水产动物分子育种研究进展

本文介绍了水产动物分子生物学尤其是分子标记的发展,比较了共显性标记和显性标记用于水产动物育种研究的优缺点.介绍了开展分子标记育种研究的基础研究--连锁图谱和经济性状QTL定位研究进展.同时还对国内外已开展的标记辅助的家系育种和QTL研究为基础的性状选择育种等研究进行了综述.最后,着重探讨了分子育种理论及作者建立的有关鲤的3种分子标记指导的育种技术.通过分子育种技术具有不同发展阶段的理论分析以及分子育种的实例介绍,旨在加快分子选择手段与常规表型选择的结合,从而推进分子育种技术在中国主要水产养殖动物育种研究中的应用.     

水产动物种质创制新技术及在海参、海胆遗传育种中的应用

随着现代遗传育种理论和生物技术的不断发展与创新,水产育种技术也开始从传统的选择育种、杂交育种技术,逐渐向与分子标记辅助育种、细胞工程育种、全基因组选择育种、分子设计育种、性别控制、基因转移以及基因编辑等现代分子辅助育种技术相结合的方向发展.虽然,我国水产种业已经形成并蓬勃发展,但仍存在良种覆盖率低、研究深度不够等问题和...     

斑点叉尾鮰基因组的研究

作为重要的水产养殖种类之一,斑点叉尾(IctalurusPunctatus)的基因组学研究已经取得了较大进展。其众多遗传连锁图以及与表型性状有关的DNA分子标记和基因组资源已经建立;基因组中一些重要的重复片段,已经得到鉴定和辨别,这更有利于对斑点叉尾鮰基因组进行物理学分析;通过基因组学方法,获得了大量基因或全长cDNA序列、以及基因进化和与功能相关基因表达方面的信息。利用细菌人工染色体叠连群技术,创建斑点叉尾鮰基因组物理图谱,开发特定片段分子标记,进行数量性状基因位点(QTLs)分析和高密度基因组绘图。通过比较图谱,可以更有效地进行大范围EST分析和I型分子标记绘图。cDNA微阵列或基因芯片技术的利用,加快新基因发现和鉴定的步伐,为分子标记辅助育种和病害诊断与防治研究奠定了坚实基础。     

大菱鲆体重和体尺性状联合GWAS分析

为了揭示大菱鲆(Scophthalmusmaximus)体重和体尺性状的分子遗传机制,探寻用于改良目标性状的分子标记及候选基因,本研究以大菱鲆育种群体为研究对象,分别测量其体重、体长、体宽和尾柄宽性状的表型值,利用简化基因组测序技术(2b-RAD)获得相应基因型数据,进行全基因组关联研究(Genome-wide ass...     

中国鲤育种的主要方法、遗传解析及展望

水产种业是水产养殖业发展的基础,是渔业战略性、基础性核心产业,也是保障未来养殖业绿色、健康发展的核心竞争力。随着水产业全球化、市场化的发展,我国种业正面临着前所未有的机遇与挑战。特别是随着生物技术的快速发展,水产育种也由传统的选择育种和杂交育种,发展至细胞工程育种、分子标记辅助育种、全基因组选择育种、分子设计育种和基因组编辑等精准设计育种。水产动物重要经济性状的基础研究及其遗传改良技术的创建驱动着我国水产种业的蓬勃发展,截止2022年,通过全国水产原种和良种审定委员会审定并由农业农村部公告的水产新品种就有266个,其中鲤新品种数量最多,为31个,表明鲤育种工作卓有成效。本文重点回顾了我国鲤的种质和基因组资源现状,鲤的主要品种及其育种方法;简要介绍了鲤生长、抗病、体色、饲料转化率等经济性状关联的遗传研究进展,并由此提出了新时代背景下鲤种业的发展方向和措施建议,以期为我国鱼类育种提供借鉴。     

鲤四种经济性状的微卫星标记分析

获得与经济性状相关的分子标记或基因是开展该性状分子育种的先决条件。本文利用300个微卫星标记检测了以柏氏鲤和荷包红鲤抗寒品系杂交F2代1个家系、92个个体的基因型,回归分析了其体长、体厚、体高和体重4种经济性状的GLM单标记。Permutation检验结果显示：有23个标记分别与体长、体厚、体高和体重具有显著相关性（P〈0.05）,其中,HLJ44、HLJE28、HLJ1148、HLJ1329、HLJ464与这4种性状极显著相关（P〈0.01）。对同一标记不同基因型之间进行了多重比较,找到了与这4种性状相关的基因型。此研究还发现75个微卫星标记发生了偏分离,其中11个偏分离标记与性状显著相关,偏分离指数分析表明,基因型的偏分离可能与性状的选择压力和选择方式有关。本研究获得的与鲤4种性状相关的标记及基因型,为鲤的分子标记辅助育种（MAS）和生长性状的遗传机制研究提供了有效的依据。     

鲟鱼育种技术之分子标记辅助育种的应用与展望

正分子标记辅助育种(Marker-assisted selection breeding)是分子育种手段中的一种,是通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术。分子标记辅助育种不仅可以弥补传统育种过程中形态学标记数目少、受环境影响大、选择准确性较低的不足,而且可以进行早期选择,大大提高育种效率。鲟鱼是目前世界上最古老的鱼类之一,素有"活化石"之称。鲟鱼浑身上下     

大黄鱼分子育种相关技术研究进展

大黄鱼是我国重要的海水养殖鱼类,其年养殖产量位列全国网箱养殖鱼类之首。然而,随着大黄鱼养殖规模和产量的逐年扩增,产业发展的诸多问题也随之出现,如种质退化、品质下降、抗病抗逆性差及良种覆盖率低等。遗传改良与种质创新是解决当前大黄鱼产业问题的重要途径。近年来,鱼类遗传改良技术发展日新月异,新型分子育种技术也不断被应用于大黄鱼育种领域,对大黄鱼产业的可持续发展起到了重要支撑作用,带动了大黄鱼产业的健康发展。概述了大黄鱼分子育种相关技术,并详细论述了相关技术的研究进展,包括简化基因组测序(RAD-Seq)、遗传连锁图谱与数量性状位点(QTL)定位、全基因组关联分析(GWAS)、全基因组重测序(WGR)、单核苷酸多态性(SNP)芯片、基因组选育(GS)和基因编辑技术,最后对大黄鱼育种技术今后的发展趋势与应用进行了展望。     

鲤四种经济性状的微卫星标记分析

获得与经济性状相关的分子标记或基因是开展该性状分子育种的先决条件。本文利用300个微卫星标记检测了以柏氏鲤和荷包红鲤抗寒品系杂交F2代1个家系、92个个体的基因型,回归分析了其体长、体厚、体高和体重4种经济性状的GLM单标记。Permutation检验结果显示：有23个标记分别与体长、体厚、体高和体重具有显著相关性（P...     

凡纳滨对虾分子育种研究进展

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是我国重要的水产养殖品种, 由于受到种质资源限制, 养殖中出现生长

速度慢、存活率低以及抗病抗逆差等问题。针对凡纳滨对虾养殖产业存在的问题, 我国研究人员积极开展育种工

作, 并取得了一定进展。近年来, 水产动物遗传改良技术发展迅速, 现代分子育种技术的引入为凡纳滨对虾育种带

来了革命性变革。本文综述了凡纳滨对虾分子育种技术研究概况, 包括种质资源研究、基因组研究、分子标记挖

掘与辅助育种、基因组选择以及基因编辑等研究与应用, 并对凡纳滨对虾分子育种技术未来发展趋势进行了展望,

以期为利用现代分子育种技术培育凡纳滨对虾新品种提供参考。     

镜鲤体重相关分子标记与优良子代的筛选和培育

根据性状相关分子标记的QTL分析结果进行品种培育是分子标记用于水产育种研究的重要方向之一。本研究利用镜鲤与体重相关的3个基因座(HLJ302、HLJ338、HLJ343)作为快速生长的标记,筛选出一批镜鲤亲本进行繁殖,对得到的子代进行基因分型,并将基因分型结果与检测的最大10尾个体与最小10尾个体进行比较,结果表明最大10尾具有优势基因型为每尾1.7个,最小10尾具有优势基因型为每尾0.7个,生长速度快群体与生长速度慢群体在体重相关基因型的富集上呈现显著性差异。同时选出具有富集体重相关优势基因型的子代且生长速度快的群体一个,2008年生产出子二代。综合性状好生长速度更快的镜鲤新品系正在培育之中。     

鲫微卫星标记与几个生长性状的相关性分析

鲫(Carassius auratus)遗传多样性丰富,具多种不同倍性的亚种,是研究鱼类进化的独特材料。本研究利用79个SSR标记和22个EST-SSR标记检测了鲫自交F2代的181尾个体的基因型,对体重、体长、体高和体厚4个生长性状进行了单标记回归分析。Permutation检验(10000次)结果显示:有22个标记分别与体重、体长、体高和体厚具有显著相关性(P0.05),其中,HLJYJ15和HLJYJ244与4个性状均呈极显著相关(P0.01)。本研究筛选的101个微卫星标记丰富了鲫分子标记数量,可用于鲫连锁图谱的构建和QTL定位研究;获得了4个与鲫性状相关的标记及基因型,为鲫的分子标记辅助育种(MAS)和生长性状的遗传机制研究提供了工具。     

中国明对虾单个家系中与生长性状相关微卫星标记的初步筛选

以1个人工授精获得的中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)F2家系为材料,对其中80尾中国明对虾进行正态分布检验,选择19个稳定扩增的微卫星位点对每一个体进行扩增和基因分型,分析家系遗传信息.利用最小二乘法对微卫星位点与中国明对虾体长、全长、体质量性状进行关联性分析.采用SPSS 11.5软件作微卫星分子标记与经济性状的方差分析,考察各微卫星位点对体长、全长、体质量3个经济性状的影响程度.结果表明,中国明对虾体长、全长、体质量3个性状均呈正态分布(P＞0.05);相关分析得到,19个微卫星位点中RS0683和FC019两个微卫星位点与体长、全长、体质量呈显著相关(P＜0.05);同时对差异显著的位点进行不同基因型间经济性状的多重比较,RS0683标记座位AA基因型在体长、全长、体质量的表型效应上极显著高于AB、BB基因型(P＜0.01),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状正相关;FC019标记座位的AA基因型体长、全长、体质量显著低于AB、BC基因型(P＜0.05),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状呈负相关.     

利用EST—SSR座位对鲤鱼4种生长性状的单标记回归分析

获得与经济性状连锁的分子标记或基因是开展该性状分子育种的工作基础。本研究以大头鲤／荷包红鲤抗寒品系的雌核发育群体为试验材料,利用Windows Map Manager2．0的标记回归法进行QTL单标记定位分析,从70个微卫星座位对吻长、头长、尾长、眼间距性状的标记回归研究中,共得到5个标记与性状相关。其中HLJE190、HLJE217、HLJE268与吻长相关,HLJE1与头长、尾长、眼间距相关;C88433与头长、眼间距相关。将C88433通过BLAST比对,结果显示与斑马鱼上控制V型离子泵（ATPase）的基因相关。     

鱼类环境耐受性与抗逆性育种研究进展

随着高密度集约化水产养殖业的发展，溶解氧、水温和氨氮等水环境因子胁迫已成为制约渔业高质量发展的限制性因素，抗逆水产新品种的培育成为重要的解决途径之一。本文综述了鱼类对温度、低氧、氨氮、亚硝态氮、盐碱胁迫的响应机制，以及环境耐受性鱼类新品种的育种现状，提出充分利用第一次全国水产养殖种质资源系统调查结果发掘优异种质资源，建立高通量表型和基因型精准鉴定技术，深入解析鱼类响应环境因子胁迫的机制，利用分子标记辅助育种、全基因组选择育种、基因编辑育种和分子设计育种等现代分子育种技术进行高效精准抗逆新品种的培育，为鱼类抗逆性新品种培育提供参考。     

“黄海1号”中国明对虾抗逆性状SRAP标记

采用序列相关扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)分子标记技术,结合分群分析法(bulk segregate analysis,BSA)对中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)高氨氮和高pH胁迫敏感组和耐受组进行分析研究,筛选出与高氨氮或高pH耐受性相关的遗传标记.应用110对SRAP引物进行筛选研究,根据在BSA基因池产生的差异,筛选出与高氨氮耐受相关引物77对,与高pH耐受相关引物102对,以用于验证分析.根据片段在群体中出现频率和变化规律,筛选出6个可能与高氨氮耐受性相关的分子遗传标记,其中耐受高氨氮负相关标记1个,正相关标记5个;7个可能与高pH耐受性相关的分子遗传标记,其中耐受高pH负相关标记2个,正相关标记5个.对获得的13个序列片段进行回收,连接于pMD-18T载体后转化于大肠杆菌TOP10感受态细胞,进行了克隆和测序.将测序结果进行了BLAST分析比对,发现测得片段序列与数据库中序列同源性较低(一般都低于15％),未找到与之同源性较高的功能基因,推论这些特异性序列片段标记可能与高氨氮或高pH耐受性性状密切相关,后续群体验证工作正在进行,以期筛选出与中国明对虾抗逆性状密切相关的序列特征性片段扩增区域(sequence characterized amplified region,SCAR)分子标记,为分子标记辅助育种提供技术支持.     

哲罗鱼微卫星标记与性状的相关性分析

利用22个微卫星标记对野生哲罗鱼(Hucho taimen)F1代4个家系、176个个体的基因组进行分析。首先利用SPSS软件对体长、叉长、头长、吻长、口裂长、口裂宽和眼径等7个性状进行正态分布检验,7个性状都显示出连续变异的特点,属典型的数量性状或者多基因遗传,符合正态分布;其次用GLM程序对22个微卫星标记与性状进行相关性分析,并将与性状显著相关的标记进行基因型之间的多重比较,结果显示22个微卫星座位中,有10个标记至少与一种性状显著相关,其中与口裂长和眼径相关的标记最多的为7个;多重比较可知每个标记中同一性状均有部分基因型差异达到显著水平。这些标记为哲罗鱼进一步的分子标记辅助育种提供了基础。