脊尾白虾3个野生群体ITS1序列分析及其亲缘关系分析

对脊尾白虾的莱州湾、海洲湾、象山湾3个野生群体共计62个个体的核糖体RNA转录单元内间隔区ITS1基因片段进行克隆和测序,对序列特点进行分析,并结合GenBank数据库中已有的长臂虾亚科ITS1同源序列虾类进行系统分析。结果显示,脊尾白虾的ITS1序列具有长度多态性,其长度为345~384 bp,62条序列GC的平均含量显著高于AT含量;共检测到79个变异位点,39种单倍型,多态位点比例为21.7%;海洲湾群体遗传多样性指数最高,象山湾群体次之,莱州湾群体最低。在脊尾白虾ITS1序列中发现微卫星序列共有8处,重复序列类型为(GC)n、(AG)n、(GGC)n、(GGA)n、(AT)n、(GA)n,以(GA)n类型最多。AMOVA分析结果显示3个群体间的遗传分化较弱或只有中度分化。另外用MEGA4.0软件中的NJ法构建分子进化树,探讨长臂虾亚科几个种的系统进化关系,系统树显示同种的不同个体、同属的不同种聚在一起,与形态学的分类吻合。     

脊尾白虾3个野生群体线粒体COI基因的遗传多样性及其系统发育分析

采用PCR扩增技术对脊尾白虾的莱州湾、海洲湾、象山湾的3个野生群体共计62个个体的线粒体COI基因片段进行扩增和测序,获得长度为658 bp核苷酸序列.62条序列T、C、A、G和A+T的平均含量分别为31.53％、22.63％、27.30％、18.53％和58.83％,A+T含量显著高于G+C含量,这一结果与甲壳类、双壳贝类等的COI线粒体基因片段中的观察结果相似.通过统计变异位点、核苷酸多样性指数和平均核苷酸差异数进行基因序列变异分析.AMOVA分析表明,3群体间总遗传分化系数Fst=0.3611(P＜0.01),群体间存在较高的遗传分化,其中象山湾群体与莱州湾群体之间的遗传分化系数最高,莱州湾群体与海洲湾群体之间的遗传分化系数最低.另外用MEGA4.0软件中的NJ法构建分子进化树,同时由NCBI下载同源序列,探讨了长臂虾亚科几个种的系统进化关系,用NJ法构建的系统树显示,脊尾白虾不同单倍型先与长臂虾属和小长臂虾属聚为一支,然后与沼虾属聚为一支.     

漠斑牙鲆微卫星标记筛选及美国群体遗传结构分析

采用磁珠富集法筛选适合漠斑牙鲆遗传多样性分析的微卫星分子标记。筛选共获得43条序列,其中完美型26个,占60.5%;非完美型14个,占32.6%;复合型3个,占6.9%。选取其中14对特异性好且扩增效率高的微卫星引物,对采自美国北卡罗来纳州沿海的漠斑牙鲆野生群体和养殖群体进行遗传多样性及遗传结构比较分析。研究结果表明,12对引物的扩增产物具有多态性,其中7个位点为高度多态(PIC>0.5)。两个群体中共检测到90个等位基因。12个多态性微卫星位点在两个群体中的平均观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.36和0.57。9个位点在整个群体中呈现出不同程度的偏离遗传平衡(P<0.05),且偏离平衡的位点均表现为杂合子缺失(Fis>0)。野生群体和养殖群体间的遗传距离为0.1115,群体间的遗传分化微弱(Fst=0.0438)。     

脊尾白虾微卫星富集文库的构建与多态性标记的筛选

采用人工合成的生物素标记(AG)15探针及磁珠富集法构建了脊尾白虾基因组微卫星富集文库.将脊尾白虾基因组DNA经HaeⅢ酶切后,收集400 ～1 200 bp片段,连接特定接头,与生物素标记(AG)15探针杂交并捕获含有微卫星的DNA片段,然后连接到pMD18-T载体中,构建脊尾白虾微卫星富集文库.随机挑取947个克隆,经菌落PCR检验,其中667个为阳性克隆.从阳性克隆中随机选取184个克隆进行测序,有150个克隆含有微卫星序列,共获得199个微卫星序列,其中完美型158个(79.4％),非完美型27个(13.6％),复合型14个(7.0％).根据微卫星序列,设计了119对微卫星引物,64对扩增出稳定的具有特异性的条带,经30个脊尾白虾个体进行多样性评价后,有26个位点表现出多态性.26个微卫星位点获得的等位基因数从3 ～ 16个不等,平均每个位点扩增得到6.5个等位基因.观测杂合度(Ho)、期望杂合度(4)及多态性信息含量值(PIC)的范围分别为0.111 ～ 0.929、0.246 ～0.932、0.231 ～0.909.本研究开发的微卫星位点将为脊尾白虾种群多样性研究、家系识别和种质鉴定提供有效的工具.     

秦皇岛海域野生牙鲆群体遗传多样性分析

用18对多态性微卫星标记对采自秦皇岛海域的90尾野生牙鲆(Paralichthys olivaceus)进行遗传分析。18个微卫星位点共检测出161个等位基因;各位点等位基因数为7~11个,平均为8.9;有效等位基因为3.7~8.0,平均有效等位基因为5.9;各个位点多态信息含量为0.69~0.86,平均值为0.80;Shannon多样性指数平均值为1.9;观测杂合度(Ho)值为0.33~0.87,平均值为0.64;期望杂合度为0.74~0.89,平均期望杂合度(He)为0.84。χ2检验表明,18个位点中有9个的等位基因分布偏离了哈迪温伯格平衡(P<0.05)。研究结果表明,秦皇岛海域野生牙鲆群体遗传信息含量丰富、等位基因分布均匀,遗传多样性较高,但是,存在Hardy-Weinberg不平衡现象。     

日本蟳4个野生群体遗传多样性的微卫星分析

利用10对微卫星引物对我国大连黑石礁(DL)、莱州湾(LZ)、青岛鳌山湾(QD)、海州湾(HZ)4个日本蟳野生群体的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同引物获得的等位基因数从11～17不等,10个位点其平均等位基因数为13.600 0,平均有效等位基因数为8.592 0;各位点的平均观测杂合度(H_o)为0.318 2～0.858 4,平均期望杂合度(H_e)为0.846 6～0.923 9;平均多态信息含量(PIC)为0.828 0～0.914 0,说明各位点在4个日本蟳野生群体内均表现出很高的遗传多样性水平。各群体间遗传分化较大,基因分化指数(F_ST)为0.032 74～0.088 03。群体间遗传相似性系数、遗传距离及UPGMA 聚类分析表明,鳌山湾与海州湾群体亲缘关系最近,而海州湾和莱州湾群体亲缘关系最远。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)近交系3个家系33个微卫星座位的遗传分析

本研究以人工控制条件下采用兄妹交配方式建立的脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)近交系为实验材料,利用33个微卫星座位对近交系3个家系进行了遗传检测.统计各家系的等位基因组成,计算等位基因数(N)、杂合度(H)、多态信息含量(PIC)、平均基因纯合率等遗传参数,利用基因频率计算家系间的遗传距离,并进行聚类分析.结果显示,33个微卫星基因座上共检测到72个等位基因,总群体平均N、H、PIC分别为2.758、0.294、0.272;3个家系的平均N、H、PIC分别为2.258、0.226、0.214;2.469、0.283、0.300;2.219、0.268、0.207;可作为3个家系特异标志位点的基因座分别有2个、4个和1个.聚类分析表明,A系和B系先聚为一支,然后与H系聚在一起.研究结果揭示了脊尾白虾3个近交系在33个微卫星基因座上的遗传变异规律,表明近交家系已达到一定的近交程度;发现各家系潜在的标志基因座,各家系均已构成独立遗传群体.     

中国对虾4代人工选育群体与1个野生群体遗传多样性分析及差异SNP位点筛查

利用 2b-RAD 技术对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis) 2015 年、2016 年、2017 年、2019 年 4 代选育群体和野生群体合计 821 尾个体进行简化基因组测序, 分析中国对虾人工选育群体和野生群体遗传多样性特征, 挖掘在持续人工选育过程中受选择的 SNP 位点。测序共得到 83767 个 SNP 位点, F-统计结果显示, 野生群体与选育群体间遗传分化系数(FST)均值为 0.022, 野生群体与 2019 年选育群体之间遗传分化程度最高为 0.0260, 与 2015 年选育群体之间遗传分化程度最低为 0.0190; 野生群体与选育群体之间遗传分化系数(FST)均小于 0.05, 为弱遗传分化。 群体主成分分析(PCA)结果显示野生群体与选育群体之间遗传结构未发生明显改变。遗传多样性统计结果表明,野生群体与选育群体期望杂合度(He)均值分别为 0.1716 和 0.1806, 观测杂合度(Ho)均值分别为 0.1861 和 0.1943, 多态性信息含量(PIC)均值分别为 0.1428 和 0.1515, 核苷酸多态性(Pi)均值分别为 0.1732 和 0.1813, 其中 2017 年、2019 年选育群体各遗传多样性指数与野生群体相比均存在显著差异(P＜0.05)。对不同世代选育群体与野生群体进行选择消除分析, 分别得到 92 个、103 个、166 个、117 个受选择 SNP 位点, 共有位点数目为 4 个。相邻世代选育群体之间等位基因频率逐代上升的共有位点数目为 7107 个, 其中 3674 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05); 等位基因频率逐代下降的共有位点数目为 8501 个, 其中 4101 个位点显著偏离哈迪–温伯格平衡(P＜0.05)。研究结果表明, 中国对虾经过累代人工选育, 依然具有较高的遗传选育潜力, 可以继续作为人工选育材料。     

棘头梅童鱼七个野生群体遗传多样性的微卫星分析

为研究中国沿海地区棘头梅童鱼群体的遗传多样性,利用微卫星标记技术,采用9对微卫星引物对中国连云港(LYG)、大丰(DF)、崇明(CM)、舟山(ZS)、温州(WZ)、宁德(ND)、厦门(XM)棘头梅童鱼7个野生群体的遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果显示,实验检测到63个等位基因,各位点等位基因数为3~13个,有效等位基因数为1.7510~8.0317;各位点的观测杂合度(Ho)为0.3596~0.7854,期望杂合度(He)为0.4300~0.8780;多态信息含量(PIC)为0.3604~0.8631,其中有2个位点表现为中度多态(0.25PIC0.5),7个位点表现为高度多态(PIC0.5),具有较丰富的遗传多样性水平。Hardy-Weinber平衡分析显示,7个群体的大部分位点未偏离平衡。基于群体间Nei氏标准遗传距离构建的7个野生群体UPGMA系统进化树结果显示,ND和WZ群体遗传关系最近,ZS和WZ群体遗传关系最远,WZ和ND聚为一支,但总体上没有显著的遗传分化。     

瓦氏雅罗鱼达里湖群体和乌苏里江群体的遗传多样性和遗传结构分析

选用5个瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii Dybowski)微卫星标记和13个草鱼微卫星标记,对分别采自内蒙古境内的达里湖和乌苏里江抚远江段的各15尾野生瓦氏雅罗鱼个体进行STR-PCR分析。结果显示,18个微卫星标记共检测到111个等位基因,平均每个基因座扩增得到6.1667个等位基因,观测杂合度(H o)0.1000～0.9333,平均为0.5315;期望杂合度(H e)0.0966～0.9328,平均为0.6298;多态信息含量(PIC)0.0905～0.9113,平均为0.5774;乌苏里江群体的平均等位基因数和平均观测杂合度分别为5.5556和0.5778,达里湖群体的平均等位基因数和平均观测杂合度均低于乌苏里江群体的平均等位基因数和平均观测杂合度,分别为4.3889和0.4852。2个群体间的遗传距离(D c)为0.2550。个体聚类结果显示,达里湖雅罗鱼所有个体聚为一簇,乌苏里江雅罗鱼所有个体聚为一簇。群体间的遗传分化指数(F st)为0.0855,数值介于0.05～0.15,N m值为2.6749,表明这2个群体处于中等分化,存在一定程度的基因交流。对2个群体的基因型进行了Hardy-Weinberg平衡的卡方检验,结果表明两群体均在一定程度上偏离了平衡。     

应用SSR分析5个三疣梭子蟹野生群体的遗传多样性

利用本实验室筛选的8个微卫星分子标记,对中国舟山(ZS)、海州湾(HZ)、青岛会场(HC)、莱州湾(LZ)和鸭绿江口(YL)5个三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)野生群体共计120个个体进行了遗传多样性分析.结果显示,8个位点共扩增到72个等位基因,平均等位基因数为9.0,平均有效等位基因数为5.467 7；平均多态信息含量为0.696 7；平均期望杂合度(Hc)为0.750 8.5个群体的期望杂合度由高到低依次为LZ(0.770 4)、HC(0.758 8)、YL(0.755 2)、HZ(0.741 5)、ZS(0.728 3).卡方检验可知,34个群体位点组合符合Hardy-Weinberg平衡,占总数的85％.5个群体间的遗传距离在0.245 1～0.517 9之间,HC和HZ的遗传距离最小,LZ和ZS的遗传距离最大；通过构建UPGMA聚类树,发现5个群体聚为南北两大支,HC和HZ两个群体遗传距离最近先聚到一起,再与ZS群体相聚,形成南方群体；YL与LZ群体相聚形成北方群体,最后南北两大群体聚为一支.分析群体间的Fst值可知,两两群体间的Fst值在0.054 8～0.108 3 (0.05＜Fst＜0.15)之间,群体间产生了极显著的遗传分化.     

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。     

微卫星技术对黄、渤海海域7个不同地理群体中国对虾的遗传结构和遗传分化研究

采用微卫星DNA技术对黄、渤海海域7个不同地理群体的中国对虾进行了遗传结构和遗传分化研究.7个地理群体分别来自辽东湾(LD)、渤海湾(BH)、海州湾 (HZ)、乳山湾 (RS)、海洋岛 (HYD)、朝鲜半岛西海岸(KW)以及朝鲜半岛南海岸(KS).7对多态性良好的微卫星引物共检测到109个等位基因,群体平均期望杂合度(He)范围为0.810～0.864.49个群体位点中,只有15个符合Hardy-Weinberg平衡.UPGMA聚类分析显示,各地理群体亲缘关系与地理位置关系密切.根据各地理群体间遗传距离及AMOVA遗传分化检验结果,可将中国对虾分为3个独立种群,分别为中国沿岸黄、渤海群体、朝鲜半岛西海岸群体及朝鲜半岛南海群体;其中中国沿岸黄、渤海群体内部也发生了一定程度的遗传分化,但是否达到种群水平还有待于进一步验证.     

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。     

Genetic diversity in a Tasmanian hatchery population of Atlantic salmon (Salmo salar L.) compared with its Canadian progenitor population

The level of genetic diversity in a cultured Atlantic salmon (Salmo salar) population from Tasmania, Australia was examined at 11 microsatellite loci and compared with that in its progenitor population from the River Philip in Nova Scotia, Canada. The reference progenitor population consisted of archived scales collected from wild River Philip salmon in 1971 and 1972, not long after salmon from this river were imported into Australia in the mid‐1960s. The Tasmanian hatchery stock had a significant reduction in the mean number of alleles (31–43%) and mean allelic richness (28–39%) across all microsatellite loci compared with the wild Canadian population. Mean heterozygosity levels remained unchanged. Estimates of per‐generation effective population sizes for the Tasmanian population, based on allele frequency temporal variance with the wild progenitor population, ranged from 102–207 individuals and reflected hatchery records.     

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.     

吉富罗非鱼不同选育群体的遗传多样性

用微卫星和扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子标记对海南、广州和青岛吉富品系尼罗罗非鱼的遗传多样性和遗传分化进行了研究。9对微卫星引物和4对AFLP引物的分析结果一致。微卫星分析表明,青岛吉富鱼的平均等位基因数(4.8)、平均观测杂合度(0.528)、平均多态信息含量(0.605)最高,海南吉富鱼的平均等位基因数(4.4)、平均观测杂合度(0.479)、平均多态信息含量(0.549)最低。AFLP分析显示,青岛吉富鱼的多态位点比例(48.4%)和基因多样性(0.245)最高,海南吉富鱼的多态位点比例(36.3%)和基因多样性(0.147)最低。这些表明,青岛吉富鱼的遗传多样性最高,海南吉富鱼最低。遗传分化分析表明,两两群体间遗传分化显著(微卫星FST为0.07~0.11,P<0.01;AFLPFST为0.24~0.29,P<0.01)。AMOVA分析显示,大部分遗传变异(微卫星的分析结果为91.26%;AFLP的为67.6%)来源于群体内个体间,表明吉富鱼选育品系尚具有进一步选育的潜力。     

三倍体牙鲆(Paralichthys olivaceus)群体遗传多样性的微卫星分析

采用微卫星遗传标记技术对三倍体牙鲆群体及二倍体对照群体进行比较分析。取2012年冷休克诱导和培育至11月龄的三倍体及同期二倍体对照牙鲆个体各32尾,通过高盐法提取肌肉组织总DNA;利用筛选得到的21对微卫星引物进行PCR扩增,并经14%聚丙烯酰胺凝胶电泳分型后,进行人工判读和分析。结果显示,21个微卫星位点均为多态,二倍体和三倍体群体的平均等位基因数(A)、基因型总数、平均有效等位基因数(ae)、平均观测杂合度(HO)和平均期望杂合度(HE)分别为5.6和5.0、190和142、3.7和2.8、0.613和0.868、0.681和0.629。二倍体和三倍体群体的多态信息含量(PIC)分别为0.642和0.589,个体识别率(DP)为0.660和0.609,非父排除率(PPE)为0.482和0.399,其累积个体识别率和非父排除率均达到0.999,表明所选座位均属中高识别力的遗传标记,可以将它们应用于今后牙鲆雌核发育群体的遗传变异分析以及进一步的遗传育种的研究中。二倍体和三倍体群体间的遗传距离(D)为0.312,遗传相似系数(I)为0.732,基因分化系数(GST)为0.971。以上结果说明,三倍体诱导对牙鲆的遗传结构造成了一定影响,导致三倍体遗传多样性水平相对二倍体有所下降,二倍体和三倍体牙鲆的基因型也存在一定差异。     

仿刺参自然群体和养殖群体间遗传变异的微卫星标记研究

应用微卫星DNA技术对仿刺参自然群体和养殖群体遗传多样性进行了研究。在经过筛选的9个座位中,每个座位检测到的等位基因数为4～12个。自然和养殖群体中,有效等位基因平均数分别为6.5556和5.8889,观测杂合度的平均值分别为0.6416和0.5635。根据群体中各座位等位基因频率计算出两群体间的遗传相似度为0.7970、遗传距离为0.2269。对两群体进行Hardy-Weinberg平衡检验发现,两群体在某些位点都出现了杂合子缺失现象,特别是养殖群体在位点Psj2022,其Hardy-weinberg遗传偏离指数达0.5164。结果表明,与自然群体相比,仿刺参养殖群体存在杂合度降低,遗传多样性下降的现象,这可能与人工养殖过程中,亲本群体较小,引起近交机会增加有关。应制定相应的渔业生产和管理措施加以保护,以使仿刺参养殖持续健康发展。     

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。