显微介导的远缘基因渐渗技术在鲤育种中的应用

以中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)为外源DNA供体,运用显微介导的远缘杂交技术,将中国明对虾总DNA直接导人鲤(Cyprinus carpio L.)受精卵内,创建鲤外源DNA导人系,并利用AFLP分子标记技术和肌肉营养成分分析,对显微介导中国明对虾基因鲤进行外源DNA检测与蛋白质和氨基酸含量进行测定,结果表明:(1)在30对AFLP引物中,有8对所扩增带,其显微介导中国明对虾基因鲤亲本和子代中都有和中国明对虾基因相同而对照鲤没有的带.说明受体鱼中,肯定有一段序列与目的基因序列一致,研究证明了亲缘关系甚远的异源DNA片段的超远缘杂交的可行性.(2)导人中国明对虾总DNA片段的显微介导中国明对虾基因鲤的蛋白质含量分别为18.37%,18.47%,17.99%,均高于对照组(17.06%);而氨基酸的总量分别为17.16%,17.56%,16.92%,也高于对照组((16.13%),其中天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等4种鲜味氨基酸含量明显超过对照组,经数理统计分析,均有显著差异(P<0.05).说明直接导人中国明对虾总DNA对显微介导中国明对虾基因鲤的营养成分和氨基酸含量均产生影响,这可对鲤的品质改进,丰富鲤的遗传基础,为显微介导的超远缘杂交技术的应用提供思路.     

镜鲤肌肉品质性状的微卫星标记分析

利用233个微卫星标记检测镜鲤（Cyprinus carpio L.）一个家系的107尾个体的基因型,采用GLM方法对肌肉脂肪含量和蛋白质含量4种经济性状进行单标记回归分析。 Permutation检验结果显示：有17个标记分别与肌肉脂肪和蛋白质含量具有显著相关性（P〈0.05）,其中,有4个标记（HLJ030、HLJ2560、HLJ3633,和HLJ3554）与肌肉蛋白质含量呈极显著相关（P〈0.01）,表明这些标记与性状间可能存在连锁关系。对同一标记不同基因型之间进行了多重比较,找到了与这两种性状相关的优势基因型,为鲤的肌肉品质性状选育提供了有效的依据。     

利用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼ifi30基因

利用CRISPR/Cas9技术,在斑马鱼Danio rerio干扰素γ诱导蛋白30(ifi30)基因的第一个外显子处选取靶位点,用PCR法构建g RNA,并进行体外转录。将体外转录的sg RNA和Cas9m RNA显微注射到斑马鱼1细胞期的受精卵中,实现对靶基因ifi30的沉默。注射后24h检测发现,基因突变率在79%~95%之间,平均突变率为87.2%。为了获得稳定遗传的基因突变纯合系,将F_0代与野生型斑马鱼进行配组,获得了3种突变类型的F_1代,其突变率为30%。三种突变类型中突变1和突变2为移码突变,突变3删除了6个碱基,并未造成移码。突变1和突变2的F_1代杂合个体生长发育未见异常。将杂合F_1代自交,理论上将获得突变纯合个体,但仅在受精2h以内的胚胎中检测到了突变纯合个体,受精24h后的胚胎中,只有野生型和杂合型,未见突变纯合个体。推测ifi30基因的移码突变造成了干扰素γ诱导蛋白的缺失,导致胚胎死亡。     

利用虹鳟微卫星标记评价白斑红点鲑养殖群体的遗传结构

本实验筛选出30个虹鳟Oncorhynchus mykiss微卫星标记在白斑红点鲑Salvelinus leucomaenis养殖群体中表现出多态性,并利用这30个标记来评价白斑红点鲑养殖群体的遗传结构。在随机采样的32个个体中共检测到143个等位基因,片段大小为106~454bp,标记的等位基因数(No)为2~11个,有效等位基因数(Ne)为1.135~7.161个,观测杂合度(Ho)为0.094~1.000,期望杂合度(He)为0.121~0.874,多态信息含量(PIC)为0.116~0.846。群体的5项遗传多样性参数平均值分别为4.767、3.006、0.423、0.568,及0.524。统计结果显示:白斑红点鲑养殖群体处于高度多态水平(PIC=0.524≥0.5)。经χ~2检验估计Hardy-Weinberg平衡,结果表明白斑红点鲑群体处于平衡状态,仅11个微卫星标记显著偏离了遗传平衡,其中OMM1112、OMM1130和OMM1231等6个标记表现为杂合子显著缺失(P0.05),而OMM3006、OMM3044和OMM3144等5个标记表现为杂合子显著过剩(P0.05)。本实验从近缘种中鉴定可用于白斑红点鲑遗传分析的共显性标记,评估白斑红点鲑种质的遗传多样性,为该引进种种质的保护和持续利用提供参考。     

鲤鲫杂交两种回交子代鱼的形态特征比较

采用雌性二倍体鲤鲫杂交分别与雄性鲤鱼和雄性鲫鱼回交,获得了鲤鲫杂交两种回交子代鱼,并对其1龄鱼的形态特征和内部器官结构进行了测定。回交鲤的主要性状为侧线鳞31～38;下咽齿2行,1.4/4.1;口须2对;肠长44～46 cm;体长为头长的(3.25±0.15)倍,为尾柄长(6.14±0.89)倍;头长为眼径的(4.76±0.27)倍;尾柄长为尾柄高的(1.06±0.16)倍。回交鲫的主要性状为:侧线鳞27～36;下咽齿1行,4/4;口须1对;肠长24～62cm;体长为头长的(3.33±0.13)倍,为尾柄长的(6.36±0.54)倍;头长为眼径的(4.54±0.20)倍;尾柄长为尾柄高的(0.90±0.28)倍。结果表明,鲤鲫杂交与鲤鱼回交子代的形态特征偏向于鲤鱼;与鲫鱼回交子代的形态特征偏向于鲫鱼。     

微卫星分子标记辅助镜鲤家系构建

用微卫星标记辅助进行镜鲤(Cyprinus carpio L.)家系的建立及选育,通过对亲本遗传结构及遗传差异的分析,预测产生优良家系的最佳配组。用28个微卫星分子标记评估松浦镜鲤亲本群体的遗传潜力,结果显示,群体的多态信息含量(PIC)达到0.5627,处于高度的遗传多样性水平,具备进一步繁育筛选优良群体的潜质。用x2检验和遗传偏离指数(d)估计Hardy-Weinberg平衡,结果表明群体处于平衡状态,但在16个位点表现出杂合子缺失,这可能跟长期的人工选择有关。依据个体间的遗传距离,连续2年共建立1对1亲本的繁育家系70个,用网箱分别养殖,2月龄家系体长均值为7.24～10.60cm,体质量均值为14.02～40.63g,方差分析显示家系间体长、体质量差异均极显著;对其中4个家系1龄鱼种生长情况及遗传结构分析也表明家系间的遗传分化较大,近交系数(Fst)达到0.1537,家系的多态信息含量在0.3056～0.4077之间,保持中度多态水平。由子代家系的生长和遗传结构两方面的实验结果证实了微卫星在辅助家系建立尤其是亲本选配方面具有较好的预测性,所获得的家系差异较大,具备进一步选育优良家系的潜力,从而证实了用此方法对现有镜鲤种质进行遗传改良是可行的。     

转基因鲤的形态特征及主要经济性状研究

文章对转大麻哈鱼生长激素基因鲤的形态特征和在高寒地区的池塘的生长、生活力、抗寒、肌肉营养成分等主要经济性状进行了比较研究。结果表明,转基因鲤在生活力、抗寒、肌肉营养成分等经济性状与普通鲤经t值检验均无明显差异。而转基因鲤在体重、全长、体长、体高、头长等性状要明显大于普通鲤,主要表现在个体生长差异大,在试验鱼群体中最大个体体重比对照组群体中最大个体体重分别提高了52.5%,46.0%,76.0%,说明外源基因的导入对部分受体鱼有促生长效应,促进了转基因鲤的生长。在所测量的11种可比性状中,体长/体厚、体高/体厚,经数理统计分析与普通鲤均有显著差异,而其它9种性状,则无显著差异。     

微卫星标记对德国镜鲤选育群体的遗传分析

选择扩增效果好、有多态性的12个微卫星标记,对一个德国镜鲤选育群体(288尾)的遗传结构进行了分析。共检测到50个等位基因,等位基因数为3～5,平均有效等位基因数为3.076 9,平均观察杂合度为0.416 4,平均期望杂合度为0.658 2,平均多态信息含量为0.605 6。分析结果表明,该群体的多样性水平适中。经2检验,群体处于Hardy-Weinberg平衡状态。12个位点均表现为杂合子缺失,表明选择压力较大,提示在后续的生产和选育过程中要注意保持群体的遗传多样性水平,避免近交衰退。     

转基因鲤与普通鲤的肌肉营养成分比较

对转生长激素基因鲤与普通鲤（Cyprinus（cyprinus）carpio haematopterus）肌肉中粗蛋白质、粗脂肪、灰分、水分、Ca、Mg、Zn、Fe含量以及氨基酸种类与含置进行测定。经比较分析得出：转基因鲤与普通鲤肌肉中粗蛋白质含量分别为17．52％,和17．45％、粗脂肪含量分别为2．55％和2．83％、灰分分别为1．29％和1．23％、水分分别为78．85％和78．27％、氨基酸总量分别为16．54％和16．77％、必需氨基酸总量分别为7．80％和7．83％，经统计分析，二者均无显著差别，在所测定的4种元素中，其含量虽高于普通鲤鱼，但经数理统计分析，均无显著差别，说明外源基因的插入对转基因鲤的营养成分和氨基酸含量未产生影响。     

瓦氏雅罗鱼达里湖群体和乌苏里江群体的遗传多样性和遗传结构分析

选用5个瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii Dybowski)微卫星标记和13个草鱼微卫星标记,对分别采自内蒙古境内的达里湖和乌苏里江抚远江段的各15尾野生瓦氏雅罗鱼个体进行STR-PCR分析。结果显示,18个微卫星标记共检测到111个等位基因,平均每个基因座扩增得到6.1667个等位基因,观测杂合度(H o)0.1000～0.9333,平均为0.5315;期望杂合度(H e)0.0966～0.9328,平均为0.6298;多态信息含量(PIC)0.0905～0.9113,平均为0.5774;乌苏里江群体的平均等位基因数和平均观测杂合度分别为5.5556和0.5778,达里湖群体的平均等位基因数和平均观测杂合度均低于乌苏里江群体的平均等位基因数和平均观测杂合度,分别为4.3889和0.4852。2个群体间的遗传距离(D c)为0.2550。个体聚类结果显示,达里湖雅罗鱼所有个体聚为一簇,乌苏里江雅罗鱼所有个体聚为一簇。群体间的遗传分化指数(F st)为0.0855,数值介于0.05～0.15,N m值为2.6749,表明这2个群体处于中等分化,存在一定程度的基因交流。对2个群体的基因型进行了Hardy-Weinberg平衡的卡方检验,结果表明两群体均在一定程度上偏离了平衡。