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鱼类是人体获取n-3 PUFAs的主要食物来源,提高鱼体自身合成n-3 PUFAs能力,对于提高鱼类品质具有重要意义。去饱和酶基因（fads2）和延长酶基因（elovl5）是鱼类控制PUFAs合成的关键酶基因,其酶的催化效率和表达水平直接影响PUFA合成能力。本项目前期研究鉴定出四倍体鲤鲤鱼种,fads2和elovl5基因均有两个复制fads2a/2b和elovl5a/5b,并发现不同品种鲤鱼PUFA含量差异显著。为阐明鲤合成PUFA的遗传机理,本课题开展了不同品种鲤鱼fads2和elovl5基因多态性与PUFA含量关联分析,用来鉴定相关遗传位点对fads2和elovl5表达调控的影响。本项目将从三个鲤鱼群体的fads2和elovl5基因的编码区（CDS）和启动子（promoter）序列的多态性,明确PUFA合成能力差异的遗传基础和分子机制,为提高鲤的PUFA含量和培育鲤鱼新品种提供分子依据。本论文首先对三个鲤鱼群体PUFA含量进行测定,获取12种PUFAs性状数据;然后对fads2a/2b和elovl5a/5b基因的CDS区域和启动子区域分别进行测序、基因分型,获取其基因的SNP位点;最后对SNPs和12种PUFAs性状进行关联分析,找到了影响PUFA合成的关键位点。具体实验结果如下:1、福瑞鲤、黄河鲤和建鲤肌肉中PUFAs含量测定和分析选择鲤鱼PUFA含量差异较大的3个群体,福瑞鲤、黄河鲤和建鲤,共269尾鲤鱼。通过脂肪酸甲酯化实验以及气相色谱方法进行了鲤鱼肌肉脂肪酸含量的测定,实验结果表明,三个鲤鱼群体的PUFA含量分布没有显著差异,黄河鲤的数据分布更为弥散,但三个群体鲤鱼大部分数据分布仍然重合,因此我们将三个群体视为一个群体进行分析。整体来看,在鲤鱼体内,n-6 PUFAs含量占比显著高于n-3 PUFA。其中C18:2n-6含量最高为25.24±10.13%,且随着LC-PUFA合成通路呈递减趋势。2、鲤3个群体fads2a/2b和elovl5a/5b基因的CDS区域和启动子区域SNP检测和分析对鲤fads2a、fads2b、elovl5a和elovl5b共4个基因的CDS片段和promoter片段进行扩增和测序,序列经blast确认分析后,进行SNP分型。在4个基因的CDS区域共发现34个c SNP位点,分别为5个fads2a c SNPs、11个fads2b c SNPs、10个elovl5a c SNPs、8个elovl5b c SNPs。其中11个c SNPs为非同义突变,fads2a包括1个非同义突变（F2a.502）,fads2b包括6个非同义突变（F2b.128、F2b.168、F2b.288、F2b.291、F2b.552和F2b.751）,elovl5a包括1个非同义突变（E5a.29）,elovl5b包括3个非同义突变（E5b.172、E5b.174和E5b.182）。在4个基因的promoter区域共检测到19个有效SNPs位点,其中10个SNPs属于fads2b基因启动子,表明fads2b相对其它三个基因,具有更高的遗传多样性。为了提高关联分析的准确性,利用这4个基因的SNPs对三个鲤鱼的群体结构进行分析,发现该三个鲤鱼群体间的SNPs分布并没有显著差异,因此在后续的关联分析研究中,我们将3个群体视同为1个群体。3、鲤fads2a/2b和elovl5a/5b基因的SNP与PUFAs含量的关联分析对鲤fads2a、fads2b、elovl5a和elovl5b共4个基因的SNPs与PUFAs含量进行关联分析。为了提高分析的准确性,采取GLM、MLM和ANOVA共三种方法进行联合分析,在4个基因的CDS区域共检测到6个显著关联的位点（E5a.87、E5b.172、E5b.782、F2a.624、F2b.751、F2b.1197）,其中E5b.172、E5b.782、F2b.751、F2b.1197均与多个PUFAs显著相关,且杂合子的PUFA含量高于纯合子;而E5a.87和F2a.624均只与一种PUFA显著关联,且变异类型为同义突变,表明elovl5b和fads2b是调控PUFA合成的关键基因。在4个基因的核心启动子区域共检测到3个显著位点（E5b.-932、F2b.-397和F2b.-664）,但这些位点只与部分PUFA有关联。我们推测,脂肪酸合成过程中,CDS蛋白编码区域是起主导作用,启动子区域起到协同调控的作用。4、鲤fads2b和elovl5b基因的c SNP聚合分析基于fads2b和elovl5b是调控鲤鱼合成PUFA的主效基因,因此我们对E5b.172、E5b.782、F2b.751、F2b.1197四个显著关联位点进行了聚合分析。在关联分析中,单个位点对于PUFA含量的遗传效应小于10%,但是在聚合分析中,4个基因的可解释程度显著提高,其中C18:2n-6达54.95%。综上所述,经SNPs与脂肪酸关联分析发现,在PUFA延伸和脱氢过程中,elovl5b和fads2b中起主要的调控作用,而elovl5a和fads2a的作用相对较小。基因组上不同区域的SNPs也存在较大效果差异,蛋白编码区SNPs是导致个体之间PUFA含量差异的核心因素。多个有效位点的联合分析能更好地解释不同个体的PUFA差异。最终表明E5b.172、E5b.782、F2b.751和F2b.1197是筛选具有高PUFA性状鲤鱼的有效分子标记。