脊椎动物的一种脑肠肽,有促进摄食的功能,并能促进生长激素(GH)释放,参与能量平衡调控和糖类代谢。为探索ghrelin基因多态性与大口黑鲈生长性状的相关性,针对大口黑鲈ghrelin基因的启动子序列,实验采用直接测序法获得了2个SNPs位点:S1(A-642C)和S2(A-639C)。随机选取同批繁殖、同塘养殖的大口黑鲈采用Sna Pshot方法进行SNPs位点检测和分型。结果显示,实验群体在ghrelin基因2个SNPs位点上基本处于哈温平衡,S1和S2共组成5种双倍型(D1、D2、D3、D4和D5)。基因型与生长性状的相关性分析结果表明,S1位点AC型个体在体高与全长上显著高于CC型个体,S2位点AA型个体在头长上显著高于AC型个体。双倍型D1在体质量、全长和体高方面显著高于双倍型D3,在体质量、体宽和体高方面显著高于双倍型D4。本研究在大口黑鲈ghrelin基因启动子区域获得的与生长性状相关的SNPs标记,可为大口黑鲈分子标记辅助育种提供帮助。     

大口黑鲈肌肉生长抑制素基因单核苷酸多态性位点的筛选及其与生长性状关联性分析

采用PCR-SSCP和PCR-RFLP技术对大口黑鲈肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)基因全序列进行了SNPs位点筛选和分型,共筛选到2个单核苷酸多态性(SNPs)位点(C-1453T和T+33C),其中C-1453T位于启动子E8 box和Octamer(＋)调控元件之间的区域,T+33C的突变位于第一外显子区域,属于同义突变,氨基酸没有发生变化;利用一般线性模型分析单标记位点与大口黑鲈生长性状(体重、体长、体高、体宽和眼间距)相关性,均未达到显著水平(P>0.05)。将2个SNPs位点不同基因型组合成6种双倍型(去掉频率小于3%的组合),关联分析表明,双倍型D2在体重、体长、体高、体宽和眼间距的均值均高于其它双倍型,而双倍型D5在体重、体长、体高、体宽和眼间距的均值均低于其它双倍型,双倍型D2与D5之间在5个主要生长性状均存在差异显著(P＜0.05),推测双倍型D2对生长性状起正相关,而双倍型D5与大口黑鲈的生长性状呈负相关,因此推断MSTN基因突变位点双倍型D2与D5可作为大口黑鲈生长性状的两个标记位点,用其分子标记位点来辅助大口黑鲈育种工作以期加快育种进程。     

基于转录组测序的大口黑鲈驯食相关SNP开发及其与生长性状的关联分析

大口黑鲈为肉食性鱼类,传统养殖过程中使用大量的冰鲜鱼为饵料,冰鲜鱼的使用不仅增加了养殖成本,而且多余的冰鲜鱼残饵还会给环境带来严重的污染。为了保护环境并降低养殖成本必须减少冰鲜鱼的使用量,本实验以选育适合人工配合饲料饲喂大口黑鲈为研究目标,用人工配合饲料作为饵料驯化大口黑鲈幼鱼,在驯食后14和16 d,测定其体质量、全长、体高等生长指标。同时在大口黑鲈转录组测序分析获得的SNP位点中,选择其所在序列的基因功能与能量代谢有相关性的7个SNP位点进行SNaPshot分型,用SPSS 19.0进行卡方分析标记与生长性状的相关性。结果发现,序列Unigene031044中的C1332G位点、Unigene085384中的A741G位点和Unigene022319中的A284G位点在体质量、全长及体高性状上存在显著差异。这3个SNP位点所在的基因经预测分别与雌二醇17β脱氢酶12B (hsd17b12b)基因、长链酰基辅酶A合成酶家族成员1(acsl1)基因和琥珀酸脱氢酶组装因子2(sdhaf2)基因具有很高的同源性,推测上述3个SNP位点的变异可能影响了基因表达产物对脂肪酸代谢或三羧酸循环的调节功能,与大口黑鲈对人工配合饲料的利用能力存在密切的相关性。本研究筛选得到的与驯食相关的SNP位点为大口黑鲈功能基因多态性的进一步研究,及加快大口黑鲈食性改良与驯化育种的遗传研究提供了科学的参考依据。     

基于转录组测序筛选大口黑鲈食性驯化相关基因和SNP标记

采用人工驯食方法改变肉食性鱼类的食性是其养殖过程中的关键环节, 但目前对鱼类食性驯化的分子遗传机制了解甚少。为了获得大口黑鲈(Micropterus salmoides)食性驯化相关基因和标记, 本研究以 1 月龄大口黑鲈“优鲈 3 号”为研究对象, 对驯化其摄食人工配合饲料后的易驯食组和不易驯食组脑和肝脏组织进行转录组测序和分析。结果表明, 共获得 51255 万条高质量 clean reads, 注释到 27930 个基因, 易驯食组和不易驯食组脑和肝脏组织中差异表达基因分别为 362 和 3389 个, 其中参与调控食性驯化的基因 64 个, 如周期蛋白(period, PERs)、视紫红质 (rhodopsin, RHO)、视黄醇脱氢酶(retinol dehydrogenase, RDHs)、角鲨烯单加氧酶(squalene monooxygenase, SQLE)、 胆汁酸输出泵(bile salt export pump, BSEP)、瘦素(leptin, LEP)等主要分布在昼夜节律、光传导、视黄醇代谢、类固醇生物合成、胆汁分泌和 PI3K-AKT 信号通路中, 这些通路在环境适应、视觉系统、消化代谢、食欲控制等生物过程中发挥重要作用。从不易驯食组和易驯食组的差异表达基因中筛选出 21465 个 SNP 标记, 进一步采用 SNaPshot 技术对其中 14 个 SNP 标记在易驯食和不易驯食群体中进行验证并与驯食性状进行关联分析, 结果显示仅 RDH12 基因中的 chr15-A+8322808G 位点与驯食性状存在显著关联性(P＜0.05), 其 AA 基因型为易驯食个体的优势基因型。本研究分别获得了与大口黑鲈驯食性状相关基因 64 个和 SNP 标记 1 个, 为分子标记辅助大口黑鲈食性驯化遗传改良提供了候选基因和标记。     

吉富罗非鱼IGF-1基因的基因型对生长和体型的影响

通过比对6尾吉富罗非鱼(Genetically Improved Farmed Tilapia,GIFT)的胰岛素样生长因子1(Insulin-like Growth Factor 1,IGF-1)基因外显子1-部分内含子2和外显子3-部分内含子4序列,共找到3个SNPs位点,分别为内含子1_A1307G、内含子1_G1319T和内含子3_C6T.使用PCR-RFLP法检测了5个家系共121尾吉富罗非鱼在内含子1_A1307G和内含子3_C6T的基因型,分析不同基因型与生长性状的相关性.结果表明,内含子1_A1307G与雌鱼增重和体厚/体长值均显著相关(P＜0.05),但与雄鱼的相关性不显著(P＞0.05);内含子3_C6T与雄鱼和雌鱼的增重分别呈显著(P＜0.05)和极显著相关(P＜0.01),与雌鱼体高/体长显著相关(P＜0.05).为了验证所选标记在其他家系的表现,本实验检测了来自60个家系的417尾吉富罗非鱼在内含子1_A1307G、内含子3_C6T的基因型与增重性状的相关性,结果具有相同趋势.本实验筛选到与吉富罗非鱼体型和增重相关的SNP位点2个,可作为辅助育种标记.     

草鱼生长相关优势基因型的聚合效果分析

为研究草鱼(Ctenopharyngodon idella)生长性状相关分子标记聚合效果,本研究选择利用候选基因关联分析方法获得10个与生长性状相关SNP标记,分别位于草鱼载脂蛋白A-I-1基因(apoA-I-1)、丙酮酸激酶1型(PKL)、羧肽酶A1 (CPA1)、柠檬酸合酶(CS)、醛缩酶B(Aldo-B)、生长催乳素α (SLα)和肌球蛋白重链(MYH)基因上。先在24尾雌鱼和24尾雄鱼亲本中对各标记进行基因型检测,挑选1对最有利于不同优势基因型发生聚合的亲鱼构建家系。在7月龄时,对子代进行生长性状测量和各SNP标记的基因型分型,采用一般线性模型分析含不同优势基因个数的组别生长差异。结果显示,家系子代个体中含生长相关优势基因型的数量为0、1、2、3、4、5、6、7个,对应的个体数量依次为44、67、83、85、44、38、15和6尾,对应的平均体质量依次为129.66、144.45、151.33、153.53、154.77、160.50、167.50和176.67 g,生长相关优势基因型的聚合个数与草鱼生长速度呈正相关。子代中优势基因型的平均数量为2.58,与亲本群体的优势基因型平均数量(1.00)相比显著提高。研究表明,对草鱼生长相关优势基因进行聚合可获得生长性状优良个体,为草鱼分子标记辅助育种应用提供理论依据。     

中华绒螯蟹肌肉抑制素基因(MSTN)同义突变对基因转录和翻译效率的影响

为分析同义突变对基因转录和翻译的影响,实验应用定点突变、体外转录和过表达等技术对中华绒螯蟹肌肉抑制素基因(Es-MSTN)中发现的5个SNP同义突变位点即SNP1(C/T)、SNP2(C/T)、SNP3(C/T)、SNP4(A/G)和SNP5(T/G),及其对应的12种基因型组合(CG、TA、1T、2T、3T、4A、5T、1C、2C、3C、4G和5G)进行了转录和翻译水平的研究。结果显示,12种基因型在体外转录中存在转录效率差异,1C基因型的转录水平最高,而CG和TA基因型的转录水平最低,差异显著;且TA基因型转录水平显著高于CG基因型。对上述基因型在293T细胞中进行过表达研究发现,不同突变基因型在转染后的不同时间(24、36、48、60、72、84、96和108 h)的表达强度存在显著差异,且TA突变基因型的表达强度显著高于CG突变基因型。研究表明,5个同义突变位点对中华绒螯蟹Es-MSTN的转录和翻译具有重要影响,同义突变也可能具有较为重要的生物学意义。     

长牡蛎酪氨酸酶基因(CgTyr1)SNP多态性与壳色性状的关联

黑色素是一种广泛存在于动物界的生物色素,而酪氨酸酶被认为是一种重要的调控黑色素合成的关键酶。实验以3种壳色的长牡蛎选育品系为材料,使用PCR-SSCP的方法对长牡蛎酪氨酸酶基因CgTyr1进行SNP分型筛选,将突变位点与不同壳色性状进行关联分析。结果显示,酪氨酸酶基因的外显子上存在23个SNP位点,其中11个SNP位点与壳色性状极显著相关;在这11个S N P位点中,检测到有3个S N P位点为有义突变(c.591C/T、c.632G/A和c.1155T/C),分别导致不同的氨基酸突变(Ala122Val、Gly136Ser和Phe310Ser);利用极显著关联的11个SNP位点,为每种壳色群体建立了1种单倍型,并在验证组中得到了确认。研究表明,长牡蛎酪氨酸酶基因的单个碱基突变和以此构建的单倍型与壳色性状存在显著的关联。本研究筛选出的SNP位点和构建的单倍型为长牡蛎壳色品系选育提供了重要的参考资料。     

缢蛏EGFR基因内含子1内SNP位点多态性与生长性状相关性

为研究缢蛏表皮生长因子受体基因(epidermal growth factor receptor,EGFR)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)的相关性。本实验利用直接测序法从缢蛏EGFR基因的第一个内含子序列中共筛选到17个SNP位点。卡方检验结果显示,在17个位点中,有13个位点符合Hardy-Weinberg平衡,位点多态性检测显示17个位点中有10个位点表现为中等多态性(0.25PIC0.5)。利用一般线性模型(general linear model,GLM)及多重比较对缢蛏EGFR基因中17个SNPs的多态性与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)进行相关性分析,结果显示,16个SNP位点均与缢蛏的壳长、壳宽、壳高及体质量呈显著性相关。由此可见,EGFR基因可作为缢蛏生长性状改良的候选辅助分子标记,并且为进一步研究其生长相关功能奠定基础。     

大口黑鲈致死性结节病病原的分离、鉴定及组织病理学观察

2018年4月四川邛崃地区某养殖场大口黑鲈感染致死性结节病,死亡率高达80%。为明确病因,通过常规微生物分离、鉴定,从患病鱼皮肤溃疡灶、鱼鳔腔积液和肝脏组织中分离到同一株优势菌,命名为HSY-NS02。经菌体形态观察、革兰氏染色和抗酸染色镜检、生理生化实验、16S rDNA序列扩增及系统发育分析和特异性PCR扩增,确定该菌为诺卡氏菌。进一步对健康大口黑鲈进行分离菌的人工感染实验以确定其致病性,结果显示,人工感染鱼出现与自然发病相似症状,且从人工感染鱼体中再次分离到相同菌。组织病理学观察显示,皮肤溃疡灶、心脏、肝脏、脾脏、肾脏和鳃发生不同程度的慢性炎性肉芽肿病变,其中脾脏病变最为严重。对菌株HSY-NS02进行药物敏感性实验,结果显示,该菌对庆大霉素、新霉素和制霉菌素3种药物敏感,对其他18种药物耐受,呈多重耐药性。     

泥蚶生长性状与SSR标记的相关性

泥蚶生长性状属于数量性状,为了筛选与泥蚶生长性状位点连锁的分子标记,本研究以150颗选育品系F4泥蚶为对象,利用12个SSR位点进行生长性状关联分析。对生长性状的相关分析表明,各数量性状之间的相关系数均达到极显著水平,其中壳高与活体质量的相关系数最大(0.930),壳长与活体质量次之(0.927);但通径分析显示,对活体质量直接影响最大的是壳宽(0.431),壳长次之(0.332),决定系数与以上通径分析结果的变化趋势一致。应用SSR位点对选育品系F4泥蚶进行遗传多样性分析,共检测到61个等位基因,等位基因数(Na)为3～8个,平均等位基因和有效等位基因(Ne)分别为5.083和3.038;平均观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态性信息含量(PIC)分别为0.528、0.646和0.594,表明该群体遗传多样性处于较高水平。SSR位点与生长性状相关性分析,结果获得3个标记与生长性状具有显著相关性,其中标记3012-2与壳长、壳宽、壳顶宽显著相关,标记3564与壳高、放射肋宽显著相关,标记2692与壳长显著相关,据此初步确定为与生长性状相关的候选标记。本研究旨在为泥蚶的遗传改良和选择育种提供基础资料。     

草鱼MSTN-1基因多态性及与早期生长性状和肌肉成分关联分析

为研究草鱼MSTN-1基因多态性及与早期生长性状和肌肉成分的相关性,本研究扩增出全长为3824 bp的草鱼MSTN-1基因,用长江选育草鱼群体对MSTN-1基因多态性进行筛选和验证。结果共发现3个多态性位点(Locus 1:C1799T,野生型EE/突变型EF;Locus2:C1842T,野生型HH/突变型HI;Locus 3:TGAAGCGCTGGTTCT/2585-,野生型BB/缺失型BD)。利用一般线性模型分析3个位点及其组合型(剔除个体数少于3的组合)与生长性状和肌肉成分的相关性,发现2个位点对幼鱼生长性状表型差异有显著影响,但3个位点对肌肉成分差异均无显著影响。多重比较发现,单倍型HI突变组的体长和体质量显著高于HH野生组,BD突变组的体长和体质量显著性低于BB野生组;多倍型中存在HI突变组合的体长、体质量均显著高于其他组,存在BD突变的组合在体长性状方面显著低于其他组。表明草鱼MSTN-1基因3个SNPs中,HI突变是对草鱼生长性状的有利突变,BD突变是不利突变,而EF突变无显著影响,可将MSTN-1基因作为分子标记辅助草鱼选育的候选基因。     

刀鲚内皮素1基因SNP多态性及其与颌骨性状相关联分析

为探究刀鲚(Coilia nasus)内皮素1 (endothelin 1, Edn1)基因对刀鲚上颌骨长度的影响,根据此前的基因组重测序结果以及刀鲚基因组数据库,通过PCR扩增得到刀鲚Edn1基因序列,并使用直接测序法筛选并分析单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点,分析各位点的基因型,并计算各位点的基本遗传参数、基因型频率和基因频率,将筛选出的SNP位点与刀鲚上颌骨长度性状进行关联分析、连锁不平衡分析和双倍型分析。结果表明,在刀鲚Edn1基因中共挖掘出5个SNP位点,分别为T134C、A418C、G1322A、C1607T、A1636C。G1322A与A1636C两个位点之间处于连锁不平衡状态。关联分析结果显示, T134C位点和A418C位点与上颌骨长度性状之间存在显著相关性;双倍型分析结果显示,T134C位点和A418C位点组成的双倍型中,D3(杂合TC和纯合AA)的上颌骨长度显著长于D1(纯合TT和杂合AC)和D2(纯合TT和纯合CC)。此外,刀鲚开口高度/头长和上颌骨长/头长的皮尔逊相关系数r=0.41,属中等正相关。研...     

中华绒螯蟹Scarb1基因功能及其与生长性状的关联分析

为研究B类Ⅰ型清道夫受体(SCARB1/SR-BI)在中华绒螯蟹代谢、生长以及免疫等生物学过程中的分子功能，实验对中华绒螯蟹Scarb1的克隆及时空表达进行了分析，观察了RNA干扰该基因后的相关组织结构和类胡萝卜素含量变化，筛选了该基因的SNP标记并与生长相关性状进行关联分析。结果显示，中华绒螯蟹的Scarb1由2个外显子和1个内含子组成，开放阅读框为2 415 bp，编码805个氨基酸；系统进化分析显示中华绒螯蟹与三疣梭子蟹的氨基酸同源性高达80.51%，具有较高的物种间保守性。该基因在不同蜕壳时期的肝胰腺、肠道、血淋巴细胞、心脏、鳃和肌肉组织中均有表达，但在肝胰腺、肠道和血淋巴细胞中的表达量相对较高。RNA干扰Scarb1后，组织切片观察发现肝胰腺的肝小管管腔模糊并产生了部分空泡化结构，肠道内膜的肌肉层和黏膜下层处出现显著空洞现象；肝胰腺的颜色由黄色变成灰白色，其中的类胡萝卜素含量显著下降。在该基因的第一外显子筛选到1个SNP位点(C432T)与蜕壳后体重和壳长增长率存在显著相关性。本研究结果为Scarb1在中华绒螯蟹的遗传研究和育种应用提供参考。