近交对大菱鲆体尺性状生长的遗传影响

为研究近交对大菱鲆体尺生长的动态影响,构建了非近交和2个不同近交水平的30个家系。在生长期内,定期测量了1 082尾个体的全长、体长、头长、体宽和尾柄高等体尺性状。选择三阶勒让德(Legendre)多项式为子模型,采用随机回归模型估计了这些体尺性状的遗传参数。考虑近交和不考虑近交作为固定效应的随机回归分析表明:近交显著地提高了所有体尺性状遗传力估计值。与远交组相比,近交导致了体尺性状不同程度的衰退,但衰退程度在2个近交组间没有表现出明显差异。5个体尺性状之中,全长和体长表现出较为相似的近交衰退趋势,而体宽、头长和尾柄高表现出较为一致的趋势。与非近交组相比,全长和体长在350日龄前,近交系数0.25的个体体长性状并未出现近交衰退,反而有所提高,而近交系数为0.375的组,这2个性状表现出衰退。全长和体长的近交衰退随着年龄的增长而加重。0.25和0.375两种近交水平的群体在第400和第650生长日之间对体长的生长曲线几乎没有影响。在整个测量周期内,近交水平对尾柄高的生长曲线的影响几乎没有差异。而在第650生长日龄后,全长、体长和头长的近交衰退随着近交程度增加而加快。这些近交分析的结果可以用来指导大菱鲆配套系选育过程中亲本群体遗传纯化过程中的近交控制。     

大菱鲆生长性状表型正交化混合模型关联分析

多变量线性混合模型是检验单个核苷酸多态性位点与多个相关表型之间是否存在关联的强有力工具。为提高该复杂关联分析的计算效率, 本研究对多个性状的表型协方差矩阵进行谱分解, 将这些相关的性状转换为相互独立的“超性状”, 利用单性状的混合模型关联分析方法计算每个超性状的检验统计量, 通过这些统计量之和推断控制多个相关表型的一因多效核苷酸遗传位点。运用这种表型正交化的多性状混合模型关联分析方法, 检测大菱鲆(Scophthalmus maximus)的体重-体长-尾柄宽 3 个性状一因多效核苷酸遗传位点, 结果表明, GEMMA 方法在 1、5、 6、8、12、16、20、2、22 号染色体上共检测到 11 个 QTNs, 而表型正交化方法则在 1、3、5、6、8、12、16、20、 21、22 号染色体上共检测到 14 个 QTNs, 其中 2 种方法共同检测到的 QTNs 有 9 个。与 GEMMA 相比, 表型正交化方法具有更高的多性状检测效率, 且运算时间也远低于 GEMMA, 可高效定位大菱鲆生长性状相关 QTNs, 这为其他水产动物的多性状 GWAS 研究以及遗传育种提供了一个便捷高效的方法。     

简单回归尺度转换实现半滑舌鳎性逆转基因的高效定位

在间断性状全基因组关联分析中,当基因组数据存在复杂群体分层时,广义线性模型需要同时考虑上百个协变量,其求解速度会大大下降而且还会产生异常解.本研究目的是把简单回归结果中显著位点的效应值和遗传力的尺度转化为可解释的广义线性回归结果.首先对亲缘关系矩阵进行谱分解,特征向量作为主成分(PC),矫正间断性状中的群体分层;再求解...     

虹鳟生长性状的随机回归分析

生长和抗逆是水产动物遗传育种工作中最重要的农艺性状,虹鳟的生长性状关乎虹鳟规模化养殖的生产经济效益,为了从遗传上精细解析虹鳟的生长性状,我们从渤海、丹麦、挪威、唐纳森和加利福尼亚5个虹鳟(Oncorhynchus mykiss)种系间的双列杂交开始,进行了连续4代的继代选育。本研究测量了第4代总共4368个实验个体在516日龄、608日龄、668日龄、883日龄和1036日龄5个时间点的生长数据。采用随机回归测定日模型,对虹鳟生长性状进行了动态遗传分析。根据贝叶斯信息准则,确定3阶勒让德多项式为拟合体重和体长的加性遗传效应和永久环境效应变化的最优子模型。利用双变量随机回归模型同时分析体重和体长两个生长性状。它们的遗传力在400～1000日龄之间呈现递减趋势,分别从0.288下降到0.164和从0.469下降到0.186,并且在该生长区间内体长的遗传力始终高于体重的遗传力。无论体重还是体长性状,在不同日龄之间的遗传相关都随着生长间隔的增大而降低,但是两个性状在生长初期和后期之间的遗传相关较高(遗传相关系数0.75以上),尤其是体重(遗传相关系数0.85以上),该研究结果为虹鳟早期的遗传选育提供了理论支撑。两个性状之间在相同日龄之间的遗传相关均在0.75以上,在不同日龄之间的遗传相关随着生长间隔的增大由0.83下降到0.63。以上的研究结论为虹鳟生长性状(主要是体长和体重)的遗传选育提供了理论基础,同时也为虹鳟的体长和体重两个性状的联合选育提供了精确的遗传分析结果,由于两性状在前期有较高的遗传相关,因此建议在虹鳟生长前期(400日龄)进行联合选择。     

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]     

半滑舌鳎有效群体大小估计

为了解半滑舌鳎当前的群体遗传结构,探究半滑舌鳎有效群体大小(N_e)发展趋势及现状,实验通过性别特异性分子标记随机鉴定了800尾半滑舌鳎的遗传性别,选取297个遗传雌性半滑舌鳎样本进行简化基因组测序(2b-RAD),获得了64 416个可用SNP标记,利用这些标记进行全基因组范围的连锁不平衡分析得到各染色体上连锁不平衡分布;根据标记间不同物理间距进行半滑舌鳎有效群体大小的估计,初步了解各历史世代下有效群体规模;通过选择0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 Mb等7个不同染色体片段大小反映出半滑舌鳎群体遗传结构经过自然与人工共同选择的历史发展趋势。结果显示,半滑舌鳎有效群体大小随其连锁不平衡程度衰减而呈连续下降趋势,至2世代前其有效群体大小仅为29尾左右。     

Tgf2转座子介导鲤Fst1基因元件在鲤中的转基因效率研究

卵泡抑素(follistatin,Fst)蛋白具有拮抗TGF-β超家族许多成员的功能,通过直接的蛋白结合可抑制肌肉抑制素(myostatin)的活性,从而恢复肌肉的生长,表现出增肌效应。参照鲤高通量转录组测序数据的拼接结果,筛选出鲤卵泡抑素Fst1基因的编码框(ORF)序列(全长1 260 bp,编码320个氨基酸),构建了包含金鱼Tgf2转座子左臂(220 bp)、右臂(185 bp)、斑马鱼Mylz2启动子和鲤Fst1基因ORF的供体质粒pTgf2-Mylz2-ccfst1。通过显微注射方法,并在体外合成的Tgf2转座酶5'加帽mRNA的介导下,获得了一批转鲤Fst1基因的转基因鲤。经PCR检测,转基因鲤Fst1外源基因的整合率平均为44.7%,对其中4尾转基因阳性鲤的扩增产物进行回收、克隆和测序验证,结果表明阳性鲤中均含有转基因目的片段。说明Tgf2转座子转基因系统可在鲤中实现较高的转座效率,为进一步研究卵泡抑素在鲤肌肉发育中的功能奠定了基础。     

鲑鳟通用型低通量单核苷酸多态性芯片的开发

为开发常见鲑鳟养殖物种通用的遗传分析工具,本研究利用Affymetrix虹鳟(Oncorhynchus mykiss) 57K高通量单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)芯片,对国内代表性鲑鳟养殖群体开展了分型检测,包括山女鳟(Oncorhynchus masou masou)、银鲑(Oncorhynchus kisutch)、美洲红点鲑(Salvelinus fontinalis)、白斑红点鲑(Salvelinus leucomaenis) 4个物种,从57,501个SNP标记中筛选出96个共享多态性标记,应用Fluigidm 96.96动态芯片平台,构建了大麻哈鱼属(Oncorhynchus)和红点鲑属(Salvelinus)通用型低通量SNP芯片。该芯片分型结果准确性较高,与Affymetrix高通量芯片分型一致性达到96.55%。使用该芯片对来自6个家系的48尾银鲑个体及其候选亲本进行检测,应用Cervus 3.0.7软件进行亲权鉴定,结果能够准确重现复杂家系的真实系谱。在用于单亲本亲权鉴定时,第一亲本非排除率(Non-exclusion probability for first parent, NE-1P)为4.120×10~(–4);用于双亲本亲权鉴定时,双亲非排除率(Non-exclusion probability for parent pair, NE-PP)低至6.219×10~(–12),表明该芯片在鲑鳟养殖群体系谱鉴定应用中具有较高的准确性。使用该芯片开展4个鲑鳟养殖群体遗传结构分析,样本分群聚类结果与其所属的分类阶元相符,能够准确反映群体遗传组分构成和遗传关系。本研究构建的低通量SNP芯片在常见鲑鳟养殖物种中具有良好的通用性,将其应用于养殖群体遗传分析,能够为鲑鳟制种、育种和引种等科学决策提供基因组信息参考。     

半滑舌鳎早期不同性别的形态差异及判别分析

为检验半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)鱼苗70日龄时不同性别间的形态差异,对采集的349尾半滑舌鳎幼苗准确鉴定性别,并测量形态性状,进行数据分布检验、方差分析、主成分分析和判别分析等.结果显示,所测各性别群组的形态指标数据均符合正态分布、方差齐性(P>0.05).对半滑舌鳎形态学性状的方差分析和...     

有丝分裂雌核发育牙鲆不育的组织学观察及微卫星标记筛选

在有丝分裂雌核发育牙鲆(Paralichthys olivaceus)中出现数量较多的不育个体,利用组织切片观察比较不育牙鲆的组织学特点,利用分离群体分组分析法筛选不育相关的微卫星标记。结果表明:不育牙鲆的性腺指数为3.77%~4.17%,显著小于可育牙鲆(P0.05)。不育牙鲆的卵巢微血管较少,卵巢膜呈现白色,卵巢较硬,没有游离卵粒;切片结果显示,其卵巢处于Ⅲ期。通过对209个微卫星标记的筛选,共找到11个在可育和不育群体间有差异的标记;利用同一家系可育和不育的个体进行验证后发现,位于15号连锁群的4个标记与牙鲆的育性紧密相关。