“宁芯2号”大黄鱼基因组育种芯片的开发及验证

为了开发适用于我国大黄鱼(Larimichthys crocea)育种的稳定的育种芯片, 本研究在大黄鱼 600 K 高通量单核苷酸多态性(SNP)分型芯片“宁芯 1 号”的基础上, 开发了大黄鱼 55 K 育种芯片“宁芯 2 号”。“宁芯 2 号”选取大黄鱼单倍域(haplotype block)内具有代表性的 SNP 位点, 并集成与大黄鱼刺激隐核虫抗性、耐高温性状相关联的 SNP 位点。开发完成的“宁芯 2 号”最终集成了 54077 个高质量的 SNP 位点, 这些位点在大黄鱼基因组内分布均匀。应用“宁芯 2 号”对来自 6 个群体的 756 尾大黄鱼进行测试, 结果表明该芯片的分型成功率均在 98.4%以上, 多态性位点比例均在 91.2%以上。“宁芯 2 号”具有稳定、准确、快速、价廉的优势, 预计能够在大黄鱼品种定向遗传改良和全基因组分子模块育种研究工作中发挥重要作用。     

基于线粒体基因组的东方鲀属系统发育学及群体遗传学

为了细致探究东方鲀属内系统发育关系，本研究首次基于群体尺度对东方鲀属物种进行系统发育分析。利用线粒体基因组，在包含10个种的124尾东方鲀中，挖掘了1 488个单核苷酸多态性（SNP）位点和4个插入缺失（INDEL），使用这些遗传变异位点进行了系统发育及群体遗传学分析。发现网纹东方魨与铅点东方鲀可能是同种异名，且二者形成的姊妹群位于东方鲀属基部；暗纹东方鲀与红鳍东方鲀、菊黄东方鲀与双斑东方鲀各自亲缘关系较近。此外，实验发现了4尾可疑的双斑东方鲀和菊黄东方鲀杂交个体，以及2尾可疑的横纹东方魨杂交个体。遗传多样性方面，弓斑东方鲀遗传多样性最低。此外，实验在10种东方鲀中共找到595个种间特异性SNP位点。Ka/Ks分析表明，nd6基因的Ka/Ks最高（平均为1.19），说明在东方鲀属中nd6可能经历了正选择，而ATP合成酶基因可能在东方鲀适应淡水环境中受到选择。研究表明，东方鲀属内系统发育关系较为复杂，且在野生环境下东方鲀物种间广泛存在自然杂交现象，该研究为东方鲀物种快速鉴定提供可靠的分子标记，加速东方鲀属系统发育研究进展，并为东方鲀野生种质资源保护提供了理论依据。     

长江、珠江和黑龙江草鱼双列杂交组合遗传变异的微卫星分析

为研究本课题组筛选获得的长江、珠江和黑龙江草鱼优秀种质间完全双列杂交组合遗传多样性及遗传结构的变化情况,采用多重PCR技术对构建的6组杂交组合[珠江♀×黑龙江♂(ZH)、黑龙江♀×珠江♂(HZ)、长江♀×珠江♂(CZ)、长江♀×黑龙江♂(CH)、珠江♀×长江♂(ZC)、黑龙江♀×长江♂(HC)]和3组自交组合[黑龙江♀×黑龙江♂(HH)、长江♀×长江♂(CC)及珠江♀×珠江♂(ZZ)]共9个草鱼组合群体进行微卫星遗传变异分析。结果显示,9个群体平均等位基因数(N_a)为(5.75～12.33),平均有效等位基因数(Ne)为(3.8077～6.3065),平均观测杂合度(H_o)为(0.7682～0.9036),9个草鱼群体均显示出较高的遗传多样性水平,平均期望杂合度(H_e)为(0.8385～0.6210),12个草鱼微卫星位点的多态信息含量(PIC)分别为0.892、0.823、0.857、0.894、0.927、0.859、0.850、0.859、0.907、0.929、0.879和0.749,均表现为高度多态位点(PIC=0.749～0.929)。基于不同群体的Nei’s遗传相似性和遗传距离构建的UPGMA系统发育树显示,9个群体中黑龙江♀×珠江♂(HZ)与长江♀×珠江♂(CZ)首先聚类,表明两个组合亲缘关系更近,珠江♀×黑龙江♂(ZH)与黑龙江♀×长江♂(HC)组合遗传距离最远。本研究结果将为草鱼目前种质退化现象提供解决思路,为草鱼优良品系的选育提供理论依据。