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。     

镜鲤体质量和体长的QTL定位研究

以镜鲤(Cyprinus carpio L.)全同胞家系为材料,用940对微卫星(SSR)标记进行基因组扫描,采用半同胞家系的分析策略对体质量(BW)和体长(SL)进行QTL定位分析。QTL检测显示:基于父系的QTL分析,共检测到8个QTL区间。5个与体质量相关的QTL区间中,1个QTL为95%基因组水平(genome-wide)显著性,位于LG26连锁群,其他4个QTL均为95%染色体水平(chromosome-wide)显著性;3个与体长相关的QTL区间与体质量的QTL区间重叠,其中,1个QTL为99%基因组水平显著性,其余2个QTL均为95%染色体水平显著性。基于母系的QTL分析,共检测到11个QTL区间。6个与体质量相关的QTL区间中,1个QTL为99%基因组水平显著性,位于LG26,2个QTL为99%染色体水平显著性,其余3个QTL均为95%染色体水平显著性;5个与体长相关的QTL中有4个与体质量QTL区间重叠,其中,1个QTL为99%基因组水平显著性,1个QTL为99%染色体水平显著性,其余3个QTL均为95%显著性染色体水平。结果表明,在LG26上,存在着与体质量和体长都显著相关的QTL区间,且均达到基因组显著性水平,最小置信区间为3 cM。此QTL结果可以应用于鲤鱼分子标记辅助育种。     

镜鲤头长及头长体长比性状的主效QTL挖掘

为挖掘镜鲤头长及头长体长比性状的主效QTL区间,实验利用368个SSR、336个SNP标记对镜鲤良种后代杂交F1群体的68个个体进行基因型检测,运用JoinMap 4.0软件包构建遗传连锁图谱。该图谱包含535个分子标记并被分配到50个连锁群上,覆盖基因组总长度为2 244.66 cM,标记间平均距离为4.63 cM。利用MapQTL 5.0(interval mapping,IM)区间作图法进行QTL检测。结果显示,共得到2个与头长相关的QTL区间,分别分布在LG21和LG42,可解释型变异分别为28.2%、32.6%;6个与头长体长比性状相关的QTL位于LG8、LG15、LG18、LG21、LG39、LG40,可解释表型变异范围是16.4%~49.3%。全部QTL区间中贡献率大于20%的主效QTL有7个,HL-21和HL-42是头长性状的主效区间;HBR-8、HBR-15、HBR-21、HBR-39和HBR-40是头长体长比性状的主效QTL区间。利用SPSS的一般线性模型(GLM)针对另一群体进行验证,结果表明HLJ692与镜鲤头长体长比显著相关。     

一种杂交鲤四种经济性状的QTL定位分析

以柏氏鲤和荷包红鲤抗寒品系杂交F21个家系的92尾个体为材料,用300个微卫星(SSR)标记构建了遗传连锁图谱,其长度为2 471.7 cM,标记间平均间隔为10.75 cM,在此基础上对体长(SL)、体厚(BT)、体高(H)和体质量(W)进行QTL定位分析.共检测到17个QTL区间分布于6个连锁群.4个体长的QTL中,位于LG5、LG7和LG19的QTL为显著水平(P＜0.05),位于LG32的QTL为极显著水平(P＜0.01),可解释表型变异率为5.14％～10.2％;4个体厚的QTL中,位于LG11(两个QTL)和LG32上的QTL为显著水平(P＜0.05),位于LG5的QTL达极显著水平(P＜0.01),可解释表型变异率为6.42％～ 8.43％;6个体高的QTL中,LG5,LG10,LG11,LG19,LG32上的QTL为显著水平(P＜0.05),LG7上达极显著水平(P＜0.01),可解释表型变异率为5.92％ ～ 8.95％;3个体质量的QTL中,位于LG5和LG7上的为显著水平(P＜0.05),可解释表型变异率为5.55％和8.36％,LG32上达极显著水平(P＜0.01),可解释表型变异率为6.44％.本研究采用了两个不同品系的杂交子代为作图群体,丰富了QTL研究群体的多样化,为今后不同鲤品系或品种间的QTL在全基因组水平上的比较和共性QTL的发掘等奠定基础,进而指导鲤分子育种.     

牙鲆遗传作图及生长性状QTL定位

采用牙鲆日本群体和韩国群体杂交的92个F₁个体作为分离群体, 利用微卫星标记和Joinmap 4.0作图软件构建了牙鲆遗传连锁图谱。共有221个SSR标记用于连锁图谱构建, 雌性图谱中, 共178个微卫星标记定位到22个连锁群上, 观测总长度为(G _oa )599.0 cM, 覆盖率(C _oa )达76.27%。雄性图谱中, 共194个微卫星标记定位到23个连锁群上, G _oa 为693.4 cM, C _oa 为78.82%。对全长、体质量、体高3组数据进行主成分分析处理, 得到可解释3个性状的89.6%特征的一组数据, 命名为牙鲆生长性状GT。用WinQTLCart 2.5软件的复合区间作图,在已构建的遗传连锁图谱上对牙鲆生长性状GT进行QTL定位, 取LOD经验值2.5为QTL存在的阈值; 对微卫星标记进行性状—标记之间的回归分析。本研究共定位3个与牙鲆生长性状GT相关的QTLs, qGT-f4 qGT-m20 qGT-f20,可解释表型变异率分别为27.60%, 13.74%, 10.27%。在性状—标记之间的回归分析中, 得到22个与生长性状GT相关(P<0.05)的微卫星标记, 单个标记可解释表型变异率介于3.70%~10.42%, 其中6个微卫星标记scaffold558_51720、scaffold558_26183、scaffold903_69232、scaffold485_47120 、scaffold1262_77386、scaffold809_65154与生长性状GT之间呈极显著相关(P><0.01), 可解释表型变异率分别为10.42%、7.31%、10.07%、10.07%、8.39%和11.26%。     

牙鲆遗传连锁图谱的构建

利用基因组测序得到的大量微卫星序列,以681383B为父本、6812E36为母本杂交获得的F1为作图群体,构建了牙鲆(Paralichthys olivaceus)微卫星标记(SSR)遗传连锁图谱。雌雄图谱共定位SSR标记529个,其中雄性连锁图谱包括418个标记,分布在24个连锁群上,总长度1 418.1 cM,标记平均间隔3.62 cM,图谱覆盖率为88.7%;雌性连锁图谱包括437个标记,分布在24个连锁群上,总长度1 298.1 cM,标记平均间隔为3.16 cM,图谱覆盖率为89.1%。牙鲆中密度遗传图谱的构建为QTL分析以及分子标记辅助育种进一步奠定基础,并可以有效推动牙鲆的遗传改良工作,推动牙鲆养殖业的可持续发展。     

镜鲤与建鲤生长性状共享 QTL 标记及优势基因型

本研究以1个镜鲤(Cyprinus carpio L.)全同胞家系(190个个体)构建的微卫星遗传图谱(992个标记)为基础,从体重、体长、体高和体厚的QTL区间内发掘了54个标记,其与性状具有显著相关性,进而通过对不同基因型性状间的比较,筛选出83个优势基因型。在此基础上,用54个镜鲤QTL标记分析了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)作图群体,其中40个标记在建鲤中表现出多态性,比例为74.07%;相关性分析结果显示,其中22个标记与建鲤家系的体重、体长、体高或体厚性状具有显著相关性(P0.05),占多态标记的55.00%;镜鲤与建鲤共享的22个QTL标记中,18个标记与至少1个相同的性状具有显著相关性(P0.05),从中筛选出建鲤性状具有优势的基因型30个,可用于指导建鲤的选育。品种间共享QTL的发掘能够扩展QTL标记的使用空间,减少新品种重新构建图谱进行QTL标记定位的工作量和成本。     

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。     

镜鲤多家系体长和体质量QTL定位分析

为了克服单个家系数量性状位点(QTL)检测效率低、假阳性高等缺点,实验利用250对微卫星(SSR)标记对镜鲤8个全同胞家系的522尾子代进行基因组扫描,采用半同胞家系的分析策略对镜鲤体长(SL)和体质量(BW)性状进行QTL分析。结果显示,基于父系的QTL分析,共检测到4个QTL区间,其中,3个体长的QTL中,1个为95%基因组水平(genome-wide)显著性,位于LG24,可解释表型变异率为20.3%;其余2个均为95%染色体水平(chromosome-wide)显著性,分别位于LG6和LG30,可解释表型变异率分别为11.9%和11.6%。1个体质量的QTL达到99%基因组水平,位于LG24,可解释表型变异率达到38.3%,且与体长QTL区间重叠。基于母系的QTL分析,共检测到8个QTL区间,其中,5个体长的QTL中,1个为99%染色体水平,位于LG8,可解释表型变异率为16.6%;其余4个均为95%染色体水平,分别位于LG24、LG30、LG31和LG45,可解释表型变异率为9.6%~14.2%,且位于LG24和LG30上的QTL为父母本共有;3个体质量的QTL均与体长QTL区间重叠,1个为95%染色体水平,位于LG24,其余2个均为99%染色体水平,位于LG30和LG45,可解释表型变异率分别为14.1%和13.6%。进一步分析发现,位于LG24上的体长和体质量QTL区间重叠且均为父母本共有,体质量的3个QTL均与体长QTL存在重叠区域且呈现成簇分布的特点。本研究结果不仅可以为鲤分子育种提供更可靠的标记,而且为家系和品种间QTL变异规律的探索提供基础数据。     

中国对虾遗传连锁图谱的构建

利用RAPD、SSR和AFLP三种标记技术结合"拟测交"策略,以中国对虾"黄海1号"雌虾与野生雄虾作为亲本进行单对杂交产生的F1家系为作图群体,初步构建了中国对虾雌、雄性遗传连锁图谱.对460个RAPD引物和44对SSR引物进行筛选,共选出61个.RAPD和20对SSR引物,结合88对AFLP引物组合对父母本和82个F1个体进行了遗传分析.共得到783个分离标记(RAPD标记237个,微卫星标记45个,AFLP标记501个),761个标记用于连锁分析.雌性图谱包括40个连锁群和15个三联体,20个连锁对,标记间平均间隔为12.5 cM,图谱共覆盖2835.5 cM,覆盖率为73.5%;雄性图谱包括41个连锁群和6个三联体,12个连锁对,标记间平均间隔为11.9 cM,图谱共覆盖2776.7 cM,覆盖率为73.3%.中国对虾遗传图谱的构建为其分子标记辅助育种、比较基因组作图及数量性状位点(QTL)的定位与克隆奠定了基础.     

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。     

半滑舌鳎生长性状的微卫星标记筛选

结合分离群体标记关联分析法与随机选择群体标记关联分析法,利用69个微卫星位点,检测半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)半同胞家系的极端大群体和极端小群体,筛选出12个与全长、体高、体重显著或极显著相关的微卫星位点。验证群体的平均等位基因数为5.167个,群体平均有效等位基因数为3.319,平均观测杂合度为0.516,期望杂合度0.670,多态信息含量0.621。分析结果显示:在雌性群体中,微卫星位点csou4、cyse123、ghrh-ssr、cyse72、hncyse160与全长显著相关,ghrh-ssr与体高显著相关,csou4、ghrh-ssr、cyse72、hncyse160与体重相关;在雄性群体中,微卫星位点hncyse129、hncyse160、sox9-1与全长相关,csou34、cyse22、cyse123、hncse67、sox9-1与体高显著相关,未发现与体重相关位点。     

半滑舌鳎DNA的群体遗传变异

采用AFLP、RAPD和线粒体细胞色素b基因(Cytb)片段序列分析技术对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)群体遗传变异进行研究。分别采用5对选择性引物和18条随机引物对半滑舌鳎3个群体(黄海野生群体、渤海野生群体、养殖群体)进行分析。AFLP和RAPD分析结果表明,黄海群体的遗传多样性高于渤海群体,养殖群体的遗传多样性最低。利用Shannon多样性指数和基因分化系数进行遗传变异来源估算,结果表明,遗传变异主要来自于群体内。同其他鱼类相比,半滑舌鳎群体遗传多样性水平较低。对黄海、渤海野生群体共37个个体的线粒体Cytb基因片段序列进行分析,共检测出5种单倍型,渤海群体内个体序列完全相同,共享单倍型H1;在黄海群体中除检测到单倍型H1外,还检测到其余4种单倍型。Cytb序列分析结果表明,黄海群体遗传多样性较渤海群体丰富,个体间序列变异很小,个体间核苷酸差异数在0~1之间,两群体间无显著遗传差异。通过比较3种分子标记对半滑舌鳎群体间遗传差异的检测和群体间遗传距离的计算,显示AFLP标记对群体间遗传差异的检测最为灵敏,是一种理想的分子标记。     

红鳍东方鲀F_1代混养群体的基因型鉴定及QTL分析

利用微卫星标记的方法,分别对3个家系红鳍东方鲀的基因型进行鉴定,并通过此方法对3个家系混养后的混合群体进行区分,利用区分的结果与混合群体的生长性状指标进行QTL分析,结果为F0041中的基因型153/150,标记F0254中的基因型325/335,标记F0220中的基因型175/189,标记F0254中的基因型325/335与河鲀的体长、体质量表型值正相关,标记F0041基因型153/143,F0151标记中的250/250基因型,标记F0157中的基因型167/198,标记F0220中的基因型175/205与河鲀的体长、体质量表型值负相关.以期采用此方法能够为今后的亲子鉴定、个体识别及家系识别提供理论基础.     

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。