日本蟳4个野生群体遗传多样性的微卫星分析

利用10对微卫星引物对我国大连黑石礁(DL)、莱州湾(LZ)、青岛鳌山湾(QD)、海州湾(HZ)4个日本蟳野生群体的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同引物获得的等位基因数从11～17不等,10个位点其平均等位基因数为13.600 0,平均有效等位基因数为8.592 0;各位点的平均观测杂合度(H_o)为0.318 2～0.858 4,平均期望杂合度(H_e)为0.846 6～0.923 9;平均多态信息含量(PIC)为0.828 0～0.914 0,说明各位点在4个日本蟳野生群体内均表现出很高的遗传多样性水平。各群体间遗传分化较大,基因分化指数(F_ST)为0.032 74～0.088 03。群体间遗传相似性系数、遗传距离及UPGMA 聚类分析表明,鳌山湾与海州湾群体亲缘关系最近,而海州湾和莱州湾群体亲缘关系最远。     

中国沿海拟穴青蟹群体遗传多样性的微卫星分析

利用17对微卫星引物对我国沿海7个拟穴青蟹野生群体(杭州湾、三门湾、闽江口、东山湾、珠江口、北部湾、清澜港)进行了遗传多样性分析。结果表明,17个位点在所有青蟹群体中均为高度多态(PIC>0.5),共检测到253个等位基因;7群体的平均等位基因数(A)为9.41～10.94,平均有效等位基因数(N_e)为5.42～6.87,平均杂合度(H)为0.511～0.563,群体遗传多样性水平较高。分子方差分析(AMOVA)结果显示,94.13%的遗传变异存在于群体内,5.87%的遗传变异存在于群体间,两两群体间F_ST值为0.035 5～0.081 7(P<0.01),表明群体间遗传分化水平中等偏低。Hardy-Weinberg平衡检测表明,7群体普遍存在杂合子缺失现象。青蟹群体间遗传距离为0.253 0～0.571 9,UPGMA聚类分析表明,杭州湾与三门湾群体首先聚在一起,再与闽江口群体、东山湾群体聚为一支;珠江口群体与清澜港群体聚为另一支;两分支最后与北部湾群体聚类在一起。     

不同壳色杂色鲍F1家系的早期生长及遗传结构比较

在"东优1号"杂色鲍养殖群体中,实验发现了少量的黄壳色变异个体,为得到具有优良经济性状的新品种,实验通过自交和杂交的方法分别建立了正常壳色♀×正常壳色♂(BB)、黄壳色♀×黄壳色♂(YY)、黄壳色♀×正常壳色♂(YB)和正常壳色♀×黄壳色♂(BY)4组家系,对各家系的卵黄径、受精率、孵化率、变态率、存活率和生长性状等生物学参数进行了比较,分析了杂交家系的杂种优势,并利用16个微卫星标记比较了4个家系的遗传差异。结果发现,黄壳色家系的卵黄径显著大于正常壳色家系的卵黄径(P<0.05),各家系的受精率、变态率和存活率没有显著的差异(P>0.05),幼体壳长和壳宽在不同的发育时间里,表现的杂种优势不稳定,在90日龄时,4个家系生长差异不显著。家系BB的遗传多样性最低,遗传距离(0.198 6～0.457 3)和遗传相似性系数(0.632 9～0.897 2)分析表明,BB和YY家系间的遗传距离最大(0.457 3),遗传相似性系数最低(0.632 9),杂色鲍黄壳色的自交家系与正常壳色的自交家系产生了遗传分化。     

皱纹盘鲍微卫星多重PCR体系构建及其在家系鉴定中的应用

为提高微卫星分型效率,从以往报道的皱纹盘鲍微卫星中筛选出易扩增、特异性好的微卫星位点进行组合扩增,并通过优化退火温度、反应体系、引物浓度等条件,开发了4组多重PCR扩增体系.运用CERVUS3.0软件对12个皱纹盘鲍全同胞家系的372个子代进行家系鉴定,验证了这4组多重PCR在家系鉴定中的效率.结果发现,仅用1组微卫星多重PCR模拟和实际家系鉴定的成功率分别为86％和90％,两组则达到100％.结果表明,微卫星多重PCR技术能准确地把任意子代鉴定至其所属家系,可以进行大批量家系材料分析,具有较好的应用价值.     

四种鲍45S rDNA在染色体上的比较定位

为了研究皱纹盘鲍、西氏鲍、绿鲍和杂色鲍等4种鲍的核型特征,实验利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)技术比较定位了上述4种鲍的45S rDNA位点。皱纹盘鲍中约83%的中期细胞均检出2对45S rDNA位点,分别位于13号和16号染色体的长臂端部。西氏鲍中约75%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于6号染色体短臂端部、14号和17号染色体长臂端部。绿鲍中约85%的中期细胞均检出3对45S rDNA位点,分别位于4号、6号和8号染色体长臂的端部。杂色鲍中约65%的中期细胞均检出3对45S r DNA,位点,分别位于3号、4号和12号染色体短臂的端部。此外,4种鲍均有少数中期相的45S rDNA位点数高于众数,这提示,除了明确的45S rDNA位点外,4种鲍可能均有若干个不稳定的45S rDNA位点。实验结果丰富了鲍细胞遗传学研究资料,同时为鲍的遗传育种研究提供了基础数据。     

Effects of dietary cholesterol on growth, survival and body composition of juvenile abalone Haliotis discus hannai Ino

An experiment was conducted to determine the dietary cholesterol requirement of juvenile abalone Haliotis discus hannai. Eight isoenergetic (18.15–18.61 kJ/g) and isonitrogenous (29.00–29.78% protein) diets, supplemented with 0.00, 0.15, 0.30, 0.45, 0.60, 0.75, 0.90 and 1.05% cholesterol were evaluated. Juvenile abalone (initial weight: 0.67–0.72 g) were reared in a flow-through water system for 24 weeks. During the feeding trial, water temperature was maintained at 14–17 °C, salinity 31–33, pH 7.4–7.9. Abalone fed diet without cholesterol supplementation had the lowest weight gain ratio (WGR, 356.70%). Survival ranged from 98.52 to 100.00% and was not significantly different among treatments. There were no significant effects of dietary cholesterol on composition and cholesterol concentration in the muscle and viscera of abalone. Based on data of WGR using broken-line analysis, the optimal dietary cholesterol requirement of juvenile abalone was found to be 0.23%.     

罗氏沼虾抗病选育群体的抗病性能及其遗传多样性分析

为深入了解罗氏沼虾抗病选育群体的抗病力和遗传信息,通过人工注射溶藻弧菌感染16个罗氏沼虾选育群体,并利用微卫星分子标记对选育群体进行遗传结构分析。结果显示,16个选育群体抗溶藻弧菌感染能力存在明显差别,并从中鉴定出抗病力强的群体3个(SCR11-6、SCR11-11和SCR11-16),其在感染溶藻弧菌感染后的成活率达80%;抗病力比较强的群体7个;抗病力一般的群体4个,成活率为65%～70%;抗病力差的群体2个,成活率为35%～50%。8对微卫星引物共检测到53个等位基因,每对引物的等位基因数为5～9个,平均为6.625个,多态信息含量(PIC)为0.629 4～0.829 4,平均为0.732 3。16个群体的平均PIC为0.493 2～0.695 6,平均观测杂合度为0.506 2～0.651 3,平均期望杂合度为0.551 9～0.733 2,遗传相似系数平均为0.655 2,遗传距离平均为0.434 4。并对DP和SP两群体罗氏沼虾个体扩增出的差异条带进行统计,分析其与罗氏沼虾抗病性状的相关性。结果表明,5个微卫星位点SUGbp8-103b、SUGbp8-101c、MRMB11、SUGbp8-137和MRMC2分别在203、263、185、335和96 bp等位基因与罗氏沼虾抗病性状存在一定的相关性,其中,位点MRMB11在185 bp等位基因跟抗病性有极显著的正相关性,相关系数为0.282。研究表明,16个选育群体中有4个群体的抗病力较强,同时与其它12个选育群体相比,这4个群体遗传多样性也比较丰富,这些罗氏沼虾群体的筛选为罗氏沼虾抗病新品种的培育奠定了重要基础。     

中国达氏鳇野生群体和两个养殖群体的线粒体遗传多样性分析

达氏鳇(Huso dauricus)是黑龙江流域土著鲟,近几十年来野生资源急剧下降,被确定为濒危物种之一。本研究采用线粒体DNA的Cyt b基因和D-loop区域的多态性信息评估了黑龙江抚远段野生群体、北京房山国家级鲟鱼原种场的保种群体及浙江衢州国家级鲟鱼良种场的繁殖群体等3个达氏鳇群体的遗传多样性水平。所有测试个体在Cyt b基因位点的核苷酸水平上没有检测到多样性,均具有相同的Cyt b单倍型,而在D-loop区域中发现了9种单倍型,对于D-loop区,单倍型多样性(H_d)达到0.593,但核苷酸多样性(π)仅为0.00213。在8尾野生个体中检测到6种D-loop单倍型,2个养殖群体共计58尾个体共计检出5种D-loop单倍型个体。分析结果显示:野生达氏鳇群体遗传多样性极低,历史上可能经历过严重的遗传瓶颈,同时达氏鳇人工繁殖过程中每批次可能只有极少个体参与了繁殖。此外,基于Cyt b基因部分序列的分析结果提示,达氏鳇与其他太平洋鲟类的亲缘关系较近,而与欧鳇(Huso huso)关系较远,传统上鳇属(Huso)的分类地位得不到有效的分子生物学数据支持。     

皱纹盘鲍染色体C带和rDNA定位

为了提高对皱纹盘鲍染色体的辨识水平,实验利用 Ba(OH)₂ 处理显示了皱纹盘鲍染色体的C带,并用荧光原位杂交分析(fluorescence in situ hybridization,FISH)研究了核糖体大亚基rDNA在皱纹盘鲍中期染色体上的数目与位置。核型结果显示,皱纹盘鲍染色体组包含7对中部着丝粒染色体和8对亚中部着丝粒染色体,另有3对染色体介于中部着丝粒染色体与亚中着丝粒染色体之间(m/sm)。C显带结果显示,8对染色体有稳定的着丝粒C带,5～7对染色体上有中期相间多态的端部C带,3对染色体上有同源染色体异态的臂间C带。FISH 分析显示,皱纹盘鲍中期染色体上分布着4个大亚基 rDNA位点,分别位于2号短臂(2S)、7号短臂(7S)、12号短臂(12S)和18号长臂(18L)的端部。研究结果为皱纹盘鲍染色体辨识提供了新的特征与标记,为进一步研究皱纹盘鲍种群的染色体多态和鲍属染色体进化提供了基础资料。     

不同温度条件下黑足鲍干露耐受能力和生化响应的模拟研究

为了解黑足鲍（Haliotis iris）在不同温度条件下对干露的耐受能力及生化响应情况,于2019年11月在新西兰进行了黑足鲍的室内可控实验。结果显示,黑足鲍的耐干露能力随着温度的升高而降低,4℃、10℃和15℃条件下干露胁迫的半致死时间（LT₅₀）分别为：48.80 h、33.75 h和23.20 h;各实验组的细胞色素氧化酶（CCO）活力呈现持续降低的趋势,从0 h的11.45~12.70 U/mg降低到1.43~1.83 U/mg,温度越高的实验组CCO活力降低的速率越快,且各实验组CCO活力的最小值显著低于对照组（P<0.05）;延胡索酸还原酶（FRD）、乳酸脱氢酶（LDH）活力和一氧化氮（NO）含量呈先升高再降低趋势,温度越高的实验组,指标到达最大值的时间越短;过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）只在4℃实验组表现出协同作用,其余两个实验组SOD酶未被激活;丙二醛（MDA）含量持续升高,从0 h的2.71~3.01 μmol/mg增长到8.62~9.10 μmol/mg,温度越高的实验组,MDA含量到达最大值的时间越短,且含量显著高于对照组（P<0.05）。研究表明,黑足鲍可以通过保持一定时间的有氧呼吸和糖酵解的异化作用来应对干露胁迫,但是随着干露时间的延长,代谢系统紊乱,乳酸大量积累。同时,干露胁迫也导致了免疫相关功能的紊乱,各种因素共同作用从而影响其生存。     

牙鲆渤海自然群体的遗传多样性分析

为分析牙鲆自然群体的遗传多样性并筛选出能有效鉴定群体遗传特征的特异性微卫星标记,实验收集了渤海流域74尾野生个体组成实验群体。选择牙鲆24个连锁群上不同区域的72个微卫星标记进行遗传分析,其中,近着丝粒区域包含17个标记,连锁群中部包含19个标记,远着丝粒区域包含36个标记。结果显示:在连锁群不同区域上等位基因数(A)介于6.400～7.389,有效等位基因数(N_e)介于4.469～5.129,Shannon多样性指数(I)介于1.565～1.683;观测杂合度(H_o)、无偏倚杂合度期望值(H_e)和多态信息含量(PIC)的范围分别为0.568～0.593、0.738～0.753和0.707～0.746;Hardy-Weinberg遗传偏离指数(d)在-0.200以下;群体内个体之间的遗传距离在0.620以上。各项遗传参数表明该实验群体具有较为丰富的遗传多样性,个体之间具有相对较远的遗传距离,适宜作为基础群体进行选育。位于连锁群不同区域的微卫星标记获得的遗传参数并无明显差异,验证了标记所在位置与标记多样性高低不存在必然联系,但这些多态性标记可以作为分析牙鲆群体遗传结构的候选标记。     

斑尾复虾虎鱼群体遗传多样性比较分析

基于线粒体DNA控制区序列比较分析了斑尾复虾虎鱼丹东和天津群体的遗传多样性及其遗传结构现状。研究结果显示,在长度为478 bp的线粒体DNA控制区序列上,两群体间存在一定程度的差异。丹东群体的单倍型多样度、核苷酸多样度以及两两序列比较的平均碱基差异数分别为(0.006 3±0.003 8),(0.889 5±0.050 8)和(3.000 0±1.634 3),均大于天津群体。基于控制区单倍型序列构建的邻接关系树可以看出,两群体个体相互混杂,没有明显的分支与之相对应。两个群体之间遗传分化指数F_ST值为0.239 5(P=0.000),表明两群体之间存在较大的遗传分化,并且确切P检验的结果表明两群体不存在随机交配现象。核苷酸不配对分布呈单峰类型,Fu’s Fs和Tajima’D中性检验的结果也提示斑尾复虾虎鱼经历过近期群体扩张事件。基于核苷酸不配对分布的峰值τ计算得到斑尾复虾虎鱼发生群体扩张事件的时间在52 400~104 900年前。     

基于新开发微卫星标记评价番红砗磲两个野生群体的遗传多样性及近缘种通用性检测

采用磁珠富集和PCR筛选相结合的方法,得到番红砗磲的19个多态性微卫星标记。利用新开发微卫星标记对西沙群岛2个野生群体的遗传多样性进行比较分析,七连屿海域野生群体和永兴岛海域野生群体的平均观测等位基因数(Na)分别为11.105、11.895,平均有效等位基因数(Ne)分别为6.274、6.173,平均期望杂合度(He)分别为0.776、0.788,平均多态性信息含量分别为0.730、0.744,发现2个野生群体的遗传多样性都处于高度多态水平,说明其有效群体大小仍然保持在较高水平。Bonferroni校正后,在2个群体中各有4个位点偏离Hardy-Weinberg平衡。另外分析了这些引物在近缘种中的通用性情况,发现鳞砗磲中有7对微卫星引物具有通用性,6对具有多态性;无鳞砗磲中有3对微卫星引物具有通用性,1对具有多态性;诺瓦砗磲中有5对微卫星引物具有通用性,5对具有多态性;长砗磲中有9对微卫星引物具有通用性,8对具有多态性;砗蚝中有2对引物具有通用性,2对具有多态性。     

异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育后代的微卫星分析

采用紫外线遗传灭活的长牡蛎精子激活栉孔扇贝卵子,6-DMAP诱导染色体加倍的方法,获得第二极体抑制型雌核发育二倍体早期胚胎。通过优化PCR反应条件,在11对栉孔扇贝和10对长牡蛎微卫星引物中共筛选出3对引物,可以同时在长牡蛎和栉孔扇贝基因组中获得稳定性,多态性较好的特异性扩增条带,其中2对引物为栉孔扇贝引物。利用筛选出的3对通用微卫星引物对雌核发育后代进行检验及遗传分析。结果表明,雌核发育个体基因完全来自于母本,后代中没有父本基因的表达;部分雌核发育后代在3个座位上发生了纯合,部分个体发生了不同程度的基因重组,3个座位上的重组率分别为40%、55%和35%。研究结果从分子水平上证实,利用遗传失活的长牡蛎精子诱导栉孔扇贝雌核发育是可行的,只进行一次第二极体抑制型雌核发育二倍体的诱导只能获得部分后代个体的基因纯合,但后代与母本具有较高的遗传同质性。     

The growth of disk abalone, Haliotis discus hannai at different culture densities in a pilot-scale recirculating aquaculture system with a baffled culture tank

The growth rate of disk abalone, Haliotis discus hannai, energy consumption and changes in water quality were monitored in a pilot-scale recirculating aquaculture system (RAS) for 155 days. Baffles were installed in the RAS culture tanks to enlarge the attachment area and clean out solid waste materials automatically by hydraulic force only. The experimental disk abalones, of shell length 24.5 ± 0.5 mm, were cultured at three stocking densities, 700, 1300 and 1910 individuals/m² bottom area, in triplicate. The abalones were fed with sea mustard, Undaria pinnatifida, once a week. The abalone feed conversion rates and daily growth rates ranged from 24.5 to 25.9 and 0.32 to 0.36%, respectively. Their daily shell increments and survival rates ranged from 67.7 to 78.6 μm/day and 87.6–92.2%, respectively. The growth in weight tended to decrease at a culture density of 1300 individuals/m² bottom area, while shell increments and survival rates were acceptable at this density. The total power consumption for heating was 1185.4 kW, comprising 30.2% of the total power consumption, while the average water exchange rate was only 2.9% per day. The total ammonia nitrogen stabilized below 0.07 mg/L, after conditioning of the biofilter. The NO₂⁻–N, NO₃⁻–N and total suspended solid concentrations were also maintained within acceptable ranges for the normal growth of disk abalone. The use of the RAS with these newly designed culture tanks for disk abalone culture produced 1300 individuals/m² bottom area with a water exchange rate of only 2.9% per day and used about one-tenth of the heat energy of a conventional flow-through system.     

九孔鲍MSTN基因cDNA克隆及表达

肌肉生长抑制素(MSTN)是转化生长因子β超家族(TGF-β)中参与动物肌肉生长的重要调控因子。为了解MSTN基因在九孔鲍中的功能,本研究采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术从九孔鲍右侧壳肌中获得了MSTN基因c DNA全长,并运用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了MSTN在各组织和发育时期的表达水平。结果显示,九孔鲍c DNA全长3 755 bp,其中5′非编码区(5′UTR)324 bp,3′非编码区(3′UTR)1 985 bp,开放阅读框(ORF)1 446 bp,编码481个氨基酸,分子质量为54.96 ku,理论等电点p I为9.41;具有N端信号肽(1~17 aa)、TGF-β前肽区域(157~367 aa)和成熟肽区域(379~481 aa),以及蛋白酶水解位点RRPR(364~368 aa)和C端生物活性区9个保守的半胱氨酸残基,符合TGF-β超家族蛋白典型结构特征,且预测到2个新的蛋白酶水解位点RQRR(120~124 aa)、RYRR(235~239 aa)。系统进化树结果显示,九孔鲍MSTN基因和红鲍MSTN基因聚为一支。q RT-PCR结果表明,九孔鲍MSTN基因在检测的6个组织中均表达,且在足、右侧壳肌、外套膜中高表达,在鳃、性腺、肝脏中低表达;在检测的7个发育时期均表达且在受精卵、原肠胚、稚鲍时期高表达,在卵、4细胞期、8细胞期、幼鲍时期表达量较低。研究表明MSTN基因可能在九孔鲍肌肉生长中具有重要作用。     

东太平洋公海茎柔鱼种群遗传结构初步研究

根据2009年7月到10月我国大型鱿钓渔船在东太平洋(81.9°～94.9°W,8.9°N～11.3°S)秘鲁和哥斯达黎加外海作业期间采集的样本,利用线粒体DNA细胞色素b基因的724 bp部分序列,分析了采自秘鲁7个采样点和哥斯达黎加3个采样点的155个个体的序列多样性与种群遗传结构.结果显示,724 bp片段中发现了16个变异位点,155个个体出现43个单倍型.序列多样性分析结果揭示,155个个体的平均单倍型多样性指数为0.873,核苷酸多样性指数为0.003 69.群体间共享6个单倍型,秘鲁外海茎柔鱼群体享有最多特有单倍型(20个).分子方差分析揭示,82.70％的遗传变异性出现在种群内;群体间的FST分析揭示部分秘鲁群体与哥斯达黎加群体,部分秘鲁群体间存在着显著的遗传分化;而哥斯达黎加群体内部不存在显著的遗传分化.     

Loss of genetic diversity due to hatchery culture practices in barramundi (Lates calcarifer)

Many aquaculture hatchery practices are detrimental to the long-term viability of restocking and selective improvement programs. Small effective broodstock population sizes, differential broodstock contribution, differential larval/juvenile survival during metamorphosis and size-based grading, all have the potential to drastically reduce the level of genetic variation remaining in hatchery populations. Monitoring levels of genetic variation and maintaining detailed pedigrees on progeny is the key to circumventing these problems. In this study we used microsatellites, coupled with DNA parentage analyses, to track the loss of genetic diversity in two independent commercial barramundi (Lates calcarifer) hatcheries over three mass spawning events, where up to two females and seven males had the opportunity to participate. Initial broodstock contributions were observed to be highly skewed, with significant differences observed in both the level of contribution by females to each mass spawning, as well as in the number of males participating and subsequently contributing to the genetic composition of cohorts. Effective population sizes were around half that of census sizes. We then examined whether differential family survival through metamorphosis (27 days post-hatch) and/or first size grading further influenced the retention of genetic diversity levels initially sampled during spawning. Parentage analyses indicated that some families that had been initially represented in cohorts had been lost, or that the contribution by particular broodstock had changed. In one cohort, as many as 55% of progeny were found to be sired by a single male individual. Size grading was also found to potentially impact on genetic diversity, with data suggesting that family representation in each of the grades was non-uniform and that some families were on average faster or slower growing than others. These results illustrate that hatchery management practices have the potential to significantly impact on the retention of genetic diversity in this species.     

辽宁沿海5个毛蚶群体遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR技术,对辽宁沿海5个毛蚶群体的遗传多样性进行了研究。在选择的12个随机引物中共检测到137个扩增片段,长度在200~2 500 bp,每个个体获得的扩增条带在9~15条不等。利用POPGEN 3.2和MEGA 2统计软件,获得实验数据,确立了5个群体间的亲缘关系。结果表明,毛蚶5个地理群体分化不明显,没有形成不同的地理种群;聚类分析显示,丹东和庄河亲缘关系最近,然后依次为金州、营口、锦州;5个群体无论是在多态位点比例还是在平均杂合度上都处于较高水平,说明毛蚶当前种质资源状况良好,遗传多样性水平较高。     

杂色鲍HSP90基因启动子的功能分析

为探索启动子在热休克蛋白90表达调控中的作用,本研究在课题组已有杂色鲍HSP90基因cDNA的基础上,通过Genome walking、Tail-PCR和常规PCR等技术克隆获得该基因的5′调控区序列。在翻译起始位点(ATG)和第一外显子(长度94 bp)之间有一个809bp的内含子,第一外显子之前的5′调控区共2800 bp,从预测的转录起始位点(A)起,共2811 bp。在转录起始位点(A)上游–30 bp处存在TATA box。潜在的转录因子结合位点包括ATF、TBP、Sp1、Oct-1、C/EBPalpha、NF-1、NF-κappa B、GATA-1、Sox-2等。CpG岛预测软件分析其含1个CpG岛,长度为131 bp。实验构建了8个启动子缺失片段的萤火虫荧光素酶表达载体,通过瞬时转染293T细胞并进行双荧光素酶报告基因活性检测,确定杂色鲍HSP90基因核心启动子区位于–98~83 bp。在–624~–539 bp,Oct-1、C/EBPalpha、NF-1这3个转录因子都起到一定的抑制作用。