鲤低氧适应性状的全基因组关联分析

低氧适应是水产养殖物种的重要性状,筛选用于改良低氧适应性状的分子标记及候选基因有助于鱼类耐低氧品种选育.在数量性状和质量性状的遗传研究中,全基因组关联分析(GWAS)广泛应用于性状相关标记和基因的发掘.本研究对鲤(Cyprinus carpio)养殖群体开展了低氧胁迫实验,选取了低氧敏感和低氧耐受的极端性状个体作为研究...     

鲤trim25多拷贝基因进化和表达调控初探

天然免疫系统是硬骨鱼类抵抗病毒感染的主要防御系统,三重基序(tripartite motif, TRIM)蛋白家族作为天然免疫系统的重要组成部分,参与病毒感染的免疫网络调控,其中,TRIM25已被证实在多种鱼类的免疫反应中发挥重要作用。本研究对鲤(Cyprinus carpio) trim25基因的16个拷贝进行了序列进化分析、共线性分析和功能域结构分析,并比较了各拷贝在组织中的表达和顺式调控位点的差异。序列比对和系统进化分析结果均显示,位于鲤11和12号染色上、结构完整的TRIM25的2个拷贝与金线鲃(Sinocyclocheilus grahami)和斑马鱼(Danio rerio)的TRIM25蛋白结构高度相似,与鲤科鱼类以外的其他物种的结构差异较大。基因共线性结果显示,trim25基因上下游基因在不同物种的进化过程中相对保守。鲤TRIM25蛋白的结构分析显示,在鲤TRIM25的16个拷贝中,有6个拷贝具有完整功能结构域,其中,各有5个拷贝在鲤的肝与脑组织中高表达。在构建的表达数量性状基因座(eQTL)调控网络中,在肝和脑组织中分别筛选到5个和17个顺式调控trim25基因表达的单核苷酸多态性(SNP)位点。本研究对鲤trim25基因多个拷贝的序列差异进行了比较,并对鲤与其他物种TRIM25的序列、进化关系和共线性相似度进行了比较,揭示了鲤trim25各拷贝间的结构多样性和在组织中的表达情况,筛选出了可能调控trim25基因表达的SNP位点,为今后研究鲤TRIM25相关的调控和抗病研究提供了理论依据。     

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。     

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。     

花鲈ISG15基因cDNA序列的克隆及传染性脾肾坏死病毒胁迫下表达谱分析

为探究花鲈(Lateolabrax maculatus)干扰素刺激基因 15 (Interferon-stimulated gene 15, ISG15)在抵抗病毒过程的免疫应答反应, 本研究克隆、鉴定了花鲈 ISG15 基因(LmISG15), 并对其进行生物信息学分析, 获得了 LmISG15 在各组织中的表达特征及其在受到传染性脾肾坏死病毒(infectious spleen and kidney necrosis virus, ISKNV)感染后的时空表达特征。结果显示, 该基因全长 1625 bp, ORF 为 480 bp, 编码 160 个氨基酸, 分子质量为 17.5 kD, 理论等电点为 9.41。LmISG15 的氨基酸序列较为保守, 与眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus)和条石鲷(Oplegnathus fasciatus)相似度分别为 74.07%和 71.88%。LmISG15 在花鲈 10 种组织中均有表达, 在心脏中表达量最高, 其次在脑、中肾和鳃中的表达量较高, 在肌肉中表达量最低。注射 ISKNV 后, 花鲈头肾组织中病毒拷贝数升高, 同时 LmISG15 在花鲈肝脏、头肾和鳃中的表达量显著上调(P＜0.05)。研究表明, LmISG15 参与了抵抗病毒刺激的免疫应答过程。