基于转录组测序的乌鳢SNP标记开发及其群体遗传多样性研究

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乌鳢(Channa argus),属于鲈形目(Perciformes)、鳢科(Channidae)、鳢属(Channa),分布于我国许多河流与湖泊,是我国重要的淡水经济鱼类。对我国乌鳢自然群体的遗传多样性和遗传变异进行评估,对于乌鳢遗传资源的保护和合理利用具有重要的意义。为此,采用Illumina Hi Seq 2000测序方法对乌鳢进行了转录组测序和分析,并采用转录组数据库筛选、开发乌鳢多态性SNP标记,在此基础上对我国乌鳢9个群体的遗传多样性和遗传分化进行了研究。主要结果如下:1、利用Illumina Hi Seq 2000高通量技术平台对乌鳢脾、肾、肝、性腺、鳃、脑、垂体、肠、心脏和肌肉10个组织的混和样品进行了转录组测序和分析。共获得了38643574条clean reads,组装得到68684条unigenes。采用BLAST相似性比对方法将这些unigenes序列与NR,String和KEGG数据库比对,共有43892条unigenes得到了注释。有23470个unigenes获得了GO注释并分类到60个功能类别中,有11202个unigenes被归纳到COG的25个功能分类,共有22337条获得了KEGG注释。经过筛选,在26504条unigenes中共查找到22069个SNP位点。基于转录组数据进行了乌鳢SNP位点的开发。共设计引物104对,通过HRM分析方法,在黄湖乌鳢群体中进行多态性验证与基因分型,结果显示:有32个SNP位点具有明显的多态性,这些位点的观测杂合度(HO)为0~0.6944,期望杂合度(HE)为0.1064~0.5067,最小等位基因频率(MAF)为0.0556~0.4861。仅有两个SNP位点偏离Hardy-Wenberg平衡。2、选择18个多态性SNP位点,采用HRM分析方法对我国黄河、淮河及长江三个流域共9个乌鳢地理群体的遗传多样性分析。9个乌鳢群体的最小等位基因频率(MAF),多态信息含量(PIC),观测杂合度(HO)和期望杂合度(HE)变化范围分别为0.208~0.415、0.275~0.375、0.251~0.675和0.330~0.500。卡方检验结果表示,12个SNP位点在少数群体中显示存在偏离Hardy-Weinberg平衡现象。3、9个群体间的遗传距离在0.0187~0.3147之间,UPGMA聚类分析显示,9个群体可聚为长江流域组群和其他流域组群2个分支。9个群体的分子变异分析表明,20.06%的遗传变异来自群体之间,9个群体间存在极显著遗传分化(P<0.001)。将9个乌鳢群体划分2个组群进行分子变异分析,25.74%的遗传变异来自组群间(P<0.05),有3.31%的遗传变异来自组群内的群体之间(P<0.001),表明长江流域乌鳢组群与其他流域乌鳢组群之间存在显著遗传分化。Structure聚类结果也支持UPGMA系统树和AMOVA分析结果,9个乌鳢群体可划分为2个理论自然种群。因此,建议将乌鳢9个地理群体按照两个管理单元进行资源保护和开发利用。
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