海蜇微卫星标记开发及自然、养殖群体遗传多样性分析

为探明海蜇养殖群体的种质情况,了解海蜇自然群体与养殖群体的遗传多样性水平,本研究基于Illumina高通量测序获得的海蜇转录组数据,利用MISA软件筛选出5088个微卫星位点,挑选出100个微卫星位点设计引物,58个位点扩增出目的条带,其中25对微卫星引物具有多态性,并对江苏自然群体和辽宁养殖群体进行遗传多样性分析。结果显示,江苏自然群体和辽宁养殖群体的平均等位基因数分别为3.120、2.360,有效等位基因数分别为2.112、1.738,期望杂合度平均值分别为0.495、0.378,多态信息含量均值分别为0.420、0.311,香农信息指数均值分别为0.823、0.593。统计结果显示,两个群体的遗传多样性处于中度多态性水平,自然群体的遗传多样性水平稍高于养殖群体。本研究的结果为海蜇遗传改良、遗传连锁图谱构建和种质资源评价等方面的研究提供理论基础和参考资料。     

仿刺参中国群体与韩国群体杂交子代微卫星标记分析

应用微卫星DNA技术对仿刺参中国群体、韩国群体及其杂交后代的遗传多样性进行了研究。15对微卫星引物共扩增获得60个等位基因,平均等位基因数为4,平均有效等位基因数为2.5855。3个群体的平均观测杂合度分别为0.2965、0.3548、0.2755,平均期望杂合度为0.5296、0.5574、0.5364,多态性信息含量为0.0000~0.8480,平均值为0.4653、0.4860和0.4630。Hardy-Weinberg平衡的P值检验,发现3个群体普遍存在偏离平衡的现象。试验结果表明,15个位点中,14个位点为中度或高度多态,3个群体多样性处于中等偏上水平;韩国群体的遗传多样性水平在3个群体中最高,杂交后代并未表现出明显的杂种优势,但在某些微卫星位点观测到的等位基因频率和基因型频率表现出与亲本的差异,说明杂交过程使后代获得了一定程度的遗传分化,中国群体与韩国群体的杂交后代具一定的选育潜力。     

梭鱼养殖群体与自然群体等位基因酶的遗传变异

采用水平淀粉凝胶电泳技术研究了梭鱼 (L iza haematochelia)自然群体 (2 9尾 )与养殖群体(31尾 ) 10种酶 2 2个位点的等位基因酶遗传变异情况。自然群体和养殖群体的多态位点比例 (P95)分别为 0 .2 6 2和 0 .131。在养殖群体中的 G3PD- 3和 PGM位点观察到相当多的杂合子 ,导致这两个位点杂合度远大于自然群体 ,进而造成养殖群体平均杂合度 0 .0 92± 0 .0 5 1高于自然群体的平均杂合度0 .0 6 4± 0 .0 36。而养殖群体的平均杂合子缺失指数 - 0 .36 4± 0 .10 4和平均有效等位基因数 1.132±0 .0 5 9高于自然群体的相应各值 :- 0 .0 6 77± 0 .0 76和 1.10 1± 0 .0 36。对两个群体各位点等位基因分布以及杂合度进行相关性检验 ,其相关系数分别为 0 .9838和 0 .816 3,相关程度较高。与其他位点相比 ,G3PD- 3和 PGM位点属于多变异位点 ,养殖群体在这两个位点杂合度较高的原因 ,可能与养殖过程中环境因素造成的蛋白质表达的个体差异有关。两个群体的 Nei遗传距离很近 ,为 0 .0 0 9;遗传相似程度很高 ,遗传相似性系数达 0 .991     

两个马氏珠母贝养殖群体遗传多样性微卫星分析

以两个马氏珠母贝(Pinctada martensii Dunker)养殖群体为对象,采用微卫星分子标记技术对两个群体的遗传结构进行了研究,分析了各群体内的遗传多样性和两个群体间的遗传分化.结果表明,在广东养殖贝和三亚养殖贝群体中,分别获得232和230条扩增片段,两群体的平均观测杂合度分别为0.28和0.29,平均多态信息含量分别为0.44和0.46,平均有效等位基因数分别为2.25和2.13,显示两个群体的群体遗传多样性水平相差较小(p<0.05),两群体间遗传变异性小,其遗传多样性处于中等水平.两个养殖群体的基因分化系数(GST)为0.0448,群体之间属于轻度偏中度分化水平.     

14个克氏原螯虾养殖群体遗传多样性分析

克氏原螯虾种苗自繁自育使其种质严重退化。遗传多样性是反映种质退化与否的重要指标之一。为评估我国克氏原螯虾养殖群体的遗传多样性,采集我国江西、浙江、广东和湖北省14个地域的464尾克氏原螯虾养殖群体,利用35个微卫星分子标记分别对其等位基因数、期望杂合度、观测杂合度、多态性信息含量、哈迪-温伯格平衡、遗传距离及群体结构等进行分析。结果显示：14个养殖群体的不同标记位点的等位基因数为2～3个;多态信息含量、平均观测杂合度与期望杂合度分别为0.33～0.43、0.32～0.41与0.36～0.44;各标记位点均存在杂合子缺失而未达到哈迪-温伯格平衡;14个群体可聚类为4个遗传群体,其中香树坝、温州、衢州群体与吉安、天荒坪、递铺群体分别聚为2个遗传群体,龙南群体及其余的群体属于另外2个遗传群体。以上结果表明,我国克氏原螯虾养殖群体仅具有中等遗传多样性,收集和保护遗传多样性较高的克氏原螯虾野生种质资源对其遗传育种具有重要意义。     

罗氏沼虾浙江养殖群体与缅甸自然群体遗传差异的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA(RAPD)技术，对浙江省罗氏沼虾养殖群体和新引进的缅甸自然群体的遗传差异进行了比较分析，以期从分子水平了解罗氏沼虾的种群遗传多样性背景及与引种的关系。采用经筛选的22个10bp的随机引物对罗氏沼虾两群体各20尾进行群体RAPD分析。22个引物共检测到139个位点。养殖群体的多态位点比例为30．22％，群体平均杂合度为0．2646，Shannon多样性指数为0．0780，群体内各个体之间的遗传共享度为0．9353，遗传距离为0．0647；自然群体的多态位点比例为33．81％，群体的平均杂合度和Shannon多样性指数分别为0．2888和0．0940，群体内各个体之间的遗传共享度为0．9201，遗传距离为0．0799；两群体之间的遗传距离为0．1845。自然群体的遗传多样性水平比养殖群体要高。利用随机引物S9和S52，在罗氏沼虾两群体间扩增出2条稳定、明显的群体间特异性标记带。     

仿刺参微卫星标记的筛选及群体遗传结构分析

采用FIASCO(Fast Isolation by AFLP Sequences Containing Repeats)方法构建了仿刺参基因组富集CA微卫星序列的基因组短片段文库,筛选得到118条微卫星DNA序列。根据重复单元的排列特点,完美型共83个,占70.4%;非完美型共30个;占25.4%;复合型标记5个,占4.2%。选取其中20条微卫星序列设计引物进行多态性检测,并利用这20对引物对采自中国、韩国(西海岸及东海岸)、俄罗斯和日本沿海的野生仿刺参以及美国沿海的具疣拟刺参进行遗传多样性水平和遗传结构分析。结果表明,所设计的20对引物的扩增产物均具有多态性,其中16个位点为高度多态(PIC>0.5)。遗传多样性分析结果显示,20个微卫星座位的平均观察杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.39和0.69,共检测到231个等位基因(102个有效等位基因),在每个座位上获得3～20个等位基因,平均等位基因数为11.6个,20个位点在6个群体中不同程度偏离遗传平衡(P<0.05),所有群体在整体上均表现为杂合子缺失(Fis>0);5个仿刺参群体间的遗传相似系数在0.71以上,相似性较高,而仿刺参群体与具疣拟刺参的相似性则较低。聚类分析结果表明,中国群体与韩国西海岸群体聚类成一支,而俄罗斯群体、韩国东海岸群体和日本群体聚类成另外一支,聚类的先后与它们在地理分布上的海域位置有一定的相关性。     

尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼及其正、反杂交群体的遗传多样性

用7对微卫星引物检测了尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）和奥利亚罗非鱼（O.aureus）群体及其正、反交群体共128个个体的遗传多样性。共检测到38个等位基因,尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、正交群体和反交群体的平均等位基因数分别为4.0、1.4、5.3和2.7,平均PIC值分别为0.557、0.099、0.590和0.497,平均观测杂合度分别为0.505、0.071、0.826和0.883,平均期望杂合度分别为0.622、0.117、0.684和0.598,杂合子偏离指数（D）分别为-0.146、-0.241、0.215和0.522。结果表明,正交群体的遗传多样性比两个亲本群体都高,反交群体介于两个亲本群体之间;正交群体的观测杂合度和期望杂合度也高于两亲本群体,反交群体的期望杂合度介于两者之间,但实际观测杂合度却最高;两亲本群体存在一定的杂合子缺失,而杂交群体则存在杂合子增加的现象,尤其是反交群体的观测杂合度大量增加。卡方检验表明,正交群体偏离Hardy-Weinberg平衡的位点较少（3个位点）,而其他3个群体大部分位点均偏离平衡,存在遗传漂变现象。4个养殖群体间遗传分化具有显著性（FST为0.081-0.610,P〈0.01）。UPGMA系统树显示,正交种与尼罗罗非鱼的亲缘关系较近。表明正交群体受亲本群体的影响最大,其生长优势除了性别因素外,遗传因素可能也具有重要作用。     

菲律宾蛤仔4个野生群体的同工酶分析

采用聚丙烯酰胺不连续凝胶垂直电泳技术对黄、渤海沿岸4个野生菲律宾蛤仔群体的同工酶进行了检测,8种同工酶共记录了18个基因座位,其中Est-1、Est-2、Sod-1、Sod-2、Ldh-1和Ldh-2共6个位点是多态的,多态座位百分数为33.33%。测得4群体平均等位基因数目为1.4412,平均有效等位基因数目1.1260,平均实际杂合度0.0570,平均期望杂合度0.0825,Hardy-Weinberg遗传偏离指数-0.2358,表明菲律宾蛤仔4个野生群体的遗传多样性属偏低水平。     

斑节对虾养殖群体遗传多样性的同工酶和RAPD分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）和RAPD方法对厦门养殖斑节对虾（Penaeus monodon Fabricius）群体的遗传多样性进行分析。9种同工酶共检测到21个座位，其中多态座位13个，多态座位比例为61．90％，预期杂合度0．151，观察杂合度0．120，Hardy—Weinberg遗传偏离指数（d）为-0．208，存在杂合子缺失。经x^2拟合度检验，多数座位偏离Hardy—Weinberg平衡，表明群体未达到随机交配。14个10bp引物共获得了83个标记，单个引物获得的标记数为2～11个，平均每个引物扩增出5．93个座位，其中多态标记数68个，多态位点比例为81．93％，杂合度为0．246，基因多样性为0．260，Shannon’S信息指数为0．397。两种方法均表明该斑节对虾养殖群体的遗传多样性水平较高，但可能已有近交衰退发生。     

3个仿刺参地理种群遗传变异的微卫星DNA分析

运用微卫星DNA技术对仿刺参烟台群体、威海群体、大连群体的3个野生群各20个个体进行了遗传分析。对9个基因位点进行了扩增,共获得了59个等位基因。评估了9对微卫星引物的多态信息含量(PIC),范围在0.5129~0.8794之间。结果表明:3个野生群体的平均杂合度观测值分别为0.6416、0.6595、0.5824,平均杂合度期望值分别为0.7641、0.7161、0.7364;在Hardy-Weinberg平衡条件下,进行了P检验,发现3个群体均有位点发生了显著偏离;对3个群体进行了配对Fst值计算,发现3个群体之间遗传分化较弱。从变异贡献率来看,95.68%的变异来自个体之间,4.32%的变异来自群体之间。经过聚类分析,发现威海群体和大连群体之间亲缘关系较近,烟台群体与前两群体亲缘关系较远。     

仿刺参的微卫星标记

为了评价种质资源及基础生物学研究的需要，本文开发了仿刺参的微卫星标记。NCBI数据库中共有20个含有仿刺参微卫星的序列，从中选取8个设计引物，发现6个微卫星位点有多态性。不同的引物获得的等位基因数为3～9个不等，6个位点共获得了31个等位基因，每个位点平均获得5．2个等位基因。6个位点的平均观测杂合度（Ho）为0．3611，平均期望杂合度（He）为0．6402。位点AJMS004提供的多态性信息含量值较低，为0．4862；其他5个位点均在0．5以上。另外，还尝试了红海参（Parastichopus californicus）微卫星标记在仿刺参的通用性。实验结果表明，在较高的退火温度下，5对引物均能扩增仿刺参的基因组DNA并具多态性。5个位点共获得了22个等位基因，每个位点平均获得4．4个等位基因。5个位点的平均观测杂合度（Ho）为0．1733，平均期望杂合度（He）为0．4201。其中位点Psc2的多态性信息含量值最高，为0．8500。     

基于SSR标记的刺参不同地理群体的遗传结构分析及指纹图谱构建

为分析中、韩、俄沿海刺参(Apostichopus japonicus)种质遗传结构，本研究采用SSR指纹图谱技术对中国青岛、烟台，韩国浦项、群山、木浦，俄罗斯符拉迪沃斯托克的不同刺参群体进行遗传多样性分析和指纹图谱构建。结果显示，13个微卫星座位的平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.47和0.80。13个位点的多态信息含量(PIC)为0.465(AJ06)~0.909(AJ09)，除AJ06为中度多态性(0.250.50)。单个位点的等位基因数(A)为10(AJ06)~34(AJ07)，平均等位基因数为19.4个。各位点的有效等位基因共83.8个，各位点的有效等位基因数(Ne)为1.7(AJ06)~11.8(AJ09)，平均有效等位基因数为6.5。各群体遗传多样性分析结果显示，8个群体的PIC指数为0.6392(韩国木浦)~0.7122(中国青岛)，说明相应群体均具有较高的遗传多样性。构建的DNA指纹图谱可将所采集的8个群体区分开。遗传结构分析结果显示，8个刺参群体分配到3个自由交配群中，与UPGMA聚类分析结果相一致。UPGMA聚类分析结果显示，中国青岛、烟台群体与韩国木浦黑参群体聚为一支，俄罗斯刺参群体、韩国浦项黄参群体、韩国群山黑参群体和韩国浦项黑参群体聚为一支，而韩国浦项红参群体作为外群，单独聚为一支。刺参分群及聚类分析表明，不同群体的遗传结构及遗传分化情况不仅与地理位置相关，还与刺参体色有一定的相关性。本研究结果可为刺参种质资源保护及不同地理种群刺参的鉴别提供技术支撑。     

Population genetic structure of sea cucumber, Stichopus japonicus in Korea using microsatellite markers

Sea cucumber ( Stichopus japonicus ) is a commercially valuable species in Korea. We examined the genetic characteristics of sea cucumber populations in Korea using microsatellite markers. A total of 144 sea cucumbers from five populations were typed for nine polymorphic microsatellite loci. A total of 139 different alleles were found over all loci and many alleles were unique. The average number of allele per locus ranged from 6 to 18.4. The average observed and expected heterozygosities ranged from 0.532 to 0.626 and from 0.719 to 0.789 respectively. All populations showed significant departure from Hardy–Weinberg equilibrium at almost all loci except one (Psj2409). This deviation was in the direction of heterozygote deficit. A phylogenetic tree revealed two distinct clusters. One cluster was formed by the eastern sea population. A second cluster consisted of the subpopulations of the western and southern sea populations. The eastern sea population showed genetic differences such as a larger number of alleles per locus, a larger number of unique alleles and a smaller number of the most common alleles, suggesting a higher genetic diversity in this population. These results provide basic information on natural population genetic structure of S. japonicus in Korea.     

栉孔扇贝BES-SSR的开发及遗传多样性分析

通过分析栉孔扇贝BAC末端序列,发现大量微卫星DNA;随机选择14个多态性BES-SSR标记,在我国栉孔扇贝大连群体(DL)和青岛群体(QD)中验证标记的可用性,同时对这两个群体的遗传结构及其分化进行研究。结果表明,从17447条BESs中得到微卫星3374个,以四核苷酸重复为主(26.6%),五核苷酸重复次之(17.7%),六核苷酸重复最少(12.0%)。BES-SSR引物的扩增效率为77.3%(99/128),在作图亲本中的多态比例为33.6%(43/128),14个基因座在两群体中的平均等位基因数Na分别为18.9286和26.2143,平均有效等位基因数Ne为11.7505和17.0891,平均观察杂合度Ho为0.5100和0.4204,平均期望杂合度He为0.9156和0.9450,多态信息含量PIC分别为0.8940和0.9302,群体遗传多样性水平较高。两群体间的无偏遗传相似性系数为0.4879,遗传距离为0.7177,平均基因分化指数FST为0.0243,基因流Nm为10.0179,显示群体间遗传分化程度较弱,遗传变异主要来自于群体内个体之间,经Hardy-Weinberg平衡检验,两群体普遍存在杂合子缺失现象。研究表明,所开发的BES-SSR是高度多态位点,用于群体遗传多样性分析效果很好,显示BES是微卫星标记开发和应用的重要资源。     

微卫星分子标记指导镜鲤群体选育

本文用26个扩增效果好的微卫星分子标记分析了镜鲤（Cyprinus carpio L.）养殖亲本群体的遗传结构,指导其群体选育。本研究共检测到153个等位基因,片段大小为108~400 bp,平均等位基因数（A）5.8846个,平均有效等位基因数（Ne）2.8625个,平均观察杂合度（Ho）0.5063,平均期望杂合度（He）0.5602,平均多态信息含量（PIC）0.5292,表明该繁育群体处于较高的遗传多样性水平。用χ2检验和遗传偏离指数估计Hardy-Weinberg平衡,表明群体处于平衡状态,但在多个位点表现出杂合子缺失严重,显示出人工选择的痕迹。用PHYLIP3.6软件绘制基于Nei氏标准遗传距离的UPGMA聚类图,依据亲本个体间的遗传差异,以避免近亲交配为原则,建立最佳亲本配组体系,繁育获得2个选育群体,以常规群体繁育子代群体作为对照组,对子代群体的遗传结构及数量性状分析显示,选育群体保持了较高的遗传多样性水平,群体平均期望杂合度在0.5414~0.5449之间,其生长速度较对照群体快14.81%~63.71%。连续2年的生长实验证实,微卫星标记指导群体选育技术在保持群体的遗传多样性水平,避免近交衰退,快速建立优良种群方面具有一定的优势。     

利用高通量测序开发的熊本牡蛎微卫星标记评价野生和养殖群体的遗传多样性及通用性

利用高通量测序的方法,从熊本牡蛎基因组中开发了20对具有多态性的微卫星标记,通过微卫星标记位点比较了野生群体和养殖群体的遗传多样性。野生群体中,所有位点共扩增出330个等位基因,等位基因数(N_a)范围为6～39,平均等位基因数为16.500 0;有效等位基因数(N_e)范围为1.352 9～33.361 7,平均值9.517 2;观测杂合度(H_o)范围为0.200 0～1.000 0,平均值0.671 5;期望杂合度(H_e)范围为0.265 6～0.987 7,平均值0.832 1;ShannonWeiner指数(Ⅰ)范围为0.648 3～3.585 8,平均值2.276 9;多态信息含量(PIC)范围为0.254 5～0.969 2,平均值0.803 5,共有16个位点符合Hardy-Weinberg平衡。养殖群体中,N_a平均值为10.250 0,N_e平均值为5.843 4,H_o平均值为0.639 1,H_e平均值为0.763 6,I平均值为1.791 4,PIC平均值为0.720 7。结果显示,熊本牡蛎养殖群体的遗传多样性低于野生群体,但仍然维持在高度多态水平。研究表明,在熊本牡蛎人工繁育过程中,使用大数量的亲本进行繁育,可有效防止选育群体的遗传多样性降低,但人工选育对选育群体的遗传多样性也产生了一定的影响。另外,分析了这些引物在近缘种葡萄牙牡蛎、长牡蛎、香港牡蛎、有明牡蛎、僧帽牡蛎、咬齿牡蛎以及舌骨牡蛎中的通用性情况,发现XB1-6、XB1-39和XB1-45 3个位点在8个物种中均能扩增出目的条带,XB1-41仅能在熊本牡蛎中扩增出目的条带。     

微卫星分子标记指导镜鲤群体选育

本文用26个扩增效果好的微卫星分子标记分析了镜鲤（Cyprinus carpio L.）养殖亲本群体的遗传结构,指导其群体选育。本研究共检测到153个等位基因,片段大小为108~400 bp,平均等位基因数（A）5.8846个,平均有效等位基因数（Ne）2.8625个,平均观察杂合度（Ho）0.5063,平均期望杂合度...     

团头鲂3个选育群体遗传潜力的微卫星分析

为从遗传多样性的角度了解团头鲂(Megalobrama amblycephala)3个选育群体的遗传潜力,该研究以团头鲂"浦江1号"选育奠基群体(F_0)为对照组,采用14个多态性转录组微卫星标记评估了团头鲂3个选育群体的遗传多样性,分析其遗传潜力。结果显示,3个选育群体平均每个位点的等位基因数(A)为7.928 6~8.785 7,有效等位基因数(A_E)为4.409 4~4.878 4,观察杂合度(H_O)为0.491 1~0.574 4,期望杂合度(HE)为0.741 3~0.751 8,多态信息含量(PIC)为0.691 2~0.705 2,近交系数(FIS)为0.229~0.352。3个选育群体的遗传多样性水平(AE、HE)均高于F0群体,但不存在显著差异(P0.05)。3个选育群体的有效群体大小(N_e)为11.0~29.3,在近期可能经历过遗传瓶颈。3个选育群体间D_A、D_(SW)遗传距离分别为0.175 4~0.358 8、0.804 7~1.054 4。该结果表明,3个选育群体的遗传多样性较高,遗传潜力较大,但因有效群体数量较少和瓶颈效应的影响,存在杂合度下降和近交衰退的风险,今后需采取科学措施来保护选育群体的遗传潜力。     

文蛤30个微卫星标记的开发及在斧文蛤和帘文蛤

利用磁珠富集法构建的基因组文库和EST文库开发了30个文蛤多态性微卫星标记。8个G-SSR和22个EST-SSR多态性位点共获得140个等位基因,平均等位基因数为4.67,多态性信息含量、观测杂合度、期望杂合度分别介于0.172~0.744、0.040~0.720、0.187~0.793之间;G-SSRs的平均等位基因数、平均多态性信息含量、平均观测杂合度和平均期望杂合度都较EST-SSRs高;Hardy-Weinberg平衡检测发现,24个位点偏离了平衡状态;利用BLASTx对含多态性SSR位点的EST进行功能注释,11个位点来自注释基因序列。 将30对文蛤多态性SSR引物分别在斧文蛤和帘文蛤中进行了通用性检测,通用率分别为30%和40%。这些微卫星多态性位点的获得,为进一步开展文蛤遗传多样性分析、种质资源评价、分子标记辅助选育等奠定基础,并且可用于文蛤、斧文蛤和帘文蛤的比较作图、基因发掘和QTL定位等研究。