草鱼生长相关SNPs的筛选和群体的遗传结构分析

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草鱼(Ctenopharyngodon idella),隶属于鲤形目(Cypriniformes),鲤科(Cyprinidae),雅罗鱼亚科(Leuciscus),草鱼属(Grass carp)。具有生长快,肉质鲜美,养殖成本低等优点,是我国淡水渔业中最重要的养殖品种之一。但是,草鱼目前还没有遗传改良品种。利用DNA遗传标记进行辅助选育已成为动物育种过程中的重要方法。通过传统选育与分子选育相结合的方法,选育开发草鱼基础种群,以此大大缩短良种选育周期,促进中国草鱼养殖业的健康发展。本研究在草鱼EST-SNPs数据文库中选取醛缩酶B和羧肽酶A1基因序列片段上预计存在的SNP位点进行验证并分析,将所获得的SNP位点的不同基因型与草鱼的生长性状进行关联分析。同时将在EST库中筛到的其他7个SNP位点用于对我国的六个草鱼群体(湖南宁乡群体、湖南沅江群体、湖北监利群体、湖北石首群体、广东南庄群体和湖北洪湖群体)的遗传结构进行分析。具体研究内容如下:1.醛缩酶B基因和羧肽酶A1基因的SNP多态性及其与生长性状的关联分析根据草鱼EST库的醛缩酶B基因和羧肽酶A1基因重叠群的Contig设计引物扩增这两个基因的序列片段,采用直接测序法和序列比对,在醛缩酶B基因上共筛到3个颠换SNP位点:C+687G,C+1042A,A117C。在羧肽酶A1基因上共筛到2个颠换SNP位点:C+412A和A36C。采用SnaPshot的方法分别对同一群体的296尾草鱼的这5个位点进行检测和分型,统计基因型频率。利用一般线性模型分析5个SNPs位点与草鱼体质量、体长等重要生长性状的关系。关联分析结果显示:在醛缩酶B基因上,A117C和C+1042A两个位点都和体质量等重要生长性状显著相关(P<0.05),C+687G位点不同基因型和体质量等重要生长性状不相关。将3个SNPs位点不同基因型两两位点组成3个组合的双倍型:C+687G和A117C以及C+687G和C+1042A的2个组合分别组成的7种双倍型在体质量等5个生长性状上都存在显著差异(P<0.05);A117C和C+1042A组成的3种双倍型在体质量、眼间距这2个生长性状上都存在显著差异(P<0.05)。在羧肽酶A1基因上,A36C位点的不同基因型和体质量、眼间距等生长性状显著相关(P<0.05)。C+412A位点在体质量等生长性状上差异不显著(P>0.05),该位点和生长不相关。两个位点共组成了D3、D5、D6、D7和D8五种双倍型。其中,D3和D5在质量上存在显著差异(P<0.05);双倍型D3和D8在体质量、体宽、体长和体长/头长等生长性状上都存在显著差异(P<0.05)。2、利用7个SNP位点对不同群体的遗传结构分析通过草鱼的EST-SNP数据库设计引物扩增醛缩酶B、胰弹性蛋白酶和胰凝乳蛋白酶3个预计存在的SNP位点基因部分序列,采用直接测序和序列比对共获得7个SNP位点,分别命名为:A2259G、C+468T、A+567T、A60G、G+641C、T+507G和C+513T。采用SnaPshot的方法对这7个位点在292尾养殖草鱼中进行分型,统计基因型和频率。并用所检测到的这7个SNP位点对我国的六个草鱼群体(湖南宁乡群体、湖南沅江群体、湖北监利群体、湖北石首群体、广东南庄群体和湖北洪湖群体)的遗传结构进行分析。结果显示:六个草鱼群体的平均多态信息含量(PIC)的范围在0.2046~0.3120之间,平均观测杂合度为(Ho)0.2743~0.3207,平均期望杂合度为(He)1.5332~1.6835,表明草鱼群体的遗传多样性偏低。其中,南庄群体的遗传多样性最高,沅江群体的遗传多样性最低。对这6个群体多态性的F-检验的结果也表明,草鱼群体间的遗传分化程度低;Hardy-Weinberg平衡的卡方检验结果表明,6个群体均在一定程度上偏离了平衡。这个结果为我们以后挑选良种育种,奠定了基础。我们在选取不同地域草鱼群体进行良种选择的时候,可以尽量选取南庄群体等遗传多样性高的群体,避免选择沅江等遗传多样性低的群体,以此缩短草鱼育种进程。
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