虹鳟倍性鉴定SSR标记筛选与应用研究

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是我国冷水性鱼类的主要养殖品种。与二倍体相比,虹鳟三倍体具有生长速度快、肉质好和不育等优点。目前,鉴定虹鳟倍性主要是通过流式细胞术进行DNA含量分析,但这种方法需要采集鱼类血液或组织样本,会对其造成伤害。为了实现利用微创方法收集样本鉴定虹鳟倍性,本研究利用PCR扩增以及电泳分离技术对153个微卫星标记(SSR标记)进行分析,其中139个SSR标记能够在二倍体和三倍体中成功扩增,筛选出132个SSR标记具有多态性,最终鉴定出7个标记在三倍体中表现出较高的变异性。通过在52个已知倍性水平的参考样本和48个未知倍性的样本上进行验证,进一步从中筛选出3个SSR标记(SSR1054、SSR1056和SSR1468)足以区分倍性水平,并且根据3个标记序列重新设计了3对具有良好稳定性的引物序列进行倍性分析应用。本研究所筛选的SSR标记解决了现有虹鳟倍性鉴定中存在的技术流程复杂、耗材昂贵的问题,并有助于不同倍性虹鳟的遗传多样性研究。     

基于转录组测序筛选乌苏里白鲑肌肉生长关键候选基因研究

为了挖掘调控乌苏里白鲑(Coregonus ussurinsis Berg)肌肉生长的关键候选基因,本研究对不同生长速度乌苏里白鲑的肌肉组织进行转录组测序,以期为乌苏里白鲑群体选育提供基础数据。首先,在同等条件下(从混合池中)随机选择乌苏里白鲑F2个体进行实验分组(快长组和慢长组)。接着分别从快长组[体重为(219.20±38.66) g]和慢长组[体重为(74.30±17.86) g]中随机选取10尾样本,取其背部肌肉进行转录组测序。以FDR (false discovery rate)<0.05且|log2(FC)|>1 (FC, fold change)为条件筛选差异表达基因并对其进行GO (gene ontology)和KEGG (Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,并通过qPCR验证转录组数据的准确性。转录组测序结果显示,共筛选出2 211个差异表达基因,与慢长组相比,快长组中583个差异基因表达上调及1 628个基因表达下调。GO功能注释结果显示,差异基因主要参与细胞过程和结合过程,差异基因显著富集到251条KEGG通路(P<0.05),其中,MAPK信号通路(MAPK signaling pathway)、PI3K-Akt信号通路(PI3K-Akt signaling pathway)、紧密连接(tight junction)、胰岛素信号通路(insulin signaling pathway)、糖酵解/糖异生(glycolysis/gluconeogenesis)和PPAR信号通路(PPAR signaling pathway)参与细胞生长。之后结合功能注释结果和KEGG,鉴定出肌浆/内质网钙ATP酶基因atp2a1和atp2a2、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因g6pc、生长因子结合蛋白1基因igfbp1以及肌球蛋白重链基因myh1、myh4、myh6、myh7、myh9和myh13等可能与肌肉生长密切相关的基因。本研究共筛选出10个可能与乌苏里白鲑肌肉生长相关的关键候选基因,为今后乌苏里白鲑分子标记辅助育种提供了基础数据。     

虹鳟不同养殖群体形态性状变异的初步研究

本文采用鱼类形态度量学和框架度量学相结合的方法,对五个不同虹鳟养殖群体（1．渤海群体2．丹麦群体3．道氏群体4．挪威群体5．加州群体）20个比例性状进行了主成分分析,结果表明：虹鳟的形态指标大致可归纳为“大小因子”、“摄食因子”、“游泳因子”、“形态因子”和“头型因子”能较完整（82．66％）地描写虹鳟的外形特征;道氏以外的4个虹鳟群体的形态学特征存在较大的相似性,道氏群体与其他4个虹鳟群体的形态差异较大;通过比较其形态性状以便评估其种内的变异以及各个性状伴随着生长而产生的变化,为今后虹鳟的选育方案设计及选择应答的预测提供参考。     

饲料蛋白质和脂肪水平对亚东鲑亲鱼生长性能、消化酶活性和血清指标的影响

本试验旨在研究饲料蛋白质和脂肪水平对亚东鲑亲鱼生长性能、性腺指数、消化酶活性和血清指标的影响。试验采用5×2两因素随机设计,设5个蛋白质水平(36%、39%、42%、45%、48%)和2个脂肪水平(9%、18%),共配制10种实用试验饲料。每种试验饲料投喂3个重复,每个重复19尾鱼。初重为(462.53±45.40)g亚东鲑在室内水族箱中流水饲养,饲养周期为77 d。结果表明:同一脂肪水平下,随饲料蛋白质水平的升高,增重率有所升高,而饲料系数逐渐降低,至蛋白质水平为48%时又有所升高。饲料蛋白质和脂肪水平对雌性亲鱼性腺指数无显著影响(P0.05),雄性亲鱼性腺指数随蛋白质水平的升高而降低,但至蛋白质水平为48%时又有所回升。同一脂肪水平下,随着饲料蛋白质水平的升高,胃、肠道和幽门盲囊的脂肪酶活性逐渐增加,蛋白质水平为48%时显著高于蛋白质水平为36%时(P0.05);而胃、肠道和幽门盲囊的蛋白酶活性虽有所增加,但各组间无显著差异(P0.05)。同一蛋白质水平下,18%脂肪水平组胃、肠道和幽门盲囊的蛋白酶和脂肪酶活性均略高于9%脂肪水平组。同一脂肪水平下,血清氨含量随饲料蛋白质水平的升高而逐渐增加。饲料蛋白质和脂肪水平对血清超氧化物歧化酶、溶菌酶活性以及葡萄糖、甘油三酯、总蛋白、白蛋白和丙二醛含量均未产生显著影响(P0.05)。由此得出,亚东鲑亲鱼对饲料蛋白质(36%~48%)和脂肪(9%~18%)水平有一定的适应性反应;以增重率为指标进行折线模型分析,得出饲料脂肪水平为9%和18%时,亚东鲑亲鱼对蛋白质需要量分别为43.11%和45.69%。     

主要养殖鲑科鱼类遗传育种的研究进展

冷水性鲑科鱼类肉质鲜美,高蛋白、高不饱和脂肪酸、营养丰富、无肌间刺、易加工,是世界性养殖鱼类,其中大西洋鲑、虹鳟和红点鲑属鱼类等主要养殖鲑科鱼类,一直是水产遗传育种领域的重要研究对象。本文简要叙述了鲑科鱼类遗传育种研究的历史和现状,主要介绍了经济性状遗传参数估计、选择育种、分子遗传与标记辅助育种等方面的研究进展,提出了我国鲑科鱼类遗传育种工作重点研究的方向。     

虹鳟不同养殖群体杂交F1及其自繁系生产性能的比较

利用5个不同遗传背景的虹鳟养殖群体(以A、B、C、D、E分别表示虹鳟的渤海、丹麦、道氏、挪威、加州养殖群体)为材料,采用单因子和多因子两种交配策略,于2004年12月14日,建立了虹鳟不同亲本的杂交系和自繁系,由20个正、反交组合与5个自繁群组成,对其生产性能进行了近两年的比较试验。结果表明:从开食到1+龄鱼阶段(2005-03~2006-10),各杂交组合成活率的平均值与渤海、丹麦、道氏、挪威和加州自繁系相比分别提高了25.21%、2.34%、7.18%、4.18%和5.92%;各杂交组合饲料系数的平均值比渤海自繁系降低了19.74%,与其他养殖群体相比差异不显著(P>0.05);A♀×B♂、C♀×A♂和C♀×B♂组合的生长速度相对于五个自繁系分别提高了13.1%、9.2%和1.5%,且差异显著(P<0.05)。而从11月龄到22月龄(同环境饲育阶段),A♀×B♂、C♀×A♂、C♀×B♂和D♀×B♂组合相对于五个自繁系的平均生长速度分别提高了9.3%、17.5%、16.7%和8.9%,差异极显著(P<0.01)。五个群体间存在的遗传差异是它们能够获得杂种优势和性状得到改良的基础。     

中亚五国内陆渔业产业衰退析因及其重振策略探讨

中亚包括哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦五国,是"丝绸之路经济带"的核心区域,内陆渔业资源禀赋雄厚,世界第一大湖里海以及第四大湖咸海均分布在域内。在前苏联时期中亚各国捕捞渔业和水产养殖发展态势良好,随着东欧巨变及前苏联政局陷入动荡直至解体,渔业生产急剧萎缩,至今虽有复苏但尚未能恢复到苏联时期的发展水平。本文主要基于我们前期研究基础以及FAO和世界银行等统计数据,提出对苏联解体后中亚各国渔业崩溃的原因解读,并探讨在"一带一路"框架下,中国和中亚各国可行的渔业合作方式以及重振中亚渔业的策略方法。     

不同pH人工精浆对性逆转金鳟雄鱼精子活力的影响

研究了性逆转金鳟雄鱼（XX,伪雄鱼）精子在不同pH的人工精浆（ artificial seminal plasma,ASP）溶液中的活动情况。结果显示,随着pH的提高精子活力不断增强。伪雄鱼精子在不同ASP—pHs中培养1h后,pH9．5～10．5培养组精子活力超过正常雄鱼精子（XY）活力水平,且正常雄鱼精子与pH8．5～9．5培养组的精子活力不存在显著性差异（P〉0．05）。将金鳟伪雄鱼精液培育在pH8．5～10．5的ASP中,0～180min内,pH10．5中的精子寿命和激活比例都最佳,180min之后的精子寿命超过80s,激活比例在90％以上,显著好于其他pH组（P〈0．05）。在低温储藏12h后,正常雄鱼精子在ASP—pH10．5溶液中寿命时间最长,为（284．05&#177;78．37）S,其次是同等稀释条件下的伪雄鱼精子寿命,其时间为（203．89&#177;43．68）s,正常雄鱼精液原浆精子寿命最短,为（122．19&#177;37．61）s。直接用金鳟伪雄鱼精液受精,发眼率和仔鱼上浮率仅为12．50％和8．77％,而通过pH10．5的ASP培养后,其发眼率和孵化率分别提高到了52％和49．95％。因此,在高pH的ASP中培养金鳟伪雄鱼精子能提高其活力和延长寿命。通过这种处理也能够显著的提高金鳟全雌和全雌三倍不育后代的育苗生产效率。     

内分泌调节基因在三倍体雌性虹鳟不同发育阶段的表达分析

为探究内分泌关键调节基因在不同倍性雌性虹鳟Oncorhynchus mykiss早期和后期发育不同阶段的表达模式,采用Real-time PCR方法,分别对二、三倍体雌性虹鳟早期发育阶段(31～68 days post fertilization, dpf)脑组织和不同发育阶段(160～450 dpf)性腺组织中促性腺激素释放激素(GnRH1)、促性腺激素释放激素受体(GnRHr)和促性腺激素α亚基(GTHa)基因的表达模式进行研究。结果表明:在早期发育阶段,三倍体雌性虹鳟脑中gnrh1和gnrhr的表达在某些时期呈显著上升(P0.05),而gtha基因的表达显著降低(P0.05),且始终维持在较低水平;三倍体雌性虹鳟在180～270 dpf时期,性腺组织中这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)出现了显著下降(P0.05),在发育后期360～450 dpf,这3个基因的表达量均较检测初期(160 dpf)下降了90%以上(P0.05)。研究表明,三倍体雌性虹鳟腺垂体在早期发育阶段分泌促性腺激素的能力出现障碍,在三倍体雌性虹鳟的发育过程中内分泌生殖轴下丘脑—腺垂体—性腺受到阻断,这是导致其性腺发育异常的关键原因之一。     

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)传染性造血器官坏死病(IHN)抗病力遗传参数估计及其抗病家系筛选

以虹鳟(Oncorhynchus mykiss)优良品系G2世代为基础群体,在避免全同胞或半同胞交配基础上随机交配,建立60个全同胞家系,对上述家系进行传染性造血器官坏死病毒(Infectious haematopoietic necrosis virus,IHNV)人工感染试验,构建贝叶斯动物阈模型估计IHN抗病力遗传参数,采用吉布斯抽样(Gibbs sampling)方法估计虹鳟IHN抗病力方差组分并计算遗传力,结果表明,虹鳟IHN抗病力遗传力为0.34。在此基础上进行抗病家系筛选研究,获得8个感染IHNV病毒90日存活率超过50%家系,其中一个家系(编号K23)存活率超过90%。本研究结果显示,虹鳟IHN抗病力具有中等遗传力,采用选择育种手段对虹鳟IHN抗病性能进行遗传改良在技术上是可行。