团头鲂种质资源及遗传改良研究进展

团头鲂作为中国特有的优良草食性鱼类,现已成为主要淡水水产养殖品种之一。然而多年来的人工繁殖、过度捕捞、环境污染等因素,导致团头鲂种质资源出现混杂并受到衰退的威胁,开展团头鲂种质资源保护和遗传改良研究势在必行。本文总结了团头鲂形态学、细胞遗传学、分子群体遗传学和基因组等种质资源研究方面的成果,并简要概括了杂交育种、选择育种、雌核发育等方法在团头鲂遗传改良方面所取得的进展,以期为团头鲂种业的可持续发展提供基础资料。     

甘蓝型油菜芽黄突变体特异种质的发现及遗传分析

国内外学者对油菜遗传标记性状的发现和应用进行了大量的工作,但就已发现的遗传标记性状而言,有的不易识别难以在生产上应用,有的要到生育后期才能鉴别,有的易受环境因素影响而不能稳定表达,还有的与不良农艺性状连锁,因此难以在育种工作中应用[1].     

菜豆种质资源形态标记的研究

收集了黑龙江省 4 3个栽培品种 ,国际热带农业中心 13个半野生品种 ,波兰 4个矮生品种共 60个菜豆品种资源 ,测定其植物学、生物学性状 ,通过编制的计算机软件程序 ,采用标准差标准化方法 ,计算各材料间的欧氏距离 ,其范围为 0 .11～ 0 .985。同时根据计算所得 60份材料间的遗传相似度 ,对其开展亲缘关系系统聚类图 ,将其分为两大类 ,即矮生种为一类 ,蔓生种及半野生种合为一类。     

尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼及其杂交后代微卫星标记鉴别和种质纯度分析

从罗非鱼微卫星遗传图谱前6个连锁群上随机选取43个微卫星位点,对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、尼罗罗非鱼吉富品系(GIFT)、奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)以及尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼杂交后代的DNA进行PCR扩增,筛选出7个位点（UNH995、GM066、GM166、UNH162、GM017、GM440、UNH948）在不同罗非鱼中扩增的条带差别明显,具有特异性,可作为罗非鱼鉴定的分子标记,用其中任意一个位点都可以将尼罗罗非鱼或吉富罗非鱼、奥利亚罗非鱼、杂交罗非鱼区别开来。这7个标记位点在尼罗罗非鱼、吉富罗非鱼和奥利亚罗非鱼中平均每个位点检测到等位基因个数分别为3.1、2.3、1.7,等位基因大小在130～316 bp。这7个标记位点上,尼罗罗非鱼与奥利亚罗非鱼PCR扩增的条带大小相差在20 bp以上,对其中2个位点扩增的条带进行测序分析,结果表明是由于微卫星重复次数的差异而造成的。用这7个位点对尼罗罗非鱼、吉富罗非鱼和奥利亚罗非鱼群体的种质纯度进行检测,结果表明,这3个罗非鱼群体中分别有8%、4%、4%的个体在有些位点上的谱带与杂交罗非鱼的相似,可能存在基因污染。     

团头鲂雌核发育后代的微卫星标记分析

采用松浦镜鲤(Cyprinus carpio Songpu carp)的紫外线遗传灭活精子刺激团头鲂(Megalobrama amblycephala)卵子后冷休克抑制卵子第二极体释放方法,获得团头鲂雌核发育个体。流式细胞仪检测雌核发育个体的DNA含量与正常团头鲂二倍体的DNA含量并没有显著性差异,表明雌核发育个体为二倍体。通过引物优化,筛选父母本具有特异性的8对微卫星引物,对雌核发育后代进行检测,结果表明雌核发育个体的遗传物质均来自母本,没有父本的遗传物质渗入。筛选出母本为杂合的10对微卫星引物对子代的纯合性进行评价,结果显示雌核发育后代在TTF-EST46、TTF-EST61、TTF-EST851位点全部为纯合,而TTF-EST12座位上的重组率为86.4%,其他6个位点的重组率为100%,这10个位点的平均重组率为68.64%。试验结果表明,通过抑制第二极体并不能获得纯合性较高的团头鲂雌核发育个体,但具有与母本较高的遗传同质性,可以作为良好的育种材料使用。     

青蟹种质资源研究进展

青蟹广泛分布于我国东南沿海,是我国重要的海水经济蟹类.从青蟹形态学、细胞遗传学、生化遗传学及分子遗传学等方面阐述了青蟹种质资源研究现状及进展,探讨了青蟹种质资源研究的发展方向,为系统开展青蟹种质资源研究提供了基础资料.     

不同倍性团头鲂群体遗传变异的初步分析

从鲤的微卫星DNA标记中筛选4对有效引物,进行不同倍性团头鲂遗传变异的微卫星DNA分析。结果表明：（1）4对引物中有2对能在不同倍性团头鲂五群体中探测到多态性,其等位基因数为4～6个,大小在131～307bp之间。发现两个等位基因（MFW19—175和MFW19—256）可作为异源3n特异的微卫星DNA标记。（2）不同倍性团头鲂五群体内的Shannon多样性指数为0．0562～0．2887,Nei’s基因多样性指数为0．0315～0．1969,平均遗传距离为0．0395～0．1542,不同倍性团头鲂群体存在较大的遗传变异。（3）反交3n、异源3n、正交3n和同源4n—F1群体的Shannon多样性指数和Nei’s基因多样性指数均显著地高于2n群体（P〈0．05）。（4）分子方差分析和聚类分析的结果表明：五群体分子系统树分成明显的两支,同源4n—F1、正交3n、反交3n和异源3n为一支,2n为另一支。     

微卫星分子标记在木薯种质资源遗传分析中的应用

采用28对微卫星标记（SSR）对我国现存89个木薯品种进行遗传多样性分析,共获得93个基因位点,其中多态性位点88个,平均多态性水平为94．6％。运用Gensury软件统计了总群体的遗传杂合度（HI）、群体内的平均基因多样性（Hs）、群体间的基因漂变频率（Dst）和遗传分化系数（Gst=Dst／Ht）,结果表明,群体的基因杂合度居中,群体内部遗传多样性较小,存在一定程度的基因漂流;进一步用NTSYS—pc计算品系间的遗传相似系数,获得UPGMA聚类图,表明品系间遗传相似系数变化范围为0．430-0．952,以平均遗传相似系数0．58为阈值,所有品系分为4类（A,B,C和D组）。其中A组最大,有72个品系,包括3个亚组：Al为国内收集的农家品系,A2品系均来自哥伦比亚,A3为一个独立品系。说明木薯引入中国已经发生了一些遗传分化。进一步分析表明,分组后每组内部的遗传多样性指数在0．20～0．30之间,其组内的遗传多样性贫乏。     

不同倍性团头鲂群体遗传变异的初步分析

从鲤的微卫星DNA标记中筛选4对有效引物，进行不同倍性团头鲂遗传变异的微卫星DNA分析。结果表明：（1）4对引物中有2对能在不同倍性团头鲂五群体中探测到多态性，其等位基因数为4～6个，大小在131～307bp之间。发现两个等位基因（MFW19—175和MFW19—256）可作为异源3n特异的微卫星DNA标记。（2）不同倍性团头鲂五群体内的Shannon多样性指数为0．0562～0．2887，Nei’s基因多样性指数为0．0315～0．1969，平均遗传距离为0．0395～0．1542，不同倍性团头鲂群体存在较大的遗传变异。（3）反交3n、异源3n、正交3n和同源4n—F1群体的Shannon多样性指数和Nei’s基因多样性指数均显著地高于2n群体（P〈0．05）。（4）分子方差分析和聚类分析的结果表明：五群体分子系统树分成明显的两支，同源4n—F1、正交3n、反交3n和异源3n为一支，2n为另一支。     

团头鲂微卫星多重PCR体系的建立及应用

利用团头鲂Megalobrama amblycephala 20个微卫星标记组合建立了6个微卫星多重PCR体系,包括2个四重PCR和4个三重PCR体系。利用构建的6个微卫星多重PCR体系评估了团头鲂淤泥湖群体的遗传多样性,结果表明,平均等位基因数为5.8,平均期望杂合度和平均观测杂合度分别为0.72和0.77,平均多态性信息含量为0.601,20个位点中有9个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05)。本研究中筛选出的多重PCR组合为团头鲂的群体遗传结构分析和亲子鉴定等研究提供了技术基础。     

团头鲂幼鱼对饲料中Fe的需求量

为了研究团头鲂对饲料铁的需要量,以平均体重50g/尾的团头鲂为实验对象,采用半纯化饲料,以FeSO4·H2O为铁源,设置Fe添加量分别为0、120、240、360、480mg/kg(饲料Fe总量为391.40、492.29、585.98、681.85、776.46mg/kg)共5个Fe含量梯度,每个实验组4个平行,在池塘网箱中养殖43d。经过回归拟合分析饲料Fe添加量、饲料Fe总量与团头鲂特定生长率、饲料系数、蛋白沉积率、脂肪沉积率的关系,得到团头鲂对饲料中无机Fe补充量为124.55~130.18mg/kg,饲料总Fe含量为493.26~497.76mg/kg;在日均摄食量为5.10g/100g体重下,团头鲂对饲料总Fe每日需要量为2.52~2.54mg/100g体重。饲料Fe含量对团头鲂的成活率、内脏指数、鳞片重/体重、体重/体长、脊椎骨重/体重均无显著影响(P0.05)。饲料Fe含量对团头鲂的脊椎骨长/体长有显著影响(P0.05);饲料Fe的补充,有利于团头鲂脊椎骨的生长。     

人工雌核发育红草金鱼体色的定向发育研究

[目的]探讨人工雌核发育红草金鱼F1代的体色发育方向及其与母本的差异性,为观赏鱼类优质体色的定向培育奠定基础.[方法]采集兴国红鲤和黄锦鲤的精子,经紫外光照射失活后,分别刺激红草金鱼成熟卵细胞,受精卵经冷冻休克、染色体加倍处理后进行人工孵化,即获得雌核发育的二倍体,并以兴国红鲤(♂)、黄锦鲤(♂)与红草金鱼(♀)杂交的二倍体为对照,分别计算其孵化时长和孵化率,统计F1代体色和体形的表型及比例.[结果]以兴国红鲤和黄锦鲤的失活精子诱导红草金鱼雌核发育产生F1代个体,其孵化率分别为8.1％和1.7％,孵化时长分别为92和97 h;且均以红色个体(含桔红色和淡红色)为主,分别占98.6％和99.3％,夹杂有少量青灰色和黄灰色个体.雌核发育F1代红色个体均显母本形态,呈鲫鱼型;青灰色和黄灰色个体则略带父本形态,形体介于鲫鲤之间.根据生长发育过程中鱼体体色发生生理的转变进程,可将红草金鱼雌核发育F1代鱼苗的体色转变进程划分成5个阶段.[结论]异源失活精子诱导红草金鱼雌核发育的F1代个体可定向发育成母本体色,因此应用人工雌核发育技术结合体色选育技术,可定向培育高档观赏鱼类的优质花色.     

PiggyBac转座元件的构建及其在团头鲂基因组中的转基因效率

鳞翅目昆虫粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)的PiggyBac(PB)转座子已用于模式生物小鼠的转基因及插入诱变研究,目前,该转座子在养殖鱼类中的转基因效率如何还不清楚。构建了带PiggyBac转座子左臂、右臂、EF1α启动子和绿色荧光蛋白(eGFP)编码框的pPBs-EF1α-eGFP供体质粒。以50 ng/μL供体质粒和100 ng/μL体外转录的PB转座酶mRNA共同显微注射入团头鲂(Megalobrama amblycephala)1~2细胞期受精卵中,团头鲂eGFP的荧光表达率可达58.26%,PCR检测结果显示,该转座系统在团头鲂成鱼基因组中的整合效率为53.04%。表明PiggyBac转座子可高效介导基因在团头鲂基因组中的插入,为进一步开展团头鲂插入诱变研究奠定了基础。     

不同体色翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)群体遗传结构研究

采用微卫星分子标记技术分析黄色(HS)、黑斑色(HB)、红纹色(HW) 3个不同体色翘嘴鳜群体的遗传多样性及遗传结构。3个不同体色群体平均观测杂合度在0.540～0.687之间;平均期望杂合度在0.562～0.631之间,各群体均具有较高的遗传多样性。遗传距离、相似度、遗传分化系数、聚类树分析均显示HB与HW群体间遗传关系较近。STRUCTURE群体结构分析显示,3群体被分为2个亚群,HS群体集中在亚群I,HB、HW群体集中在亚群II。30个位点中的大多数位点偏离Hardy-Weinberg平衡,应增加选育群体的有效数量,防止种质衰退。符号检验和Wilcoxon符号秩次检验中HW群体显著或极显著偏离突变-漂移平衡,需进一步扩大选育群体。总体来说,3个不同体色翘嘴鳜群体遗传多样性较高,可作为开发新体色翘嘴鳜品系的基础群体。     

六张水稻遗传连锁图谱的比较分析

利用4个水稻品种培矮64S、9311、广陆矮4号和日本晴（Nipponbare）进行杂交组合，获得6个F2群体（PA64S／9311、PA64S／Nipponbare、PA64S／GLA、9311／GLA、Nipponbare／GLA和Nipponbare／9311）。除PA64S／Nipponbare群体为180个单株外，其余5个群体均为90个单株。在成功开发出新SSR标记的基础上，合成756对SSR引物对4个亲本进行了多态性检测，并随机选用一些具有多态性的标记对F2群体进行了多态性分析，采用MAPMAKER／EXP3．0软件构建了6张微卫星连锁图谱。覆盖全基因组的长度为825．6～2455．2cM，定位的标记位点数为54～152个，标记间的平均遗传距离为11．81～16．15cM。比较分析结果表明，6张图谱间及与Temnykh等绘制的图谱在标记的染色体分布和线性排列上具有较高的一致性。选用测序品种作为构图亲本有助于解析水稻基因组遗传信息，而开展水稻亚种间比较作图研究则可以促进整个禾本科植物比较基因组研究的发展。     

微卫星标记OarFCB304和MCM53在3个绵羊品种中的遗传多态性

利用两个微卫星标记OarFCB304和MCM53对陶赛特、德克赛尔和萨福克3个绵羊品种的等位基因频率、群体多态信息含量、有效等位基因数和杂合度进行了检测。结果表明,微卫星位点OarFCB304和MCM53在3个绵羊品种中均具有高度多态性,可以用于绵羊遗传多样性的评估;位点OarFCB304比MCM53变异大;从不同品种来看,陶赛特绵羊的遗传变异程度较大,而德克赛尔羊的遗传变异程度相对较小。     

荷包红鲤与德国镜鲤正反杂交组遗传结构的微卫星分析

用11对微卫星引物对两个杂交组合（荷包红鲤♀×德国镜鲤♂,德国镜鲤♀×荷包红鲤♂）的遗传结构进行了分析。结果表明：11对引物均能表现很好的多态性,可用作两个杂交组合遗传结构的分析,且得到的MFW 30可以用来鉴别正反杂交组的双亲;正反杂交组多态信息含量（PIC）均值分别为0.5072和0.5359,属高度多态性;子代的有效等位基因数分别为2.6594和2.9211,均大于母本而小于父本;在反交组子代中杂合度为0.9212,要高出双亲,正交组中为0.7515,介于双亲之间,均显示出子代的高遗传变异水平;Hardy-Weinberg平衡的卡方检测发现,正反杂交子代分别有8个和10个位点发生大幅度偏离平衡;双亲间遗传距离正交组为0.2699,反交组为0.3578,显示出能产生杂交优势的潜力且正交组要低于反交组;UPGMA聚类图显示,子代在正交组中与母本近,在反交组中与父本近,两者都提示杂交子代与荷包红鲤的亲缘关系较近。     

中国部分家鸭和野鸭遗传多样性及亲缘关系的微卫星分析

利用前期双重抑制PCR技术分离得到的10个鸭微卫星标记,分析了13个鸭品种的遗传多样性。利用等位基因频率计算各群体的平均遗传杂合度(H)、多态信息含量(PIC)和群体间的Nei氏遗传距离(DA)等遗传参数,并用类平均法进行了聚类分析。结果表明:10个微卫星座位中有7个具有多态,可作为有效的遗传标记用于各品种的遗传多样性和系统发生关系分析。7个微卫星座位在13个品种中共检测到51个等位基因;每个座位的等位基因数为5～12个,平均多态信息含量为0.402 3～0.601 5;各群体平均杂合度为0.407 0～0.707 0,说明各群体的遗传多样性较为丰富。采用DA/UPGMA法聚类分析,13个鸭群体聚为3类:Ⅰ类为8个家鸭品种和樱桃谷鸭;Ⅱ类为野鸭类;Ⅲ类为番鸭独成一类。结果提示:各类鸭群体间的聚类关系与其来源、分化、地理分布基本一致,而且绿头野鸭和斑嘴鸭在家鸭品种形成过程中均作出了贡献。