利用EST-SSR分子标记研究鲤的饲料转化率性状

饲料转化率是重要的经济性状,通过QTL定位获得的紧密连锁标记以及相关基因,是遗传育种的重要工具。本文利用70个鲤的EST-SSR,对鲤全同胞家系92个体的基因组DNA进行扫描,得到符合1∶1孟德尔分离类型的位点48个,3∶1孟德尔分离类型的位点22个。采用拟回交策略对符合1∶1分离的标记与鲤饲料转化率性状进行单标记回归分析。结果表明：HLJE335、HLJE253、HLE547、HLJE92、HLJE203、HLJE231等6个标记与饲料转化率性状相关（P<0.05）。其中,HLJE547和HLJE203两个标记与饲料转化率相关性达极显著水平（P<0.001）,分别解释了表型变异的11.00%、11.00%。应用NCBI数据库,分别对与性状极显著相关的2个ESTSSR标记进行同源性比对,发现标记HLJE547与斑马鱼基因组中编码ATPase, H⁺ transporting, lysosomal的核酸序列同源（同源性为74%）,与斑马鱼编码的ATPase, H⁺ transporting, lysosomal的蛋白序列同源（同源性为92%）。推测ATPase可能通过影响鲤消化与吸收等生物学机制,从而影响鲤的饲料转化效率。     

利用SSR﹑EST-SSR、SNP标记对鲤食物转化率、体厚、体质量3种性状的分析

利用Windows Map Manager2.0的标记回归法对鲤(Cyprinus carpio L.)F2群体进行单标记定位分析.用91个SSR标记、33个EST标记、364个SNP标记对鲤进行全基因组扫描,结果得到与食物转化率、体厚、体质量3个性状显著相关(P＜0.05)的标记,分别为27、35、27个,其中与食物转化率相关的标记SNP0041、SNP0044,其相关性达到极显著水平(P＜0.001),贡献率分别达到15%、16%.这些标记可作为分子标记辅助育种的参考标记.将得到的与食物转化率显著相关的EST座位HLJEl4、HLJE253和与体质量显著相关的HLJE253座位在NCBI上进行BLAST比对,结果显示HLJE253与斑马鱼上编码ORF2结构蛋白的基因相关,相关程度达61%.将得到的与3种性状相关的SNP标记在NCBI上进行序列查找,通过Blast比对找到相关的基因,并对可能的功能作了注释.     

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...     

黄条鰤生长性状全基因组关联分析

利用2b-RAD技术对119尾黄条鰤(Seriola lalandi)个体进行测序,共获得黄条鰤SNP分子标记26665个,对黄条鰤个体的体质量和全长这2个重要生长性状进行全基因组关联分析,筛选与体质量和全长性状相关的SNP位点和候选基因。结果显示,黄条鰤体质量性状中共筛选到17个体质量显著关联的SNP位点,找到17个可能的候选基因,全长性状共筛选到12个潜在显著关联位点,找到12个可能的候选基因。利用KEGG数据库对可能的候选基因进行Pathway分析,得知候选基因主要参与了细胞或组织生长发育相关的代谢通路调控过程,可能是影响黄条鰤生长性状密切相关的重要候选SNP位点和功能基因,结果可为今后黄条鰤种质资源可持续利用和育种提供遗传信息资料积累。     

黄条生长性状全基因组关联分析

利用2b-RAD技术对119尾黄条(Seriola lalandi)个体进行测序,共获得黄条SNP分子标记26665个,对黄条个体的体质量和全长这2个重要生长性状进行全基因组关联分析,筛选与体质量和全长性状相关的SNP位点和候选基因。结果显示,黄条体质量性状中共筛选到17个体质量显著关联的SNP位点,找到17个可能的候选基因,全长性状共筛选到12个潜在显著关联位点,找到12个可能的候选基因。利用KEGG数据库对可能的候选基因进行Pathway分析,得知候选基因主要参与了细胞或组织生长发育相关的代谢通路调控过程,可能是影响黄条生长性状密切相关的重要候选SNP位点和功能基因,结果可为今后黄条种质资源可持续利用和育种提供遗传信息资料积累。     

黄条[鱼师]生长性状全基因组关联分析

利用2b-RAD技术对119尾黄条[鱼师](Seriola lalandi)个体进行测序,共获得黄条[鱼师]SNP分子标记26665个,对黄条[鱼师]个体的体质量和全长这2个重要生长性状进行全基因组关联分析,筛选与体质量和全长性状相关的SNP位点和候选基因。结果显示,黄条[鱼师]体质量性状中共筛选到17个体质量显著关联的SNP位点,找到17个可能的候选基因,全长性状共筛选到12个潜在显著关联位点,找到12个可能的候选基因。利用KEGG数据库对可能的候选基因进行Pathway分析,得知候选基因主要参与了细胞或组织生长发育相关的代谢通路调控过程,可能是影响黄条[鱼师]生长性状密切相关的重要候选SNP位点和功能基因,结果可为今后黄条[鱼师]种质资源可持续利用和育种提供遗传信息资料积累。     

大菱鲆饲料转化率相关微卫星标记的筛选

饲料转化率(FCR)是大菱鲆重要的经济性状，通过选择育种提高饲料转化率，能够有效地降低大菱鲆的养殖成本，进而推动产业的发展。微卫星标记是鱼类分子标记辅助选育中常用的分子标记，为了筛选出与大菱鲆饲料转化率相关的微卫星标记，提高育种效率，实验以300尾大菱鲆幼鱼为研究对象，通过特制的网箱养殖系统，测定个体饲料转化率，分别选取饲料转化率最高和最低的30个样本作为高饲料转化率组(H组)和低饲料转化率组(L组)。利用40对大菱鲆微卫星引物，对H组和L组的DNA混池进行PCR扩增，统计两组个体PCR产物的基因型，筛选两池之间出现差异等位基因片段的位点，通过进一步的群体验证和家系验证，分析微卫星位点与大菱鲆饲料转化率的相关性。结果显示，微卫星位点YSKr148在238 bp的等位基因片段与大菱鲆饲料转化率存在极显著正相关，相关系数达到0.359，家系验证中该位点的阳性组的饲料转化率显著高于阴性组。研究表明，大菱鲆微卫星位点YSKr148与饲料转化率性状显著相关，可以用于该性状的分子标记辅助选育。本研究首次获得了与大菱鲆饲料转化率性状显著相关的分子标记，为研究该性状的遗传基础以及相关分子机制提供了依据...     

基于RAD-seq的大口黑鲈选育群体快长SNP挖掘及其与生长性状的关联分析

大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状是衡量品质与产量的重要标准, 开发快长SNP 标记与挖掘优势基因型及生长主效基因, 有助于进一步解析其生长发育遗传机制, 为选育优质高产新品系奠定基础。基于简化基因组测序技术(restriction-site associated DNA sequencing, RAD-seq), 在大口黑鲈美国北方亚种F0 生长性状极端群体(体重极大前1%和极小后1%)中, 筛选了与生长性状存在潜在关联的SNP 位点, 利用一般线性模型(generalized linearmodel, GLM)将SNP 位点基因型与230 尾F0 个体的体重、体长、体高和体厚进行相关性分析, 此外通过基因注释信息预测生长候选基因, 并结合优势基因型加性效应分析优势基因型聚合效果。在大口黑鲈23 条染色体上发现了4196486 个高质量SNPs, 基于种群特异基因型频率阈值0.7, 初步筛选出100 个与生长性状潜在相关的SNP 位点。关联性分析显示, 有12 个SNP 标记存在显著关联, 包括5 个标记与体重显著关联, 10 个与体长显著关联, 4 个与体高显著关联, 5 个与体厚显著关联。其中标记SNP19140160、SNP24406191、SNP3355498 和SNP9244620 分别定位至生长候选基因fam174b、diaph2、kiaa1549lb 和ppip5k1b 上。富集6~10 个优势基因型的群体较富集0~5 个优势基因型的群体在平均体重、体长、体高和体厚上分别提高了32.07%、9.63%、9.96%和10.58%。本研究所鉴定的12 个快长SNP 标记和4 个生长候选基因可助力大口黑鲈生长性状改良。     

利用GoldenGate分析的高通量SNP芯片对鲤基因进行分型

单核苷酸多态性(SNPs)标记在大多数物种基因组中数量巨大且分布均匀,是许多水产物种遗传研究的理想标记,因此快速发展了几种高通量、快速的SNP标记分型平台。本研究利用Golden Gate分析技术对鲤Cyprinus carpio转录组测序的1 536个SNP标记合成了一张中等密度SNP芯片,对5个鲤群体的480份样本进行基因分型。结果表明:1 235个SNP标记成功分型,约占80%;915个标记至少在一个家系中呈现多态性,占74.1%;标记最小等位基因频率(MAF)介于0.05~0.5之间,平均为0.334,其中48.9%的标记最小等位基因频率(MAF)大于平均值;5个群体中SNP标记平均多态性信息含量(PIC)在0.3左右,为中度多态,杂合度为0.010~0.990,平均为0.5左右,暗示群体具有丰富的遗传多态性,育种价值及性状改良潜力很大。本研究分型的多态性SNP标记可广泛应用于遗传多样性研究、标记-性状关联分析以及分子标记辅助育种。     

大菱鲆产业发展报告

饲料转化率(FCR)是大菱鲆重要的经济性状,通过选择育种提高饲料转化率,能够有效地降低大菱鲆的养殖成本,进而推动产业的发展。微卫星标记是鱼类分子标记辅助选育中常用的分子标记,为了筛选出与大菱鲆饲料转化率相关的微卫星标记,提高育种效率,实验以300尾大菱鲆幼鱼为研究对象,通过特制的网箱养殖系统,测定个体饲料转化率,分别选取饲料转化率最高和最低的30个样本作为高饲料转化率组(H组)和低饲料转化率组(L组)。利用40对大菱鲆微卫星引物,对H组和L组的DNA混池进行PCR扩增,统计两组个体PCR产物的基因型,筛选两池之间出现差异等位基因片段的位点,通过进一步的群体验证和家系验证,分析微卫星位点与大菱鲆饲料转化率的相关性。结果显示,微卫星位点YSKr148在238 bp的等位基因片段与大菱鲆饲料转化率存在极显著正相关,相关系数达到0.359,家系验证中该位点的阳性组的饲料转化率显著高于阴性组。研究表明,大菱鲆微卫星位点YSKr148与饲料转化率性状显著相关,可以用于该性状的分子标记辅助选育。本研究首次获得了与大菱鲆饲料转化率性状显著相关的分子标记,为研究该性状的遗传基础以及相关分子机制提供了依据,为该性状的分子标记辅助选育奠定基础。     

刺参(Apostichopus japonicus)重要经济性状相关SNP标记的验证分析

本研究在前期构建的刺参(Apostichopus japonicus)高密度遗传连锁图谱和QTL分析的基础上,筛选出26个与体长、体重、体宽、棘刺总数、抗病力相关的SNP位点,设计出可用于HRM检测的SNP扩增引物13对。在扩大群体中利用HRM小片段法对这13个刺参重要经济性状相关的候选SNP位点进行分型和多态性检测,并结合扩大群体的相关性状数据进行了QTL位点验证。多态性结果显示,13个位点中有3个单态性位点,其余10个多态性位点中有3个位点为低等位多态性,7个位点为中等位多态性。10个多态性位点的最小等位基因频率(MAF)介于0.016(SNP113)~ 0.332(SNP160)之间,平均值为0.173;各位点的观测杂合度(Ho)介于0.031(SNP113)~0.818(SNP9)之间,平均值为0.433;期望杂合度(He)介于0.031(SNP113)~0.834(SNP9)之间,平均值为0.402;多态信息含量(PIC)介于0.030(SNP113)~0.393(SNP160)之间,平均为0.248,有6个位点偏离Hardy- Weinberg平衡。QTL验证结果表明,SNP40和SNP160位点为与生长(体长、体重、体宽)相关的位点,各位点的优势基因型分别为SNP40(CC)和SNP160(AA);SNP88、SNP112和SNP126这3个位点为与抗病力相关的位点,各位点的优势基因型为SNP88(CC)、SNP112(AA)和SNP126(TT)。基于这5个位点构建生长和抗病二倍型,发现二倍型K1(CC AA TT)抗病力最强,S1(CC AA)、S3(CC AC)在生长方面优势显著,相关研究结果可为分子标记辅助育种在生产中应用提供基础数据。     

刺参(Apostichopus japonicus)重要经济性状相关SNP标记的验证分析

本研究在前期构建的刺参(Apostichopus japonicus)高密度遗传连锁图谱和QTL分析的基础上,筛选出26个与体长、体重、体宽、棘刺总数、抗病力相关的SNP位点,设计出可用于HRM检测的SNP扩增引物13对。在扩大群体中利用HRM小片段法对这13个刺参重要经济性状相关的候选SNP位点进行分型和多态性检测,并结合扩大群体的相关性状数据进行了QTL位点验证。多态性结果显示,13个位点中有3个单态性位点,其余10个多态性位点中有3个位点为低等位多态性,7个位点为中等位多态性。10个多态性位点的最小等位基因频率(MAF)介于0.016(SNP113)～0.332(SNP160)之间,平均值为0.173;各位点的观测杂合度(Ho)介于0.031(SNP113)～0.818(SNP9)之间,平均值为0.433;期望杂合度(H_o)介于0.031(SNP113)～0.834(SNP9)之间,平均值为0.402;多态信息含量(PIC)介于0.030(SNP113)～0.393(SNP160)之间,平均为0.248,有6个位点偏离HardyWeinberg平衡。QTL验证结果表明,SNP40和SNP160位点为与生长(体长、体重、体宽)相关的位点,各位点的优势基因型分别为SNP40(CC)和SNP160(AA);SNP88、SNP112和SNP126这3个位点为与抗病力相关的位点,各位点的优势基因型为SNP88(CC)、SNP112(AA)和SNP126(TT)。基于这5个位点构建生长和抗病二倍型,发现二倍型K_1(CC AA TT)抗病力最强,S_1(CC AA)、S_3(CC AC)在生长方面优势显著,相关研究结果可为分子标记辅助育种在生产中应用提供基础数据。     

Characterization of expressed sequence tag-derived single-nucleotide polymorphisms in the bay scallop <Emphasis Type="Italic">Argopecten irradians irradians</Emphasis>

We describe herein the discovery of 3905 putative single-nucleotide polymorphisms (SNPs) from the alignment of 4968 sequences in a bay scallop Argopecten irradians irradians expressed sequenced tag (EST) database. The observed frequency of SNPs was estimated at one every 118.2 bp of contig sequences. Thirty of the SNPs were chosen for validation by tetra-primer amplification refractory mutation system-polymerase chain reaction procedure, and 17 of them were polymorphic with minor allele frequency ranging from 0.016 to 0.484. BLASTX gave significant hits for all but one of the 17 genotyped SNP-containing contigs, 11 of which were located in coding regions and all resulted in a synonymous substitution. Parentage simulation demonstrated that SNP markers were more sensitive to the number of parents compared with microsatellites, thus more SNPs were needed to counteract low polymorphism. A table of optimal codons was deduced from the analysis of the A. i. irradians EST dataset to explain the frequency difference for a specific SNP. It seems that the selection of codon usage may be partly responsible for the frequency difference between the two alleles of the coding SNPs. These are the first SNPs developed for the bay scallop and will provide a useful complement to currently available genetic markers.     

大黄鱼22个微卫星标记在F1家系中的分离方式及与生长性状的相关分析

研究了1个大黄鱼F1家系150个个体22个微卫星位点的基因型分布,并分析了标记位点与生长性状的相关性。结果显示,22个位点共检测到60个等位基因,平均等位基因数为2.73,平均有效等位基因数为2.37;平均观测杂合度与期望杂合度分别为0.75和0.73,部分位点基因型分布严重偏离孟德尔定律,暗示其可能与适应性基因相连锁,其中LYC0446位点附近可能存在隐性纯合致死基因。LYC0077位点与体质量、体长和体高均呈显著相关(P<0.05),其中等位基因A(165 bp)对应的生长性状表型值最大,可以作为选育快长性状的有效分子标记;LYC0015和LYC0243与体高呈显著相关(P<0.05),与体长、体质量的相关不显著(P>0.05),LYC0015位点的等位基因C(110 bp)和LYC0243位点的等位基因A(160 bp)为有利的等位基因。对LYC0015、LYC0077和LYC0243进行不同基因型个体表型值的多重比较,找到3种对生长性状有利的基因型,分别为BC、AA和AB。同时,以体质量性状为参照,对3个位点不同基因型组合进行比较,找到一个最优基因型组合(BC/AA/AB),与3个位点单独分析对应的最优基因型完全一致,符合加性作用模型。     

中华绒螯蟹肌肉抑制素基因(MSTN)同义突变对基因转录和翻译效率的影响

为分析同义突变对基因转录和翻译的影响,实验应用定点突变、体外转录和过表达等技术对中华绒螯蟹肌肉抑制素基因(Es-MSTN)中发现的5个SNP同义突变位点即SNP1(C/T)、SNP2(C/T)、SNP3(C/T)、SNP4(A/G)和SNP5(T/G),及其对应的12种基因型组合(CG、TA、1T、2T、3T、4A、5T、1C、2C、3C、4G和5G)进行了转录和翻译水平的研究。结果显示,12种基因型在体外转录中存在转录效率差异,1C基因型的转录水平最高,而CG和TA基因型的转录水平最低,差异显著;且TA基因型转录水平显著高于CG基因型。对上述基因型在293T细胞中进行过表达研究发现,不同突变基因型在转染后的不同时间(24、36、48、60、72、84、96和108 h)的表达强度存在显著差异,且TA突变基因型的表达强度显著高于CG突变基因型。研究表明,5个同义突变位点对中华绒螯蟹Es-MSTN的转录和翻译具有重要影响,同义突变也可能具有较为重要的生物学意义。     

大口黑鲈肌球蛋白重链基因SNPs的筛选及与生长性状的关联

肌球蛋白是肌肉细胞的重要组成成分,影响肌纤维的组成和肌肉生长。为了研究肌球蛋白重链(MYH)基因多态性与大口黑鲈生长性状的相关性,本研究采用PCR技术扩增得到编码区序列全长为9759 bp的大口黑鲈MYH基因,该基因包含37个外显子和36个内含子,编码1940个氨基酸。采用直接测序法在MYH基因上筛选到8个单核苷酸多态性标记(SNP)位点(A-305G、G-558C、A-2784C、A-2816G、T-4765A、C-6206T、C-6811T和G-6935T),有4个位于外显子上,其中2个属于同义突变。用SNa Pshot方法对从同批繁殖、同塘养殖的大口黑鲈"优鲈1号"群体中随机选取的430尾个体中各位点的基因型进行检测。结果显示,内含子上的A-2784C和A-2816G位点完全连锁,所有位点在大口黑鲈"优鲈1号"群体中的平均有效等位基因数、平均观测杂合度和平均期望杂合度分别为1.635、0.406和0.373,仅C-6206T、C-6811T和T-4765A位点的基因型频率分布符合Hardy-Weinberg定律。采用一般线性模型分析各位点与大口黑鲈生长性状之间的相关性,研究发现,C-6811T位点CC基因型个体的体质量和全长显著大于TT基因型,CC基因型个体的体高和尾柄长显著大于CT和TT基因型,其余位点不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异。C-6811T位点与生长性状显著相关,可作为大口黑鲈分子标记辅助育种的候选标记。     

大黄鱼性别特异SNP标记的开发与验证

大黄鱼是我国养殖量最大的海水经济鱼类,其雌鱼生长显著快于雄鱼,但两性的外部形态差异不明显,也没有异形性染色体,依靠传统方法无法对其活体准确进行生理性别和遗传性别的判别与鉴定,需要开发性别特异的分子标记。本研究从2尾雌鱼和2尾雄鱼、以及分别由50雌鱼与50尾雄鱼组成的2个混合样品的基因组重测序数据比较中筛选与性别显著关联的SNP位点,对其中11个位点分别设计引物在15尾雌鱼和15尾雄鱼中扩增出PCR产物进行Sanger测序验证,鉴定出1个与性别完全连锁的位点(SNP6,15尾雌鱼均为纯合、15尾雄鱼均为杂合)。然后,设计等位基因特异性PCR引物,其中包括2条雌性与雄性通用引物和1条雄性特异引物,在闽—粤东族与岱衢族大黄鱼合计近2 200个个体中进行扩增,结果在全部雌鱼中都只扩增出1个348 bp的条带,而在全部雄鱼中还扩增出1个194 bp的Y染色体特异条带,检出率达到100%。研究表明,大黄鱼属于XX♀-XY♂类型的性别决定。本研究鉴定出一个雄性特异SNP标记,并建立了一种新的大黄鱼遗传性别鉴定技术,为大黄鱼单性育种、基因组选择育种和性别决定分子机制研究提供了重要的技术手段。     

Mining expressed sequences for single nucleotide polymorphisms in Pacific abalone Haliotis discus hannai

Although single nucleotide polymorphisms (SNPs) are important resources for population genetics, pedigree analysis and genomic mapping, such loci have not been reported in Pacific abalone so far. In this study, a bioinformatics strategy was adopted to discover SNPs within the expressed sequences (ESTs) of Pacific abalone, Haliotis discus hannai , and furthermore, polymerase chain reaction direct sequencing (PCR-DS) and allele-specific PCR (AS-PCR) were used for SNPs detection and genotype scoring respectively. A total of 5893 ESTs were assembled and 302 putative SNPs were identified. The average density of SNPs in ESTs was 1%. Fifty-two sets of sequencing primers were designed from SNPs flanking ESTs to amplify the genomic DNA, and 13 could generate products of expected size. Polymerase chain reaction direct sequencing of the amplification products from pooled DNA samples revealed 40 polymorphic SNP loci. Using a modified tetra-primer AS-PCR, seven mitochondrial and six nuclear SNPs were typed and characterized among 37 wild abalones. In conclusion, it is feasible to discover SNPs from number limited ESTs and the AS-PCR as a simple, robust and reliable assay could be a primary method for small- and medium-scale SNPs detection in abalones as well as other non-model organisms.