建鲤FABP3基因分离及其多态性与增重的相关分析

为获得与建鲤增重相关的分子标记进行建鲤分子育种,实验在建鲤心肌型脂肪酸结合蛋白(FABP)基因上筛选了与增重相关的SNP位点.首先使用PCR扩增到2个建鲤FABP3基因,jlFABP3a和3b基因,两个基因均有4个外显子和3个内含子组成,3a和3b阅读框相似性为93％,编码133个氨基酸,相似性为94％,内含子长度和序列存在着明显差异.jlFABP3的系统进化和传统的分类地位一致.通过序列比对,在3a和3b上分别找到26和25个SNP位点.构建PCR-RFLP法检测了其中3个SNPs在建鲤群体中的分布,并与增重进行相关分析,结果显示,C30G与检测群体雌、雄鱼鱼种阶段和雌鱼成鱼阶段增重显著相关(P＜0.05),CC型个体增重显著快于CG型个体.G267T在5个家系中与雌鱼成鱼增重相关,在7个家系中不同基因型个体增重虽呈相同趋势但差异不显著(P＞0.05).同时考虑G267T和C30G位点,则发现GGCC个体在雌、雄鱼增重均最大,在雌、雄鱼中分别比GGCG个体快17％和12％.GGCC个体在实验样本中占约9％,存在着较大的选育空间.     

鲤胸腺素Tβ全长cDNA的克隆与序列分析

应用荧光DDRT-PCR从鲤外周血白细胞克隆了鲤胸腺素β(thymosinβ,Tβ)基因cDNA全序列。序列分析表明,TβcDNA全长528bp,其完整的读码框架位于40～178bp,编码46个氨基酸,5'非编码区长39bp,3'非编码区长为348bp,且具有Poly(A)加尾信号(AATAAA),将该基因序列递呈GenBank,注册序列号为AY457946。氨基酸序列同源性分析显示,鲤Tβ氨基酸序列与鲤Tβa、斑马鱼Tβa及斑马鱼Tβ-2同源性均为84%。在系统发生树上,鲤Tβ与鲤、斑马鱼、白斑狗鱼和鲑Tβa及斑马鱼Tβ2聚类。     

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。     

鲤WISP基因家族的克隆、表达及系统进化树的构建

Wnt1诱导分泌蛋白(WISP)基因家族与CYR61、CTGF、NOV基因共同构成了CCN家族。研究通过鲤基因组序列与斑马鱼WISP基因编码区全序列的比对获得WISP1a、WISP1b、WISP2、和WISP3等4条序列。经过克隆、测序、比对拼接得到其开放阅读框,分别是1 089、1 077、1 038和1 026 bp,它们都是由5个外显子和4个内含子构成,分别编码362、358、345和341个氨基酸。分子系统学分析表明,鲤4个WISP基因具有高度同源性,其中WISP1a、WISP1b和WISP2均含有4个模块,WISP3缺少第2个模块。通过RT-PCR检测WISP基因在鲤组织中的表达,结果表明,WISP1a鲤在13个组织中均有表达,皮肤中表达最高,脾、肠、卵巢次之,其他组织中表达较低。WISP1b在精巢、脑、皮肤、卵巢中表达较高。WISP2在血液、鳃中表达较高。WISP3在血液、脑、肝中表达较高。实时荧光定量PCR法分析WISP基因在鲤胚胎发育时期的表达,结果表明,除WISP3外,WISP1a、WISP1b和WISP2在前期表达较高,36 h表达最低,随后逐渐升高至第6天开始下降。     

“粉玉”体色瓯江彩鲤MHC class II B基因多态性及其与鱼体抗病力的关系

利用1对特异性引物DABF和DABR,分别从30尾感病和13尾抗病"粉玉"体色瓯江彩鲤(Cyprinus carpiovar.color)的cDNA中扩增出长度为624 bp的MHC classⅡB基因片段。对210个有效克隆进行测序,获得84个不同的编码序列,分属13个不同的等位基因,其中Cyca-DAB3*17和Cyca-DAB3*18为新发现的2个等位基因。核苷酸、氨基酸变异位点总数为267、130,变异率较高(42.79%、62.50%)。MHCⅡB基因片段包括第1 4个外显子,分别编码信号肽、β1和β2结构域及跨膜区。β1结构域的变异明显大于β2结构域,表现为在长度为276 bp的β1结构域中,核苷酸、氨基酸变异位点分别为150个(54.35%)和72个(78.26%);而长度为282 bp的β2结构域的核苷酸、氨基酸变异位点较少,分别为105个(37.23%)和54个(57.45%)。在β1结构域的24个抗原结合位点(PBR)上,有22个发生了变异。β1结构域的PBR、非抗原结合位点(non-PBR)及β2结构域的非同义碱基替换率(dN)与同义碱基替换率(dS)的比值ω分别为1.366、0.992、0.792,表明"粉玉"体色瓯江彩鲤MHC classⅡB基因的β1结构域在进化过程中受到正向选择作用。基因Cyca-DAB3*09在抗病群体中出现的频率(7.81%)显著高于感病群体(1.37%,P<0.05),新等位基因Cyca-DAB3*18(频率为3.13%)只出现在抗病群体中,基因Cyca-DAB1*08、Cyca-DAB3*08和Cyca-DAB3*17为感病群体所特有。研究结果为抗病"粉玉"体色瓯江彩鲤的选育奠定了基础。     

翘嘴鲌两种生长激素受体基因结构及微卫星多态性与生长性状的相关性

为了更好地研究翘嘴鲌两种生长激素受体(GHR)的结构和功能,实验以翘嘴鲌转录组中获得的mRNA为基础,对其DNA序列进行了克隆。在进行生物信息学分析的同时,对其中的多态性微卫星位点在120尾同批繁殖、同塘养殖的翘嘴鲌个体中进行了分析。GHR1的cDNA序列长度为3 498 bp,开放阅读框(ORF)为1 818 bp,编码605个氨基酸;GHR2的cDNA序列长度为1 743 bp,ORF为1 743 bp,编码580个氨基酸;GHR1和GHR2氨基酸序列均由信号肽、胞外区、跨膜区、胞内区组成,相似度为37.2%。二者在结构上存在较大的差异:GHR1胞外区有7个半胱氨酸残基,而GHR2只有5个,且GHR1比GHR2多3个N-糖基化位点;在胞内区,GHR1存在10个酪氨酸残基而GHR2只有5个,这些差异表明二者可能具有不同的生物学功能。同源氨基酸序列比对发现,GHR与其他鲤科鱼类的同源基因保守性较高。翘嘴鲌2个GHR各包含9个内含子,其中GHR1内含子1和2序列在10 kb以上,本实验没有对其进行扩增。所获得的序列中共发现了6个微卫星位点:GHR1中微卫星位点(CT)_6位于第2外显子中,为信号肽编码序列的一部分,位于第8内含子中的(AC)_5经检测没有多态性;GHR2中具有4个微卫星位点,位于第1内含子中的(TG)_5及第7个内含子中的(TATC)_5(AT)_(15)(AC)_(11)(AT)_(14)(TG)_6和(TA)_(15)属于高度多态性位点(PIC0.5),第6个内含子中的(GAAG)_5属中度多态性位点(PIC=0.463)。第7内含子中的2个微卫星位点检测到基因型数目分别为50和61,具有良好的个体识别潜力。关联分析结果表明这4个多态性微卫星位点与生长性状具有一定相关性。翘嘴鲌GHR基因的克隆以及序列中微卫星的特征分析为深入研究其生物学功能及分子标记辅助育种提供助力与参考。     

八种鲤养殖品种线粒体Cyt b基因的遗传多样性和系统进化分析

对8种鲤养殖品种的线粒体Cyt b基因部分序列进行测定,并比较分析其遗传多样性和系统进化关系,结果获得425 bp的Cyt b序列,其中T、C、A、G的平均含量分别为26.8％、29.0％、29.7％、14.5％,A+T含量(56.5％)高于G+C含量(43.5％),翻译为141个氨基酸,其中突变多数存在于缬氨酸和异亮氨酸之间(两个氨基酸都为不带电荷的疏水性氨基酸),其变异不影响Cyt b的功能,说明该蛋白是一个进化缓慢的蛋白,适合用于遗传进化分析.140个个体中共检测到4个单倍型,其中75.5％的个体属于单倍型Hap 2,而单倍型Hap1主要分布在3种表现型为镜鲤的品种.AMOVA分析结果和利用Kimura 2-parameter模型分析的系统发育关系结果表明,德国镜鲤、散磷镜鲤和松浦红镜鲤亲缘关系较近,而蓝鳞鲤、荷包红鲤抗寒品系和高寒鲤亲缘关系较近.     

奥利亚罗非鱼、尼罗罗非鱼MyoD1和MyoD2基因特征及差异

采用RT-PCR和RACE法,分离了奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)、尼罗罗非鱼(O.niloticus)MyoD1和MyoD2基因全长cDNA。结果显示,2种罗非鱼MyoD1全长均为1090bp,包括5′非翻译区(UTR)137bp,3′UTR50bp,开放阅读框(ORF)903bp,编码300个氨基酸,其中第110～161个氨基酸为bHLH结构,第233～249个氨基酸为helixIII结构;MyoD2全长均为1478bp,包括5′UTR215bp,3′UTR471bp,ORF792bp,编码263个氨基酸,其中第91～142个氨基酸为bHLH结构,第212～228个氨基酸为helixIII结构。2种罗非鱼MyoD1与其他鱼类MyoD1的相似性为73%～92%;MyoD2与其他鱼类MyoD2的相似性为74%～79%。系统发育树显示,MyoD1和MyoD2分属两支,MyoD1所反映的不同鱼类间的亲缘关系符合传统分类。2种罗非鱼的MyoD1、MyoD2cDNA序列之间只存在个别碱基的差别,而氨基酸序列一致;奥利亚罗非鱼MyoD1的2个内含子均比尼罗罗非鱼的长。根据MyoD1内含子2的差异构建鉴别奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼基因混杂的标记,对形态上典型的15尾奥利亚罗非鱼、18尾尼罗罗非鱼及15尾奥尼罗非鱼[Oreochromis aureus(♂)×Oreochromis niloticus(♀)]进行鉴定。结果其中1尾奥利亚罗非鱼中在MyoD1位点混杂了尼罗罗非鱼的基因,尼罗罗非鱼和奥尼罗非鱼则与预期的一致。该研究为选择基因纯合的奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼提供了新的分子手段。     

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.     

扁吻鱼和塔里木裂腹鱼线粒体ＣＯＩ基因片段的比较研究

对扁吻鱼(Aspiorhynchus laticeps)和塔里木裂腹鱼(Schizothoraxbiddulphi)细胞色素c氧化酶亚基(COI)基因片段进行扩增。通过序列测定得到624bp的基因片段,无碱基的插入和缺失,A、T、G、C碱基中G含量最低,A+T含量高于G+C含量,与其它鱼类COI基因片段研究结果相一致。2个种间共检测到38处核苷酸替换,其中35处碱基转换,3处碱基颠换,蛋白质编码基因上的核苷酸替代主要是密码子第3位点上的同义替换。在编码的208个氨基酸中,仅发生2处氨基酸替代,替代率为0.96%。采用Kimura-2法计算种间平均遗传距离为0.06,以鲤作外群构建NJ系统树,扁吻鱼和塔里木裂腹鱼亲缘关系较近,而与新疆裸重唇鱼、斑重唇鱼亲缘关系较远。     

建鲤MHC class Ⅰ基因全长cDNA的克隆与序列分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)方法克隆了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)MHC class Ⅰ基因全长cD-NA并进行了序列分析.结果显示:实验得到了1914 bp的建鲤的MHC class Ⅰ全长cDNA序列;建鲤MHC class Ⅰ基因包括1044 bp的开放阅读框(ORF),11...     

鲤 IGF-I 基因 2 个高度多态微卫星位点的鉴定及其与生长相关性 状的关联分析

??利用PCR结合测序方法, , 在鲤(Cyprinus carpio)类胰岛素生长因子-I (insulin-like growth factor-I, , IGF-I)基因内含子1和内含子2中各鉴定1个微卫星多态性位点, , 分别命名为intron1189和intron2310, , 这两个位点均以4碱基为重复单元。以黑龙江鲤(Cyprinus cario haematopterus, , YL)(n=263)、德国镜鲤选育系(Cyprinus carpio L. mirror, , JL)(n=229), 及荷包红鲤抗寒品系(Cyprinus carpio var. wuyuanensis, , HL)(n=255)为研究对象, , 评估了这两个位点不同基因型(频率>3%)与鲤4个生长时段(135 d 、325 d、335 d和445 d)生长表型的关联。结果显示, , 2个位点在3个鲤群体中均表现为高度多态(PIC>0.5)。intron1189位点多态性主要对YL的135 d、325 d体长和325 d、385 d体质量有显著影响(P<0.05), , 而intron2310位点多态性对JL各检测时段的体长和体质量均有显著影响(P<0.05)。对不同基因型个体的体长和体质量性状进行多重比较, , 结果显示, , 在intron1189位点, , 185/229基因型YL的135 d、325 d体长和325 d、385 d体质量最低, , 而205/221基因型YL的135 d、325 d体长和325 d体质量最高。在intron2310位点, , 290/350基因型JL在各检测时段的体长及135 d、325 d、385 d体质量最低, , 而318/350基因型JL的135 d、325 d、385 d体长和体质量均为最高。上述结果表明, , 鲤IGF-I基因内含子中的这两个高度多态微卫星位点潜在影响鲤的生长性能。

     

丙氨酰—谷氨酰胺投喂方式对建鲤生长和抗急性拥挤胁迫能力的影响

以初始体质量为(33.52±0.17)g建鲤为研究对象,在室内单循环养殖系统中进行8周(w)生长试验,分别配制成添加0.0%(对照)和0.5%(试验)丙氨酰—谷氨酰胺(Ala-Gln)的等氮等能(35%CP、17 kJ/g)饲料,采用5种投喂方式:连续8 w投喂对照饲料(Ⅰ);试验饲料2 w间隔投喂(Ⅱ);前4 w投喂试验饲料,后4 w投喂对照饲料的间隔投喂(Ⅲ);前4 w投喂对照饲料,后4 w投喂试验饲料的间隔投喂(Ⅳ);8 w连续投喂试验饲料(Ⅴ)。养殖试验结束时,进行急性拥挤胁迫试验。探讨Ala-Gln投喂方式对建鲤生长和抗急性拥挤胁迫能力的影响。结果表明,Ala-Gln连续投喂和间隔投喂组的生长都显著高于对照组(P<0.05)。2 w间隔投喂的特定生长率都显著高于4 w间隔和连续8 w投喂的饲料组(P<0.05);前4 w间隔投喂组的特定生长率要显著高于8 w连续投喂组(P<0.05)。血清皮质醇和血糖分别在急性胁迫后恢复0和1 h时达到高峰,血清HSP70在胁迫后恢复1～12 h都保持较高水平,然后下降,胁迫后恢复48 h达到胁迫前的水平。各种投喂方式组的血糖和血清皮质醇含量都显著低于对照组(P<0.05)。胁迫后恢复期,血糖迅速升高幅度最小的是2 w间隔投喂组,最先恢复到胁迫前状态的是2 w间隔投喂组和前4 w投喂的4 w间隔投喂组。胁迫后恢复期,各投喂组的血清HSP70都显著高于对照组(P<0.05),胁迫后恢复48和72 h时,后4 w投喂的4 w间隔投喂组和连续8 w的投喂组的血清HSP70显著高于对照组(P<0.05)。     

基于EST序列的鲤鱼生长相关SNP发掘

以本研究室454测序获得的EST序列和公共数据库中下载的共255，768条鲤鱼EST序列为源序列，鉴定出与生长相关的EST序列5，375条；采用QualitySNP软件，在31个EST重叠群中检测到69个可信度高的与生长相关的SNP，SNP发生频率为0．29／100个碱基。其中包括转换型35个，颠换型30个和缺失型4个。非同义SNP为46个，同义SNP为23个，二者比值为2．0。对所鉴定的SNP进行注释表明，这些包含SNP的生长相关基因归为20类，数量最多的为血纤维蛋白溶酶原基因4个、其次是载脂蛋白基因和磷酸甘油醛脱氢酶基因分别为3个。本研究所开发的SNP将促进鲤鱼生长性状的分子基础研究，为鲤鱼分子育种服务。     

鲤回交群体4种生长性状的相关性分析

利用132对SSRs(simple sequence repeat)标记和63对在EST(expressed sequence tag)上的微卫星标记对柏氏鲤和荷包红鲤抗寒品系回交子代的84个个体基因组DNA进行检测,共得到565个等位基因,各等位基因数2～4个,片段长度72～484 bp,平均等位基因数为2.897 4,平均多态信息含量为0.584 9,平均杂合度为0.592 8。利用统计软件SPSS的GLM程序对195个微卫星标记与鲤体重、体长、头长和尾柄长的相关性进行分析,其中HLJ133、HLJ346、HLJ360与体重具有极显著相关；HLJ133,HLJ368,HLJ390,HLJ673,HLJE96与体长具有显著相关；HLJ133,HLJ346,HLJ360与头长极显著相关；HLJ529,HLJE538,HLJE586与头长具有显著相关；HLJ673,HLJE282与尾柄长具有极显著相关；HLJ348,HLJ368,HLJ382,HLJ437,HLJ483,HLJ752,HLJE169,HLJE586与尾柄长具有显著相关,并对同一标记不同基因型间进行了多重比较。根据实验求出的体重与体长、头长、尾柄长之间的相关系数和通径系数,可得知体重与尾柄长的直接相关性非常小。     

建鲤仔鱼的形态特征及肠道指数分析

对建鲤鱼(Cyprinus carpiovar.ian)形态特征参数及肠道指数进行了测量分析。结果表明:建鲤体重、体长、头长、尾鳍长、肠道重、肠道长之间呈正相关关系,其中体重与肠道重、体重与体长相关性较强;建鲤的比肠重、比肠长分别为0.020±0.005和1.633±0.349,表明建鲤是一种杂食性鱼类。     

建鲤新品系的选育

设计并采用家系选育、系间杂交和雌核发育技术相结合的综合育种技术培育成功的鱼类新品种建鲤，具有生长快、体型好、青灰色、肉质肉味好、饲料转化率高、适应性抗逆能力强等优点。为进一步提高建鲤的生长速度、遗传稳定性和抗逆能力，选用超大的亲本群体和选择强度、快速世代更新及低温繁育筛选等方法，对建鲤进行了3代选育和生产验证，而育成的建鲤新品系，较选育前的建鲤群体增重快13.6%～15.1%，日增重快13.7%～15.48%；青灰色、长体型等表型性状的一致性由选育前的96.2%和95%左右，提高到近乎100%。新品系体型增长，体色一致，群体整体性、美观性有明显提高，体长/体高比值平均增加0.37，增长13.8%，标准差减少11.4%，扩大了推广，进一步验证了建鲤的适应性和抗逆能力。表3参30     

兴国红鲤AR基因的鉴定及MT暴露对幼鱼肝中AR和vtg表达的影响

实验克隆了兴国红鲤(Cyprinus carpio var singuonensis)雄激素受体(androgen receptor,AR)基因的全长c DNA序列和卵黄蛋白原(vitellogenin,vtg)基因的部分c DNA序列,并对雌性个体组织及甲基睾丸酮(Methyltestosterone,MT)暴露下幼鱼肝胰腺(以下简称:肝)中AR和vtg的表达进行检测。兴国红鲤AR基因c DNA全长3 229 bp,包括104 bp的5'非编码区(untranslation region,UTR)、编码846个氨基酸的2 541 bp开放阅读框(open reading frame,ORF)和485 bp 3'UTR。氨基酸序列同源性分析表明,兴国红鲤AR与其他鲤科鱼类AR的同源性较高。组织表达特征研究表明,AR在雌性个体的肝、卵巢、中肾、肌肉和端脑中有表达,其中肝中的表达量最高;vtg主要在肝、端脑和鳃中表达。兴国红鲤幼鱼在50μg/L的MT中暴露4周后,采用qRT-PCR检测了肝中AR和vtg的表达情况。在处理第1、2周,AR的表达受到一定的抑制,而在第3、4周其表达量升高,但其表达无显著性变化;而vtg的表达量在第3、4周均有极显著的升高。