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-...     

液相芯片“黄海芯1号”在凡纳滨对虾急性肝胰腺坏死病抗性基础群体遗传评估中的应用

为评估基因型鉴定芯片在育种群体构建中的应用价值,实验对凡纳滨对虾3个群体(EE、PP和SS)进行急性肝胰腺坏死病(AHPND)副溶血弧菌(Vp_AHPND)侵染实验,利用自主研发的40K SNP液相芯片“黄海芯1号”获得146尾个体的基因型信息,对群体遗传背景进行了系统调查并估算了AHPND抗性遗传力。Vp_AHPND浸染实验结果显示,不同群体间存在抗病差异,PP群体的存活性能比EE和SS群体分别高出12.9%和11.6%。利用质控后的38 148个SNP信息构建系统进化树,结果显示群体内同一个家系的个体首先聚在一起,进而同属一个群体的多个家系聚在一起。主成分和遗传结构分析显示,可以准确地将146尾个体划分为3个组,与系统进化树聚类结果一致。遗传多样性分析显示,3个群体的观测杂合度(H_o)平均值为0.25～0.29,多态信息含量(PIC)平均值为0.20～0.23,上述遗传参数达到极显著水平。3个群体间的遗传分化系数(F_ST)为0.11～0.21,存在中高度遗传分化。基因组近交分析表明,EE、PP和SS...     

凡纳滨对虾幼虾体重性状在低温波动环境下的遗传参数分析

基于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei) 40K SNP 芯片分型信息估计了低温波动条件下幼虾体重性状的遗传参数, 为凡纳滨对虾耐低温新品种的选育提供基础数据。利用来自 40 个家系的 4000 尾凡纳滨对虾幼虾, 通过地下井水降温的方式使养殖温度从 30 ℃骤降至 20 , 24 h ℃ 自然回温后稳定 4 d。该降温–回温–稳定过程重复 3 次, 继续养殖 15 d后进行体重和存活性状测试。与对照群体相比, 低温波动条件对凡纳滨对虾幼虾生长影响显著(P＜0.05), 而对存活性状影响不显著(P＞0.05)。根据个体的系谱信息构建 A 矩阵; 利用 40K SNP 芯片对 159 尾家系亲本及其同胞个体进行 SNP 分型, 复合 SNP 信息和系谱信息构建 H 矩阵。基于 A 和 H 矩阵, 利用个体动物模型估计体重性状的方差组分和遗传参数。低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾基于 A 矩阵获得体重的遗传力为 0.37±0.07, 基于 H 矩阵获得体重的遗传力为 0.40±0.08, 为高遗传力水平。经交叉验证, 基于两种不同矩阵的预测准确性和偏差无明显差别。研究结果表明, 低温波动条件下凡纳滨对虾幼虾的体重性状表现出丰富的遗传变异, 多代选育可能获得较大的遗传进展。     

中国明对虾钙调磷酸酶基因calcineurinB表达量的遗传变异分析

为了评估中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)核心育种群体calcineurin B基因(FcCN-B)表达量的遗传变异水平, 从2018年构建的G13群体中随机选取32个家系, 每个家系随机选择20尾个体, 分别放入20个网箱中(每个网箱包括32尾虾), 限制饲料投喂量, 利用Real-time PCR方法检测每尾虾神经节组织中FcCN-B基因的表达量。结果表明, FcCN-B基因在个体水平上表达明显呈正偏态分布, 均值(8.25)大于中位数(6.95), 表明存在极大值个体; 极差为43.48, 最大值是最小值的44.48倍, 个体间表达量的变异系数为66.55%。家系间FcCN-B表达量的变异系数相对较小(19.31%), 最大值仅为最小值的2.20倍。单因素方差分析表明, FcCN-B基因的表达量在家系水平上差异显著(P<0.05)。利用个体动物模型结合系谱信息, 获得FcCN-B基因表达量的遗传力估计值为0.60±0.13。这表明其在育种群体中具有较高的遗传变异水平, 遗传改良的潜力大。研究结果为解析中国明对虾竞争行为的分子机理、改良其竞争性提供了重要的参考数据。     

我国南美白对虾种业发展现状及对策建议

为评估基因型鉴定芯片在育种群体构建中的应用价值,实验对凡纳滨对虾3个群体 (EE、PP和SS)进行急性肝胰腺坏死病 (AHPND)副溶血弧菌 (Vp_AHPND)侵染实验,利用自主研发的40K SNP液相芯片“黄海芯1号”获得146尾个体的基因型信息,对群体遗传背景进行了系统调查并估算了AHPND抗性遗传力。Vp_AHPND浸染实验结果显示,不同群体间存在抗病差异,PP群体的存活性能比EE和SS群体分别高出12.9%和11.6%。利用质控后的38148个SNP信息构建系统进化树,结果显示群体内同一个家系的个体首先聚在一起,进而同属一个群体的多个家系聚在一起。主成分和遗传结构分析显示,可以准确地将146尾个体划分为3个组,与系统进化树聚类结果一致。遗传多样性分析显示,3个群体的观测杂合度 (H_o)平均值为0.25~0.29,多态信息含量 (PIC)平均值为0.20~0.23,上述遗传参数达到极显著水平。3个群体间的遗传分化系数 (F_ST)为0.11~0.21,存在中高度遗传分化。基因组近交分析表明,EE、PP和SS群体的近交系数均值分别为−0.05±0.06、0.20±0.09和0.37±0.07,后2个群体内部分个体表现出较高的近交水平。使用ssGBLUP-MF (Single Step Genomic BLUP with Metafounders)模型,复合基因型、表型和系谱信息,获得Vp_AHPND侵染后存活状态的遗传力估计值为0.24±0.07,表现为中等水平,表明基础群体具有较好的选育潜力。研究表明,利用液相芯片“黄海芯1号”开展辅助育种,可以进一步提高基础群体构建和评估的效率。     

世界重要养殖品种——南美白对虾生物学简介

为评估不同SNP标记密度对凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性的影响,本实验对26个全同胞家系进行Vp_AHPND侵染,收集686尾个体的存活时间数据,对其中242尾个体利用液相芯片“黄海芯1号” (55.0 K SNP)进行基因分型,基于A、G和H亲缘关系矩阵估计Vp_AHPND侵染后存活时间的遗传参数;采用随机和等距抽取方式,基于55.0 K SNP构建了8个低密度SNP面板 (40.0、30.0、20.0、10.0、5.0、1.0、0.5和0.1 K),利用GBLUP和ssGBLUP等方法预测Vp_AHPND侵染后存活时间的基因组育种值,利用交叉验证方法计算其预测准确性,并与BLUP方法进行对比分析。遗传参数估计结果显示,Vp_AHPND侵染后存活时间表现为高遗传力水平,估计值为0.68~0.79。在55.0 K SNP密度下,针对242尾基因分型个体数据集 (G242),利用BLUP、GBLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.424、0.450和0.452,GBLUP和ssGBLUP比BLUP分别提升了6.13%和6.60%;针对686尾表型测定个体数据集 (P686),利用BLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.510和0.535,后者比前者提升了4.90%。对于8个低密度SNP面板,当SNP密度≥10.0 K时,基因组预测准确性变化幅度在G242和P686数据集中均较小 (1.1%~1.8%);随着SNP密度自10.0 K不断降低,基因组预测准确性在2个数据集中也不断降低,其中5.0 K密度降幅为0.6%~2.6%、1.0 K密度降幅为5.8%~11.0%、0.5 K密度降幅为11.4%~17.2%、0.1 K密度降幅为38.8%~41.6%。10.0 K与55.0 K SNP密度间基因组亲缘系数、GEBV的相关系数均高于0.99,表明利用10.0 K SNP面板可以准确地预测同胞个体间的亲缘关系及其GEBV。研究表明,使用10.0 K SNP面板对Vp_AHPND侵染后存活时间进行基因组遗传评估可以得到与55.0 K SNP芯片近似的预测准确性,为低密度SNP分型芯片设计提供了参考。     

基于不同密度SNP面板的凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性分析

为评估不同SNP标记密度对凡纳滨对虾AHPND抗性基因组预测准确性的影响，本实验对26个全同胞家系进行Vp AHPND侵染，收集686尾个体的存活时间数据，对其中242尾个体利用液相芯片“黄海芯1号”(55.0 K SNP)进行基因分型，基于A、G和H亲缘关系矩阵估计Vp AHPND侵染后存活时间的遗传参数；采用随机和等距抽取方式，基于55.0K SNP构建了8个低密度SNP面板(40.0、30.0、20.0、10.0、5.0、1.0、0.5和0.1 K)，利用GBLUP和ssGBLUP等方法预测Vp AHPND侵染后存活时间的基因组育种值，利用交叉验证方法计算其预测准确性，并与BLUP方法进行对比分析。遗传参数估计结果显示，Vp AHPND侵染后存活时间表现为高遗传力水平，估计值为0.68～0.79。在55.0 K SNP密度下，针对242尾基因分型个体数据集(G242)，利用BLUP、GBLUP和ssGBLUP方法获得的预测准确性分别为0.424、0.450和0.452,GBLUP和ssGBLUP比BLUP分别提升了6.13%和6.60%；针对686尾表型测定个体数据集(P686)...