翘嘴鳜微卫星标记及其与主要经济性状的相关分析

利用筛选出的7对具有较高多态性的微卫星标记,检测106尾翘嘴鳜Siniperca chuatsi选育个体的基因组DNA,分析这些微卫星标记与翘嘴鳜体长、体质量和体高的相关性。结果获得67个等位基因,各位点的等位基因数为3~19,片段大小在147~530bp之间;期望杂合度0.5092~0.9207,均值为0.7574;各位点的多态信息含量在0.4639~0.9101之间,均值为0.7197,表明所选择的SSR标记识别力较高,适用于翘嘴鳜选育群体遗传分析和标记辅助育种研究。相关性分析结果表明,G4位点中含有的片段为219bp等位基因的基因型(229/219或219/219)个体的体质量、体长和体高的表型效应显著高于其他的基因型,G10位点中246/246基因型的体质量和体高表型效应显著高于其他基因型,可作为未来翘嘴鳜分子标记辅助育种的重要参考位点。     

鲤饲料转化率性状的关联分析及优异等位变异挖掘

饲料转化率是鲤养殖重要的亟待改良的经济性状之一。本研究利用分布于鲤全基因组的1 536个SNP标记,分析68尾全同胞家系镜鲤Cyprinus carpio的基因分型,采用TASSEL软件的GLM和MLM模型检测与饲料转化率性状紧密关联的标记位点,发掘相关位点内的优异等位变异。本研究共获得17个与饲料转化率性状显著关联(P0.05)的SNP标记,贡献率在6.4%~16.6%之间,分布于鲤基因组第2、6、11、16、20、32、33、41,和42染色体以及Scaffold1032、1078和2323上,注释了一批饲料转化率相关的候选基因。从显著关联的标记位点内发掘了16种优异等位变异,其平均表型效应值较群体均值高6.2%,较非优势等位变异高12.5%。其中,SNP0919、SNP0167和SNP1016 3个标记的优异等位变异增减效差异最大,暗示这些标记对性状的选择效果明显。本研究发掘的饲料转化率相关的标记及优异等位变异可为鲤饲料转化率性状的分子标记辅助选择及分子设计育种提供依据。     

中国对虾与生长性状相关微卫星DNA分子标记的初步研究

利用分群分离分析法对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)人工选育生长快的第6代群体生长性状发生分离的群体进行了微卫星DNA的遗传分析。7个多态性微卫星位点对分离群的大个体组和小个体组扩增时产生7个片段表现差异,扩增片段大小为0.1～1.0kb之间。同时对中国对虾人工选育的生长快群体4个连续世代进行了验证,扩增的结果显示,7个微卫星位点在4个连续世代中大部分的扩增带出现的频率相近,但是有一些扩增片段的基因频率出现差异,这些等位基因频率或增或减,这是否可作为具有良好生长特性的人工定向选育群体的遗传标记尚有待进一步研究。     

一个镜鲤家系的遗传多样性及经济性状的遗传连锁分析

本试验在一个镜鲤家系中,随机选取68尾作为实验鱼,在测量体重、体长、全长等数量性状的同时,利用15个微卫星分子标记对其进行遗传检测,共检测到40个等位基因,每个基因座的等位基因数为1～4个不等,平均等位基因2.66个,片段长度在132-551之间,有效等位基因数（Ne）为1.3721～3.8278,平均观察杂合度（Ho）为0.3235～1.0000,平均期望杂合度（He）为0.3464～0.7442,平均多态信息含量（PIC）为0.4754。结果表明：该镜鲤家系的遗传多样性处于中等水平,但在较大的选择压力下已严重偏离Hardy-Wenberg平衡。利用SPSS程序下的GLM过程对15个微卫星位点与主要经济性状的相关性进行分析,结果发现：HLJ021、HLJ354、HLJ551共3个微卫星位点对镜鲤体重显著影响（p〈0.05）,其中,位点HLJ021、HLJ044、HLJ551、HLJ1330还对体高存在显著影响（p〈0.05）,HLJ354对体长、体厚、全长存在显著影响（p〈0.05）。本研究所鉴定的与生长性状相关的标记可为德国镜鲤分子标记辅助育种提供重要信息。     

草鱼生长相关的微卫星标记在选育群体中的验证

生长性状是水产动物遗传育种中的重要经济性状,利用与性状相关的分子标记与育种相结合的手段,可以大大加速育种进程。在对草鱼生长性状的前期研究中,采用数量性状位点(QTL)定位的方法,在1号连锁群中发现了2个与生长相关的QTL。在此基础上,实验利用这2个QTL侧翼的2对微卫星标记(CID391_2、CID1512、CID973_1和CID254_1),对长江草鱼选育群体的480个个体进行分析,以期基于草鱼QTL定位结果,对草鱼生长相关的微卫星标记在选育群体中进行验证。结果显示:(1)4个微卫星标记在该群体中均具有高度多态性,其中各位点观测等位基因数(N_a)为12～23个,有效等位基因数(N_e)为4～12个,观测杂合度(H_o)为0.607～0.904,期望杂合度(H_e)为0.751～0.902;(2)利用方差分析及多重比较对4个多态性的微卫星标记与选育草鱼群体的生长性状(体质量和体长)进行关联分析,发现CID391_2在雌性个体中,各基因型与体质量和体长之间均无显著差异;而在雄性个体中,各基因型与体质量和体长之间差异显著。CID1512、CID973_1和CID254_1在雌性或雄性个体中,各基因型与体质量和体长之间均具有显著差异。研究表明,对草鱼生长相关的微卫星标记在选育群体中的验证结果,为进一步开展草鱼生长性状QTL定位研究和基于QTL结果的分子标记辅助育种(MAS)实践奠定理论基础。     

刺参微卫星标记与生长性状体重、体长的相关分析

运用单标记分析法分析了10个微卫星位点与控制体重、体长数量性状的QTL的连锁关系。10对微卫星引物在8月龄具有生长性状差异的60个刺参个体基因组DNA中扩增得到50个等位基因,每个微卫星位点等位基因数3~7个,平均有效等位基因个数5.0。10个微卫星位点的多态信息含量为0.268 0~0.825 6不等,观测杂合度为0.083 3~0.666 7。采用SPSS软件对刺参的体重、体长生长性状和微卫星位点相关性进行分析,结果显示,微卫星位点AjSSR02基因型AB、AD、CD与体重和体长相关,AjSSR04标记中等位基因A对生长性状有正面影响,位点AjSSR06基因型FF个体仅平均体重与其他基因型个体显著差异,AjSSR09标记的A和B等位基因分别对生长性状具有正面和负面不同影响。     

尼罗罗非鱼微卫星标记与主要生长性状的相关性分析

为了筛选到与尼罗罗非鱼生长相关的分子标记,并对这些标记进行准确性鉴定,运用65个微卫星标记对鹭业和番禺2个尼罗罗非鱼群体进行了PCR扩增,再利用SPSS软件一般线性模型(GLM)对这些微卫星位点与尼罗罗非鱼体重等主要生长性状进行了标记性状连锁关联分析。结果表明,鹭业群体中有8个微卫星标记(UNH130,UNH183,UNH911,GM558,UNH211,UNH176,UNH914和UNH974)与主要生长性状显著或极显著相关(P<0.05或P<0.01),其中有2个微卫星标记(UNH914和UNH974)与番禺群体的主要生长性状显著或极显著相关(P<0.05或P<0.01),1个微卫星标记(UNH176)只与体重显著相关(P<0.05)。通过对与生长性状相关标记的基因型和表型值进行多重比较,得到了对体重、体长和体高3种性状有利的基因型或等位基因。发现了对罗非鱼生长性状有显著效应的微卫星位点,为开展罗非鱼的分子标记辅助育种提供了有价值的遗传标记。     

基于微卫星标记建立翘嘴鳜亲子鉴定技术

利用9个多态性较高的微卫星标记对翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)进行亲子鉴定分析。结果显示,22个家系翘嘴鳜个体中共观测到95个等位基因,其观测杂合度和期望杂合度的平均值(范围)分别为0.578(0.219~0.800)和0.607(0.200~0.806),多态信息含量(范围)为0.552(0.187~0.787)。通过软件Cervus统计分析得到9个微卫星座位累计排除率为99.9658%,在27个可能的父母对条件下,混养养殖家系后代个体鉴定准确率为91%,研究结果表明筛选的这些多态微卫星分子标记可以用于翘嘴鳜优势家系的鉴定和分离,通过验证的微卫星标记建立的亲子鉴定技术为基础选育翘嘴鳜生长速度快的优势家系,为培育出生长速度快、抗病力强的翘嘴鳜新品种奠定基础。     

大黄鱼微卫星多重PCR体系的建立及其应用

利用本实验室开发的微卫星标记,通过优化退火温度、引物浓度、循环次数等条件,建立了3组大黄鱼微卫星多重PCR体系,每组包含3个微卫星位点,用3组微卫星多重PCR分析了一个大黄鱼选育群体JD-01的遗传多样性。结果显示,该群体的平均等位基因为12.111,平均有效等位基因为7.408,平均多态信息含量为0.846,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.825、0.868,香农多样性指数为2.165。运用Cervus 3.0软件,对已知系谱关系的9个大黄鱼家系及对应亲本进行了亲子鉴定分析,以验证3组微卫星多重PCR在亲子鉴定中的准确性。结果显示,使用该3组微卫星多重PCR体系进行亲子鉴定准确率为100%。大黄鱼微卫星多重PCR体系的建立为分析群体的遗传多样性、亲子鉴定和辅助家系管理提供了一种高效的技术手段。     

翘嘴鳜养殖与野生群体及其家系的遗传多样性分析

通过5个翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)的微卫星标记,对收集的湖北、广东翘嘴鳜养殖与长江野生3个群体及其家系的遗传结构进行了分析和比较。结果表明:筛选的5个微卫星位点具有高度可提供信息性,平均多态信息含量(PIC)0.5,三个群体遗传多样性关系为:湖北养殖群体(BF)长江野生群体(WBF)广东养殖群体(DF),不同家系的期望杂合度在0.4～0.7之间,家系间的遗传分化显著。分子方差分析结果显示,家系群体内的变异(83.33%)是总变异的主要来源。可见,湖北养殖群体具有较高的遗传多样性,具备进一步繁育筛选优良群体的潜质,微卫星分子标记技术可用于翘嘴鳜家系育种过程中的亲子鉴定。     

哲罗鱼微卫星标记与性状的相关性分析

利用22个微卫星标记对野生哲罗鱼(Hucho taimen)F1代4个家系、176个个体的基因组进行分析。首先利用SPSS软件对体长、叉长、头长、吻长、口裂长、口裂宽和眼径等7个性状进行正态分布检验,7个性状都显示出连续变异的特点,属典型的数量性状或者多基因遗传,符合正态分布;其次用GLM程序对22个微卫星标记与性状进行相关性分析,并将与性状显著相关的标记进行基因型之间的多重比较,结果显示22个微卫星座位中,有10个标记至少与一种性状显著相关,其中与口裂长和眼径相关的标记最多的为7个;多重比较可知每个标记中同一性状均有部分基因型差异达到显著水平。这些标记为哲罗鱼进一步的分子标记辅助育种提供了基础。     

长丰鲢生长性状相关微卫星标记的初步筛选

为了筛选出与长丰鲢生长性状相关的分子标记,以指导其种质鉴定和选择育种工作,实验利用15个多态微卫星标记,对6、17和36月龄长丰鲢进行了遗传多样性和生长性状关联分析.结果 显示,各月龄长丰鲢的观测杂合度(Ho)和期望杂合度(Hc)均高于0.5,PIC均值分别为0.555、0.445和0.490,表明各月龄长丰鲢群体均具...     

大菱鲆体重和体尺性状联合GWAS分析

为了揭示大菱鲆(Scophthalmus maximus)体重和体尺性状的分子遗传机制，探寻用于改良目标性状的分子标记及候选基因，本研究以大菱鲆育种群体为研究对象，分别测量其体重、体长、体宽和尾柄宽性状的表型值，利用简化基因组测序技术(2b-RAD)获得相应基因型数据，进行全基因组关联研究(Genome-wide association study, GWAS)，筛选与大菱鲆体重和体尺性状显著关联的数量性状核苷酸(Quantitative trait nucleotides, QTNs)遗传位点。结果显示，以多性状线性混合模型(mvLMM)对体重–体长和体长–体宽–尾柄宽2个性状组合进行多性状GWAS分析，分别检测到9个和2个一因多效QTNs；以单一性状线性混合模型(LMM)对各个性状进行GWAS分析，在体重性状中检测到4个与之显著关联的QTNs，在体长和体宽性状中各检测到1个QTN，而在尾柄宽性状中则没有检测到显著的遗传位点。比较2种模型的结果，发现mvLMM相较于LMM能够检测到更多QTNs，且检测到的QTNs为更具生物学意义的一因多效QTNs。本研究首次利用mvLMM和LMM对大菱鲆体重和体尺性状进行联合GWAS分析，共筛选到17个显著的QTNs，其中，有4个QTNs被重复检测到。以这些检测到的QTNs为探针，在大菱鲆全基因组上找到了距离其最近的12个候选基因，它们可能是影响大菱鲆体重和体尺性状的重要候选标记和功能基因，本研究为大菱鲆体重和体尺性状的分子标记辅助选育提供了理论素材和参考。     

中国明对虾单个家系中与生长性状相关微卫星标记的初步筛选

以1个人工授精获得的中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)F2家系为材料,对其中80尾中国明对虾进行正态分布检验,选择19个稳定扩增的微卫星位点对每一个体进行扩增和基因分型,分析家系遗传信息.利用最小二乘法对微卫星位点与中国明对虾体长、全长、体质量性状进行关联性分析.采用SPSS 11.5软件作微卫星分子标记与经济性状的方差分析,考察各微卫星位点对体长、全长、体质量3个经济性状的影响程度.结果表明,中国明对虾体长、全长、体质量3个性状均呈正态分布(P＞0.05);相关分析得到,19个微卫星位点中RS0683和FC019两个微卫星位点与体长、全长、体质量呈显著相关(P＜0.05);同时对差异显著的位点进行不同基因型间经济性状的多重比较,RS0683标记座位AA基因型在体长、全长、体质量的表型效应上极显著高于AB、BB基因型(P＜0.01),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状正相关;FC019标记座位的AA基因型体长、全长、体质量显著低于AB、BC基因型(P＜0.05),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状呈负相关.     

牙鲆抗淋巴囊肿病相关SSR标记的筛选与鉴定

为了筛选出中国牙鲆群体的抗淋巴囊肿病相关SSR标记,实验采用分群分析法对102个牙鲆个体(感病56个,抗病46个)进行了抗淋巴囊肿病相关SSR标记的筛选。首先构建了抗、感基因池(抗病个体和感病个体各15个),并利用178对微卫星引物对其进行了扫描;对于在抗、感池间扩增出差异条带的引物,用构建基因池的30个个体对其进行了第一次单个体验证;对于在第一次单个体验证中差异显著的引物用102个个体进行了第二次验证。结果显示,有4对引物(scaffold440_22585、scaffold826_5003、scaffold703_4284和scaffold185_597)在抗、感基因池间扩增出了差异条带;经第一次单个体验证,表明scaffold826_5003(P=0.023)和scaffold185_597(P178bp=0.028,P173bp=0.009)的差异条带在抗、感个体中呈显著性差异;经第二次单个体验证,发现scaffold185_597的差异条带在抗、感个体中出现的频率分别为60.9%和14.3%(P=0.001),差异显著;对scaffold185_597在10个抗病个体中扩增出的差异条带进行了克隆并测序,经BLAST比对,证实其为黄海水产研究所水产基因组与细胞工程研究室公布的牙鲆微卫星标记scaffold185_597中的一段,同源性达到96%。研究表明,微卫星标记scaffold185_597可能与牙鲆抗淋巴囊肿病相关。     

水产动物分子标记辅助育种研究进展

本文介绍了水产动物分子标记辅助育种技术的发展。获得与经济性状连锁的标记是开展分子标记辅助育种的基础,因此,本文重点介绍了获得基因/标记技术的进步,探讨了基因/标记与性状间相互关系的复杂性,论述了准确鉴定性状紧密连锁的基因/标记的难度,指出难点主要源于基因组对性状的形成具有非常复杂的影响。近十年来,已有多个利用分子标记辅助育种技术培育的品种在产业上应用,表明这项新技术具有推动产业技术进步的作用;同时指出了分子标记辅助育种包括全基因组选择育种的不足之处,其根本原因在于鱼类性状的形成机制极其复杂、多变,从而决定了分子标记辅助育种技术具有发展阶段论的特征。     

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.     

Identification of a microsatellite marker that is completely linked to shell colour in small abalone,Haliotis diversicolor

A novel orange shell colour has been discovered in small abalone, Haliotis diversicolor (Reeve, 1846). To facilitate and accelerate a selective breeding programme for orange shell colour, a microsatellite marker that was completely linked to the shell colour gene was identified using a selective DNA pool approach and was verified in 448 individuals. Two DNA pools were constructed by pooling equal amounts of genomic DNA from 74 individuals with dark‐brown shells and 87 individuals with orange shells. Approximately 12 of 308 microsatellite markers that were linked to the shell colour gene were isolated using the selective DNA pooling method. After verification in 32 individuals with dark shells and 32 individuals with orange shells, only the Hdi3‐119 locus remained tightly linked to the shell colour gene. Finally, four families were used to verify the accuracy of the Hdi3‐119 locus. All of the individuals with orange shells in the four families harboured a unique 381‐bp allele in marker Hdi3‐119. This marker could be used for selective breeding of orange small abalone.     

浙江缢蛏群体糖原含量变化与gys基因多态性的关联分析

为了探讨缢蛏糖原含量与糖原合酶基因(sc-gys)的特性及其用于分子标记辅助育种的可行性,实验检测了浙江缢蛏群体糖原含量的周年变化,克隆获得糖原合酶基因的cDNA全长序列,分析其在不同组织、不同月份的表达差异,并进一步筛选出与糖原含量相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点。结果显示,养殖缢蛏在2—6月糖原含量较高,4月达到最大值。sc-gys基因的cDNA全长为2 402 bp,开放阅读框为2 136 bp,编码711个氨基酸。荧光定量PCR结果显示,sc-gys基因主要在外套膜和足中表达,其不同月份的表达水平与糖原含量周年变化规律一致,4月表达量显著高于其他月份,表明该基因与糖原合成关系密切。在"甬乐1号"品种和台州野生群体sc-gys基因的外显子区共筛选到2个与糖原含量相关的SNP位点,且两位点之间没有连锁不平衡,优势基因型组合个体的糖原含量比群体均值提高11.8%,这些位点和优势基因型组合可为缢蛏糖原含量的遗传改良提供候选标记。