基于标记系谱的红鳍东方鲀生长性状遗传分析

利用分子标记辅助家系选育进行红鳍东方鲀生长性状的遗传评估,由红鳍东方鲀基础群体中选择性腺发育良好的雌雄亲本各11尾建立全同胞家系11个,每个全同胞家系随机采集10尾个体组建全同胞家系群体,从混合培育的家系中选择相对较大的个体400尾组建混合选育群体。在红鳍东方鲀遗传连锁图谱上挑选44个均匀分布于22个连锁群上的微卫星DNA标记,每个连锁群有2个标记。全同胞家系群体的遗传分析结果显示,10个高亲本排除概率微卫星标记的Excl(1)和Excl(2)为0.58~0.662和0.736~0.797,14个低亲本排除概率标记的Excl(1)和Excl(2)为0.054~0.43和0.177~0.608,剩余20个中等亲本排除概率标记的Excl(1)和Excl(2)为0.467~0.575和0.641~0.732。利用拥有高亲本排除概率的微卫星DNA标记进行混合选育群体的亲权鉴定,结果显示:不同父母本繁殖产生的子代数量存在明显差异,父本M2和母本F4产生了124个子代,占子代个体总数的32.89%。根据亲权鉴定结果建立的系谱估计主要生长性状的遗传参数,不同日龄的体质量和体长遗传力估计值为0.17~0.21和0.15~0.18。研究表明,利用具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记能够有效建立红鳍东方鲀系谱,进行生长性状的遗传参数估计,分子标记辅助家系选育可以作为红鳍东方鲀目标性状遗传改良的新方法。     

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.     

基于微卫星标记的图们江大麻哈鱼亲子鉴定技术研究

大麻哈鱼(Oncorhynchus keta)是重要的洄游性经济鱼类,在中国分布于黑龙江、乌苏里江、绥芬河和图们江水域。为保护大麻哈鱼种质资源,恢复图们江流域野外种群数量,该研究基于微卫星标记技术,利用10对微卫星标记,对355尾回捕子代和91尾繁殖亲本开展了亲子关系鉴定研究。结果表明,检测等位基因数(N_a)201个,观测杂合度(H_o)为0.617～0.895,平均0.744;期望杂合度(H_e)为0.676～0.909,平均0.824;多态信息含量(PIC)为0.628～0.900,平均0.805。利用Cervus 3.0软件计算10个微卫星座位的累积非亲排除率(CEP)达99.95%。5个回捕样本与繁殖亲本存在亲子关系,确定为增殖放流的大麻哈鱼。该研究成功利用微卫星标记技术明确回捕大麻哈鱼归属地,为巩固中国鱼源国地位提供有力证据,同时为评估大麻哈鱼的增殖放流效果提供技术支撑。     

鲤雌核发育子代基因的杂合度分析

通过热休克法抑制第一次有丝分裂(抑制第一次卵裂)和减数分裂(抑制第二极体排除),分别获得鲤(Cyprinus carpio L.)的2个雌核发育家系.利用13对具有高多态性的微卫星分子标记,分别对2个雌核发育家系的观测杂合度(Ho、期望杂合度(He)、等位基因频率(P)和有效等位基因数(Ne等进行遗传背景调查.结果表明,抑制第一次有丝分裂家系的等位基因频率为0.063～1.000,平均观测杂合度为0.22,平均期望杂合度为0.24,平均有效等位基因数为1.41,该家系在6个微卫星座位上表现为纯合子,在7个微卫星座位上表现为杂合子,其中位点MFW4完全表现为杂合子;抑制减数分裂的等位基因频率为0.056～0.889,观测杂合度的平均值为0.37,期望杂合度的平均值为0.47,平均有效等位基因数为1.93,该家系中没有得到完全纯合的个体,其中在2个位点上全部表现为杂合子.在所分析的鲤雌核发育群体中,有3个基因座位(HLJ034、HLJ044和HLJ071)有重组现象,重组率为20.00%.综合上述结果推断,鲤2个雌核发育家系在个体和群体上都具有一定的基因杂合性.[中国水产科学,2009,16(1):47-53]     

福瑞鲤与豫选黄河鲤选育群体的遗传结构及亲本间遗传距离分布

用微卫星标记分析了鲤鱼(Cyprinus carpio L.)的2个品种福瑞鲤和豫选黄河鲤选育群体的遗传结构,并揭示了雌雄个体间遗传距离的分布规律。结果表明,23个微卫星标记在福瑞鲤(FR,n=192)和豫选黄河鲤(YX,n=96)中各检测到160个和131个等位基因。福瑞鲤的平均有效等位基因数(N_e)、观测杂合度(H_o)、期望杂合度(H_e)和多态信息含量(PIC)分别为4.559、0.695、0.741和0.702,群体处于高度多态水平(PIC≥0.5);豫选黄河鲤的4项遗传多样性参数分别为3.620、0.665、0.642和0.600。虽然豫选黄河鲤同样处于高度多态水平(PIC≥0.5),但是N_e、H_e和PIC均极显著低于福瑞鲤(P0.01),说明福瑞鲤的杂交选育背景决定了其较系统选育的豫选黄河鲤具有较多的来源于不同亲本的等位基因;而两者H_o差异不显著(P0.05),说明豫选黄河鲤种内也保持了较高的遗传杂合度。分别统计福瑞鲤与豫选黄河鲤雌雄个体间的遗传距离,结果表明两两雌雄个体间遗传距离呈正态分布。福瑞鲤个体间遗传距离的中间值位于0.8~1.0,占37.39%;而豫选黄河鲤个体间遗传距离中间值位于0.5~0.7,占49.33%。建议福瑞鲤和豫选黄河鲤在家系配组时,选择亲本间遗传距离阈值范围在0.8~1.0和0.5~0.7为宜。     

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。     

微卫星QTL标记分析豫选黄河鲤群体遗传结构及生长性状相关性

用35个镜鲤微卫星QTL标记评估了豫选黄河鲤(Cyprinus carpio var.haematopterus)群体的遗传结构,并评估了不同基因型与生长性状(体重、体长、体高和体厚)的相关性,筛选了在群体中具有性状优势的基因型。35个微卫星标记在288个豫选黄河鲤个体中的扩增结果显示,各标记等位基因数为3~13,平均每个标记6.828 6个;平均有效等位基因数为4.520 8;平均观测杂合度为0.603 0;平均期望杂合度为0.701 9;平均多态信息含量为0.665 6,群体整体处于高度多态水平(PIC0.5)。利用SPSS19.0的GLM模型分析标记与性状的相关性,共17个微卫星标记与性状表现出不同程度的相关性,其中HLJ2456、HLJ2387和CA1677 3个标记与相应的性状相关性达极显著水平。用Duncan氏多重比较找到了每个微卫星标记具有生长性状优势的基因型,下一步可根据优势基因型指导豫选黄河鲤家系配组,开展基于QTL结果的分子聚合育种研究。     

黄鳍棘鲷家系亲缘关系鉴定

为了建立黄鳍棘鲷微卫星亲子鉴定技术,利用荧光引物和自动测序技术检测了自主开发的12对微卫星分子标记在505尾黄鳍棘鲷个体中的遗传多态性,并构建了亲子鉴定技术。结果显示,该研究中筛选的12个微卫星标记共检测到119个等位基因,平均等位基因数(N_a)为9.91,平均观测杂合度(H_o)为0.651,平均期望杂合度(H_e)为0.661,平均多态性信息含量(PIC)为0.621,具有丰富的多态性。此外,运用Cervus 3.0软件对已知系谱信息的112尾黄鳍棘鲷亲本和393尾子代个体进行模拟分析,结果显示,当双亲未知且置信度为95%时,12个标记的累积排除概率达99.58%;当微卫星标记数量为8时,累积排除概率达到99.1%。因此确定AL49、AL37、AL01、AL20、AL14、AL18、AL15和AL51共8个多态性较高的微卫星标记为黄鳍棘鲷微卫星亲子鉴定的核心体系。在双亲性别未知的情况下,其双亲的累积排除率为99.1%。根据黄鳍棘鲷子代的实际基因分型数据,实际鉴定率为89.31%。该研究构建的微卫星标记组合能为黄鳍棘鲷不同家系混养后的亲子鉴定、种群选育和分子辅助家系管理提供科学的技术手段。     

基于微卫星标记的22个道氏虹鳟选育家系的遗传多样性研究

采用10对微卫星标记分析了道氏虹鳟(Oncorhynchus mykiss)22个选育家系的遗传多样性及遗传结构。结果显示:22个道氏虹鳟家系均具有较高的遗传多样性,在9个微卫星位点共获得71个等位基因,平均等位基因数为7.89;平均多态信息含量(PIC)为0.74;平均观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.780和0.771。进行Hardy-Weinberg平衡检验,发现22个群体在不同位点均发生了不同程度偏离。计算遗传距离,发现部分家系之间遗传距离较大。综合分析,得出22个道氏虹鳟家系中家系8、家系11、家系12、家系21、家系28、家系29遗传多样性相对丰富,具有较大的遗传潜力,可作为下一代繁育亲本。研究结果对22个道氏虹鳟家系的人工选育及其合理的推广应用具有一定的指导意义。     

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。     

人工雌核发育鲢近交F_2微卫星DNA变异分析

采用17对鲢微卫星引物,以野生鲢、养殖鲢、雄鲤作对照对人工雌核发育鲢近交F2及其亲本进行了微卫星分析。结果表明:人工雌核发育鲢近交F2、养殖鲢和野生鲢群体的平均等位基因数范围为2.1～4.0;平均观测杂合度范围为0.2762～0.9588;期望杂合度范围为0.2774～0.7360;遗传多样性指数范围为0.4500～1.2258,人工雌核鲢近交F2为0.4500,显著低于养殖鲢(1.0273)和野生鲢(1.2258),揭示人工雌核发育鲢近交F2遗传多样性水平较低,纯合度较高。从遗传距离来看,人工雌核发育鲢近交F2与对照群体之间的遗传距离都要大于野生鲢与养殖鲢群体之间遗传距离,表明人工雌核发育鲢近交F2发生了一定程度的遗传分化。     

Multiplex microsatellite PCR sets for parentage assignment of grass carp (Ctenopharyngodon idella)

Pedigree information is essential for the genetic improvement of traits of interests in breeding programs. In this study, twelve microsatellite loci were selected to optimize three multiplex PCR protocols for parentage assignment in grass carp (Ctenopharyngodon idella). One hundred and fifty adult fish and 252 progenies produced from three pilot groups (P1, P2, and P3) were used to examine the power of the three multiplex microsatellite PCR sets for parentage analysis. The average number of alleles (Na) per locus, observed heterozygosity (Ho), expected heterozygosity (He), and polymorphism (PIC) were 21.83, 0.883, 0.882, and 0.869, respectively. The combined exclusion power using all loci was greater than 99.99 %. Simulation analysis revealed a high assignment success rate (100 %). Parentage analysis of real offspring demonstrated that 99.6 % of all offspring were unambiguously allocated to single pairs of parents. Our results indicate that these three multiplex PCR sets could be used in pedigree reconstruction for grass carp breeding.     

中华绒螯蟹微卫星多重PCR体系的建立及其亲子鉴定应用

利用自主开发的微卫星标记对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)进行微卫星多重PCR体系构建,最终成功建立4组多重体系,每组体系包含4个微卫星位点,并成功应用于3个家系的亲子鉴定中。结果显示:(1)本研究筛选的16个微卫星标记,平均观测杂合度为0.8206,平均期望杂合度为0.8164,平均多态信息含量为0.7927,具有丰富的多态性;(2)运用Cervus 3.0软件对已知系谱信息的3个中华绒螯蟹家系共95个子代个体进行亲子鉴定分析,结果显示,选用任意两组微卫星多重PCR体系时,累积实际正确鉴定率均超过94.74%;使用任意三组微卫星多重PCR体系时,累积实际正确鉴定率均大于98.95%;使用四组微卫星多重PCR体系时,累积实际正确鉴定率达到100%。并且当选用组合1、2和组合3,或者选用组合1、3和组合4时,对3个家系的累积正确鉴定率达到了100%,因此选用这些组合不但可以获得准确的系谱信息,还能减少工作量,降低成本。本研究构建的微卫星多重PCR体系能为中华绒螯蟹的种群选育和家系管理提供便捷、高效的途径。     

4种体色瓯江彩鲤的生长、摄食和呼吸特性差异及其相关性分析

瓯江彩鲤(Cyprinius carpio var. color)是一种既可食用又可观赏的优良养殖对象。为了解不同体色瓯江彩鲤间生长差异的代谢生理基础,本研究分析了4种体色类型("全红"、"大花"、"粉玉"和"粉花")瓯江彩鲤间的生长、摄食率、消化酶活性和呼吸代谢率差异及其相关性。结果显示, 4种体色瓯江彩鲤的绝对增重率和特定增重率、日摄食量和日摄食率、胰蛋白酶活性大小差异顺序均为"大花""粉花""全红""粉玉";其中带有大块黑色斑纹的"大花"和"粉花"体色个体的上述性状显著高于无黑色斑纹的"全红"和"粉玉"体色(P0.05),具有红色体色的"大花"和"全红"体色的白天摄食率显著高于夜间,而具有白色体色的"粉花"和"粉玉"体色的昼夜摄食率无显著差异(P0.05);相关性分析发现,特定增重率和摄食率、特定增重率与胰蛋白酶活性、摄食率与胰蛋白酶、脂肪酶活性的相关性均达到显著或极显著(P0.05或P0.01),特定增重率与脂肪酶活性的相关性接近显著性(P=0.056),表明"大花"和"粉花"体色瓯江彩鲤拥有更快生长速度来源的代谢基础是它们具有更强的摄食率和更高的消化酶活性。4种体色瓯江彩鲤的呼吸耗氧率均存在显著差异(P0.05),大小顺序依次为"大花""全红""粉花""粉玉",表现出红色体色的呼吸耗氧率高于白色体色。以上结果反映了4种体色瓯江彩鲤的生长差异是与其相关代谢生理基础相关联的,为瓯江彩鲤的进一步种质改良与育种提供了理论依据。     

源于鳞被相关基因的微卫星标记与鲤 4 种生长性状的相关性分析

选用来源于鲤基因组中的鳞被相关基因(ant、eda、edar、fgfr)及其上下游序列中的155个微卫星标记,对德国镜鲤(Cyprinus carpio L.)与黑龙江野鲤(Cyprinus carpio haematopterus)杂交的F2 116尾个体的遗传多样性进行检测,以卡方检验估计群体Hardy-Weinberg平衡.结果表明,36个微卫星标记表现为多态,各标记的等位基因数在2～4个浮动,共检测到86个等位基因,平均每个标记2.388 9个;平均有效等位基因数为2.209 4;平均观测杂合度为0.624 5;平均期望杂合度为0.529 2;平均多态信息含量为0.432 1,其中23个微卫星标记表现为中度多态(0.25≤PIC＜0.5),13个微卫星标记表现为高度多态(PIC≥0.5),说明这个群体属于中度多态性水平.Hardy-Weinberg平衡检验结果显示,61％标记显著偏离平衡,人工选择压力和自交对家系造成了严重的影响.SPSS 17.0分析发现分别有10(28％)、7(19％)、7(19％)和11个(31％)标记与体质量、体长、体高和体厚存在显著相关性,并发现11个优势基因型.源于鳞被相关基因的微卫星标记与生长性状连锁的比例较高,以上结果从分子水平上提示鳞被基因与所研究4种生长性状存在一定的相关性.     

Parentage assignment in hybrid abalones (Haliotis rufescens × Haliotis discus hannai) based on microsatellite DNA markers

Parentage analysis in aquaculture determines genealogical relationships between broodstock and progeny when the parents are unknown. Thus, parentage analysis is a useful tool to establish pedigree reports in molecular‐assisted selection programs. Here, we evaluated 10 heterologous microsatellite markers for parentage assignment in abalone hybrids produced from 43 abalone broodstocks of red abalone (Haliotis rufescens) and Japanese abalone (H. discus hannai). The allele frequencies, exclusion probabilities and broodstock contributions were calculated using CERVUS, PAPA and GERUD software. The polymorphic information content (PIC) values showed that most of the microsatellite loci were highly informative (>0.7) and more than 90% of parentage assignment was possible with a minimum of 5–6 microsatellite markers. Parentage assignment for hybrid and pure‐red progeny showed a better performance than pure‐Japanese progeny. This result could be due to the high level of allele loss in the parental genotypes. In addition, results indicated that only two sires contributed over 80% and 90% of red and hybrid progenies, respectively. This study gives a new molecular tool to support marker‐assisted selection in abalone hybrids produced in Chile.     

彩鲫与红鲫杂交种体色遗传的初步研究

通过彩鲫与红鲫杂交、回交以及不同体色彩鲫（杂交种）自交、杂交,对其子代的体色性状进行了统计学分析。彩鲫与红鲫的体色遗传说明彩色受显性基因控制,红色受隐性基因控制;不同体色彩鲫自交、杂交,其后代的体色分离特性为肉色显性,红色隐性,亲本体色在后代中可以积累增加;肉色、红色彩鲫与眼睛颜色、闪光鳞数具遗传相关性。     

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。