草鱼GH基因3''部分序列多态性与生长性状及肌肉成分的相关性分析

为了解草鱼GH基因多态性与早期生长性状及肌肉成分的相关性,实验利用直接测序法从156尾草鱼GH基因的3′部分序列中共筛选到9个变异位点(分别命名为SNP1~SNP9:G2825A、G2914T、T2966G、A3002T、T3022C、A3301G、C3463T、C3547T、C3620T)。卡方检验结果显示,9个位点均未显著偏离Hardy-Weinberg平衡,且均表现为中等多态性(0.25PIC0.5);经连锁不平衡分析发现,SNP3、SNP4和SNP5位点为一组完美连锁不平衡,SNP2、SNP7、SNP9位点为一组完美连锁不平衡;GH基因3′部分序列5个位点单倍型分析共发现6种单倍型,其中Hap1(30.4%)所占的比例最高,Hap6(4.8%)所占比例最低。利用GLM及多重比较对草鱼GH基因中9个SNPs多态性与早期生长性状和肌肉成分进行相关性分析,发现SNP2和SNP3位点的纯合突变型在体质量、体长和粗脂肪性状上均显著高于野生型和杂合突变型;在双倍型分析时得出了相似的结果,同时含有SNP2和SNP3位点纯合突变的双倍型组合在生长和粗脂肪性状上均显著性高于其他组合。研究表明,草鱼GH基因中SNP2和SNP3位点与早期生长性状及肌肉成分存在显著性相关,可作为草鱼生长及肉质改良的候选辅助分子标记,并且为进一步对相关变异位点的功能验证奠定研究基础。     

草鱼PRL基因多态性与幼鱼生长性状和肌肉成分的关联分析

为了探索草鱼(Ctenopharyngodon idella)PRL(prolactin)基因多态性与草鱼生长性状和肌肉成分的关联性,通过测序法从10尾草鱼的PRL基因中筛选到6个突变率高于30%的变异位点,包括5个单核苷酸变异位点和1个插入型突变(–/CACTCACTA),分别命名为2551GA、2639GC、3247AG、5197TG、5897GA和3391–+。利用AS-PCR(allele-specific PCR)和基因分型技术对192尾4月龄草鱼的PRL基因变异位点进行检测;基于一般线性模型对变异位点多态性与草鱼生长性状和肌肉成分进行相关性分析。研究发现,2639GC、3391–+和5197TG对体长和体重具有显著影响(P0.05),2639GC对肌肉粗蛋白含量具有显著影响(P0.05)。单个位点基因型比较发现,3391–+的突变型(–+和++)个体的体长和体重均显著高于野生型(––)个体(P0.05);2639GC的GC及5197TG的突变型(TG和GG)个体的体长和体重分别显著低于2639GC的GG和5197TG的TT野生型(P0.05);2639GC突变型(CC)个体的粗蛋白含量显著高于2639GC其他基因型(GG和GC)个体(P0.05)。两位点组合比较发现,含3391–+突变型(–+和++)的组合对应体长和体重普遍高于其他组,含2639GC的CC突变型的组合对应粗脂肪含量和粗蛋白含量普遍较高,其中粗蛋白含量显著高于其他组(P0.05)。研究表明,草鱼PRL基因多态性与草鱼生长性状和肌肉成分间存在显著关联,推测相关变异位点可作为草鱼生长和肉质改良的候选辅助标记。     

草鱼7个插入/缺失型突变多态性及与幼鱼生长性状关联分析

对草鱼生长性状进行数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)定位过程中,在15号连锁群中定位到一个与体质量相关的QTL,本研究根据已有的草鱼遗传连锁图谱和基因组序列,拟用短片段重复序列(short tandem repeat,STR)分型技术对该连锁群的3个scaffolds中插入/缺失型突变位点进行筛选,以降低分型成本,同时将筛选出的7个多态性位点与草鱼幼鱼生长性状进行关联分析。结果显示,(1)草鱼3个scaffolds中44个插入/缺失型突变位点中有17个简单重复序列(又称微卫星,simple sequence repeats,SSRs),2个位点引物设计不成功,设计的25对引物中仅22对扩增和分型成功;(2) 22个位点中仅有7对引物在4个亲本中存在多态性,直接测序结果发现,STR分型技术不仅可准确对插入/缺失型突变位点进行分型,同时可降低分型成本;(3)将7个插入/缺失型突变位点与323尾选育F2草鱼的生长性状进行关联分析发现,除了位点ID-10H和ID-41F以外,其余5个位点都与草鱼幼鱼的一个或多个生长性状显著相关,其中ID-6H与幼鱼肥满度性状显著相关,位点ID-11F、ID-15F、ID-32F和ID-39F分别与草鱼幼鱼体质量、体长、体宽和体高性状显著相关,可将以上5个与草鱼幼鱼生长性状相关的突变位点用于草鱼生长性状QTL加密和分子标记辅助育种。     

草鱼醛缩酶B基因部分序列的SNP多态性及其与生长性状的关联分析

通过佛山市白金水产良种选育场提供的草鱼EST库的醛缩酶B基因重叠群的2个Contig扩增该基因的序列片段,采用直接测序法,经过序列比对,共筛到C+687G、C+1042A和A117C等3个颠换SNPs位点。C+687G位于醛缩酶B基因外显子6的63 bp处,为同义突变;C+1042A位于外显子8的43 bp处,为错义突变;A117C位于内含子7的117 bp处。采用Snapshot方法对同一群体的296尾草鱼的这3个SNPs位点进行检测和分型,并统计基因型频率。3个SNPs位点中AA的频率分别为42.9%、32.8%、32.8%;AB的频率分别为42.9%、45.9%、45.6%;BB的频率分别为14.2%、21.3%、21.6%。利用一般线性模型分析3个SNPs位点与草鱼体质量、体长等重要生长性状的关系,关联分析结果显示,C+687G位点不同基因型只在体长/尾柄长比值上存在显著差异(P0.05),和体质量等重要生长性状不相关。A117C和C+1042A两个位点都在体质量等4个生长性状上存在显著差异(P0.05)。将3个SNPs位点不同基因型两两位点组成3个组合的双倍型(都去掉了频率小于3%的组合),结果显示,C+687G和A117C以及C+687G和C+1042A的2个组合分别组成的7种双倍型在体质量等5个生长性状上都存在显著差异(P0.05);A117C和C+1042A组成的3种双倍型在体质量、眼间距等2个生长性状上都存在显著差异(P0.05)。研究认为,可以考虑将草鱼醛缩酶B基因作为生长相关的候选基因,用于草鱼的分子辅助育种。     

利用RNA-Seq技术分析草鱼生长性状相关基因和SNP标记

为开发与草鱼生长性状相关基因及单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记,实验采用转录组测序技术(RNA sequencing,RNA-Seq)对草鱼快长组和慢长组的肝脏、肌肉和脑组织分别进行分析,共获得31 465万条高质量短读序(clean reads),经组装得到34 147条拼接基因(unigene),平均长度为1 060 bp,其中有30 751条unigene获得注释。在肝脏、肌肉和脑组织中分别筛选到1 013、552和372个差异表达基因,并从中检测到4 580个SNP标记。采用SNaPshot技术对其中34个SNP标记在300尾草鱼生长性状极端群体中进行多态性检测和验证,30个SNP标记分型成功,准确率为88.24%。进一步采用一般线性模型分析30个SNP标记与生长性状的相关性,结果显示,unigene00810126-8014标记CC基因型的体质量、体长、体高、头长和尾柄长性状均值显著高于TT基因型。unigene00810126-2903标记AA基因型的体质量显著高于GG基因型。unigene00870394-525标记AA基因型的体质量和体长性状均值显著高于GG基因型。unigene02938762-011628标记的TT基因型与CC基因型在体质量、体长和头长性状上的差异均达到显著水平。这4个标记位于生长催乳素α基因(slα)、早期生长反应蛋白-1基因(egr-1)和肌球蛋白重链基因(myh)上。其他标记不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异。其中8个SNP标记在草鱼群体中的平均多态信息含量(PIC)、平均期望杂合度(H_e)和平均观测杂合度(H_o)分别为0.300、0.377和0.363,表明草鱼选育群体遗传多样性较高。本研究获得与生长性状相关的1 937个差异表达基因和4个SNP标记,为草鱼分子辅助育种研究提供基础资料。     

草鱼醛缩酶A3'-UTR突变与生长性状相关研究

采用直接测序法筛选草鱼(Ctenopharyngodon idella)醛缩酶A 3'-UTR突变位点,发现其转录终止密码子后58 bp处存在17 bp的插入片段。对草鱼养殖群体的插入突变进行分型,检测到该群体有AA、BB、AB三种基因型,等位基因B在群体中的频率为0.723,处于Hardy-weinberg平衡,多态信息含量是0.32,此突变在所测群体中属于中等遗传变异。利用一般线性模型分析基因型与草鱼群体生长性状(体重、体长、体高、体宽)的相关性,结果表明:醛缩酶A 3'-UTR突变与草鱼体宽和吻长2个生长性状达到显著相关(P<0.05),BB基因型个体比AA基因型个体的体重增加8.37%,在全长、体长、体高、尾柄长等生长性状也表现出比AA和AB基因型个体好。可将醛缩酶A 3'-UTR上的这段插入突变位点作为草鱼生长性状的候选分子标记用于草鱼的选育。     

草鱼D-loop多态性与幼苗生长性状的关联分析

为了探索草鱼(Ctenopharyngodon idella)线粒体DNA(mitochondrial DNA,mt DNA)多态性对生长性状的影响,鉴于mt DNA的母性遗传特征,本研究基于2011年繁殖用的20尾母本的D-loop序列信息,与通过亲子鉴定获得的853尾40日龄子代的体长、体质量进行关联分析。结果显示,草鱼6种D-loop单倍型对生长性状表型差异具有极显著影响(P0.01);其中,单倍型为Hap16的子代的体长最大,并显著大于单倍型为Hap4的子代的体长(P0.05);单倍型为Hap18和Hap16的子代的体质量较大,依次大于其他单倍型子代的体质量,并显著大于单倍型为Hap4的子代的体质量(P0.05)。此外,草鱼D-loop序列各变异位点基因型对生长性状的影响水平不同;其中,Site01、Site06和Site07等3个位点对体长的差异存在显著影响(P0.05),Site06和Site07等2个位点对体质量的差异存在显著影响(P0.05)。研究表明,草鱼D-loop序列变异对子代生长性状具有显著影响,推测在草鱼生长性状改良的选育进程中,可以利用mt DNA多态性信息进行辅助选择。     

草鱼幼鱼生长性状和肌肉成分的遗传参数估计

为了研究草鱼幼鱼阶段生长性状和肌肉成分的遗传改良潜力。随机采集288尾人工繁育的4月龄草鱼幼鱼,基于12对微卫星标记,鉴定出来自16个家系（8个母本,9个父本）的273尾个体,各家系、母本和父本对应子代贡献率存在极显著差异（P<0.01）。对草鱼3个生长性状（体质量、体长和肥满度）和2个肌肉成分指标（粗蛋白含量和粗脂肪含量）比较发现,3个生长性状和粗蛋白含量在家系和母系半同胞间存在显著差异（P<0.05）,而3个生长性状和2个肌肉成分指标在父系半同胞间差异均不显著（P>0.05）。基于动物模型和限制性最大似然法,草鱼4月龄体质量、体长、肥满度、粗蛋白含量和粗脂肪含量的遗传力估值分别为0.34、0.33、0.17、0.17和0.20,其中3个生长性状遗传力估值统计检验显著（P<0.05）。遗传相关分析显示,体质量与体长之间呈极显著的高度正相关（0.82, P<0.01）,肥满度与体质量和2个肌肉成分之间存在显著的正相关（0.17-0.29, P<0.05）。研究表明,草鱼4月龄生长性状具有较高的选育潜力,并可通过体长选择实现对体质量的遗传改良;推测在草鱼生长改良过程中,可能会伴随肥满度和粗脂肪含量的变化,这应当引起重视。     

ENU诱变草鱼家系生长特性及肌肉生长抑制素基因SNP筛选的研究

经过175 d养殖,对4个N-乙基-N-亚硝基脲(ENU)诱变草鱼家系进行生长对比,采用显著性比较,偏相关分析和因子分析统计方法对草鱼体质量、全长、体长、头长、体高、尾柄长、尾柄高、体厚性状进行分析,进而运用双向测序法对MSTN1、MSTN2基因在具有明显差异家系中进行SNP位点筛选。试验结果显示,家系4的生长速度明显大于家系3,家系4的8个性状明显大于其他3个家系;家系1中体长、尾柄长、体厚与体质量密切相关,家系2中体长、头长、体厚与体质量密切相关,家系3中全长、体长、尾柄高与体质量密切相关,家系4中全长、体长、体厚与体质量密切相关。由此可知,家系4和家系3具有明显的生长差异。对于MSTN1基因,家系3在465位点C/G、467位点G/A,家系4在465位点C/G均发生错义突变;对于MSTN2基因,家系3和4在912位点C/T均发生同义突变,家系3在1027位点G/A、家系4在366位点A/G均产生错义突变,位于非编码区1390位点A/T和1401位点G/A在两个家系均发现SNP位点。试验结果表明,MSTN1、MSTN2基因的不同SNP位点与ENU诱变草鱼的生长性状存在紧密联系。     

甘肃金鳟生长激素基因多态性与生长性状的相关分析

生长激素（ GH）基因能够影响动物的生长,是一个与生长性状有关的基因。以315尾甘肃金鳟（ Oncorhyn-chus mykiss）为研究材料,分析了GH基因外显子区域多态性,并对基因型与生长性状进行了关联性分析。 PCR-SSCP分析结果显示B等位基因在外显子2区域第903 bp处发生G/C突变,存在3种基因型AA、 AB和BB。 D等位基因在外显子5区域第3049 bp处发生T/G的突变,在3094 bp处发生C/A的突变,其中第3049 bp处发生的T/G的突变导致第157位氨基酸由组氨酸变为谷氨酰胺,为有义突变,共检测到3种基因型CC、 CD和DD个体。最小二乘法分析表明, BB基因型的全长值和体长值都显著高于AA和AB基因型（ P＜0.05）。 T3049 G和C3094 A突变点对全长、体长和体重均有显著性影响（ P＜0.05）,其中CC基因型的全长值、体长值和体重值都高于DD和CD基因型。在标记辅助育种中,这些分子标记可以为甘肃金鳟遗传改良提供基础的数据和参考。     

大口黑鲈ghrelin基因SNPs的筛选及与生长性状关联性分析

ghrelin是脊椎动物的一种脑肠肽,有促进摄食的功能,并能促进生长激素(GH)释放,参与能量平衡调控和糖类代谢。为探索ghrelin基因多态性与大口黑鲈生长性状的相关性,针对大口黑鲈ghrelin基因的启动子序列,实验采用直接测序法获得了2个SNPs位点:S1(A-642C)和S2(A-639C)。随机选取同批繁殖、同塘养殖的大口黑鲈采用Sna Pshot方法进行SNPs位点检测和分型。结果显示,实验群体在ghrelin基因2个SNPs位点上基本处于哈温平衡,S1和S2共组成5种双倍型(D1、D2、D3、D4和D5)。基因型与生长性状的相关性分析结果表明,S1位点AC型个体在体高与全长上显著高于CC型个体,S2位点AA型个体在头长上显著高于AC型个体。双倍型D1在体质量、全长和体高方面显著高于双倍型D3,在体质量、体宽和体高方面显著高于双倍型D4。本研究在大口黑鲈ghrelin基因启动子区域获得的与生长性状相关的SNPs标记,可为大口黑鲈分子标记辅助育种提供帮助。     

缢蛏EGFR基因内含子1内SNP位点多态性与生长性状相关性

为研究缢蛏表皮生长因子受体基因(epidermal growth factor receptor,EGFR)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)的相关性。本实验利用直接测序法从缢蛏EGFR基因的第一个内含子序列中共筛选到17个SNP位点。卡方检验结果显示,在17个位点中,有13个位点符合Hardy-Weinberg平衡,位点多态性检测显示17个位点中有10个位点表现为中等多态性(0.25PIC0.5)。利用一般线性模型(general linear model,GLM)及多重比较对缢蛏EGFR基因中17个SNPs的多态性与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)进行相关性分析,结果显示,16个SNP位点均与缢蛏的壳长、壳宽、壳高及体质量呈显著性相关。由此可见,EGFR基因可作为缢蛏生长性状改良的候选辅助分子标记,并且为进一步研究其生长相关功能奠定基础。     

大口黑鲈肌球蛋白重链基因SNPs的筛选及与生长性状的关联

肌球蛋白是肌肉细胞的重要组成成分,影响肌纤维的组成和肌肉生长。为了研究肌球蛋白重链(MYH)基因多态性与大口黑鲈生长性状的相关性,本研究采用PCR技术扩增得到编码区序列全长为9759 bp的大口黑鲈MYH基因,该基因包含37个外显子和36个内含子,编码1940个氨基酸。采用直接测序法在MYH基因上筛选到8个单核苷酸多态性标记(SNP)位点(A-305G、G-558C、A-2784C、A-2816G、T-4765A、C-6206T、C-6811T和G-6935T),有4个位于外显子上,其中2个属于同义突变。用SNa Pshot方法对从同批繁殖、同塘养殖的大口黑鲈"优鲈1号"群体中随机选取的430尾个体中各位点的基因型进行检测。结果显示,内含子上的A-2784C和A-2816G位点完全连锁,所有位点在大口黑鲈"优鲈1号"群体中的平均有效等位基因数、平均观测杂合度和平均期望杂合度分别为1.635、0.406和0.373,仅C-6206T、C-6811T和T-4765A位点的基因型频率分布符合Hardy-Weinberg定律。采用一般线性模型分析各位点与大口黑鲈生长性状之间的相关性,研究发现,C-6811T位点CC基因型个体的体质量和全长显著大于TT基因型,CC基因型个体的体高和尾柄长显著大于CT和TT基因型,其余位点不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异。C-6811T位点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。     

SNPs of myostatin (MSTN) gene and their association with growth traits in three bay scallop (Argopecten irradians) populations

Genetic diversity and correlation analysis between single nucleotide polymorphism (SNP) of myostatin (MSTN) gene and the growth traits were performed in Argopecten irradians. Around 279 individuals from three A. irradians populations were screened for the polymorphic sites of the MSTN gene. Two SNPs were found: T910G and G1162A. The observed heterozygosity of the two SNPs ranged from 0.1310 to 0.3299, whereas the expected heterozygosity ranged from 0.1436 to 0.2973. The values of D′ and r² of linkage disequilibrium (LD) ranged from 0.475 to 1.0 and 0.052 to 0.174 respectively. Association analysis shows that individuals with genotype TT and TG of locus W4 had significantly higher adductor muscle mass than that with genotype GG in population CA (P < 0.05). Individuals with genotype AA of locus W5 had significantly higher body mass, soft‐tissue mass, adductor muscle mass, shell width and shell mass than those of other genotypes in population RZ (P < 0.05). The two SNPs found in our study can be used for molecule marker‐assisted breeding of A. irradians.     

草鱼体组成的数学描述

为了对草鱼体组成进行定量描述,本研究从中外文数据库收集并采纳了51个草鱼营养生理相关研究的数据,数据点约3700个,草鱼体质量为1.52~694.80 g。通过数据整理、相关性分析和线性回归分析,结果显示,草鱼蛋白质含量和内脏重(y,g)与体质量(x,g)间的线性关系分别为y=0.1604x–0.3645,R2=0.994;y=0.1059x–0.3097,R2=0.9875。随着草鱼体质量增加,草鱼脂肪和灰分含量(尤其是脂肪含量)受饲料组成的影响逐渐增加。草鱼全鱼每沉积1 g蛋白质伴随着4.57 g水分保留,而每沉积1 g脂肪会导致水分含量减少0.95 g。草鱼肝脏每沉积1 g脂肪会导致其水分含量减少0.66 g,说明草鱼不同组织沉积脂肪导致的水分损失率不尽相同。本研究亦表明,肠系膜是草鱼脂肪沉积的重要部位,肠系膜、肝脏和肌肉脂肪的积累是全鱼脂肪含量上升的重要原因,全鱼脂肪累积伴随着内脏重的增加。本研究的执行有利于定量描述草鱼体组成规律,为草鱼的生产和销售提供指导作用。     

杜仲对草鱼生长、肌肉品质和胶原蛋白基因表达的影响

为研究杜仲对草鱼生长性能、肌肉品质及胶原蛋白基因COL1A1和COL1A2表达的影响,实验采用初始体质量为(215.0±0.4)g的草鱼120尾,随机分为2处理组(每组3重复,每重复20尾鱼),分别饲喂基础饲料(对照组)和添加2%杜仲的实验饲料(杜仲组),养殖时间为8周。结果显示,与对照组相比,添加2%杜仲对草鱼生长性能无显著影响,但能显著增加肌肉、皮肤和肝脏胶原蛋白水平,增加肌肉总必需氨基酸(TEAA)、总氨基酸(TAA)水平。2%杜仲可显著降低草鱼肌肉的冷冻失水率、离心失水率,但对肌纤维密度和肌纤维直径无显著影响。在胶原蛋白基因表达方面,2%杜仲显著增加了第4周、8周时草鱼的肌肉、皮肤和第8周时的肝脏组织COL1A1、COL1A2基因m RNA表达量。研究表明,饲料中添加2%杜仲可改善大规格草鱼的肌肉品质。     

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。     

泥蚶生长性状与SSR标记的相关性

泥蚶生长性状属于数量性状,为了筛选与泥蚶生长性状位点连锁的分子标记,本研究以150颗选育品系F4泥蚶为对象,利用12个SSR位点进行生长性状关联分析。对生长性状的相关分析表明,各数量性状之间的相关系数均达到极显著水平,其中壳高与活体质量的相关系数最大(0.930),壳长与活体质量次之(0.927);但通径分析显示,对活体质量直接影响最大的是壳宽(0.431),壳长次之(0.332),决定系数与以上通径分析结果的变化趋势一致。应用SSR位点对选育品系F4泥蚶进行遗传多样性分析,共检测到61个等位基因,等位基因数(Na)为3～8个,平均等位基因和有效等位基因(Ne)分别为5.083和3.038;平均观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态性信息含量(PIC)分别为0.528、0.646和0.594,表明该群体遗传多样性处于较高水平。SSR位点与生长性状相关性分析,结果获得3个标记与生长性状具有显著相关性,其中标记3012-2与壳长、壳宽、壳顶宽显著相关,标记3564与壳高、放射肋宽显著相关,标记2692与壳长显著相关,据此初步确定为与生长性状相关的候选标记。本研究旨在为泥蚶的遗传改良和选择育种提供基础资料。