刺参(Apostichopus japonicus)是重要的海水养殖动物,深受我国人民的喜爱。但随着刺参养殖业的不断扩大,出现了种质下降、生长性能不均一情况等问题。为探究刺参生长发育和种质改良,杂交育种是主要的方法之一,不仅可以通过与亲本的优良性状结合产生新品种,还能为后续的遗传结构分析作为参考。本实验分为三部分。第一部分,为探究纯繁刺参与杂交刺参见的分子差异,本实验利用俄罗斯刺参(R)和中国刺参(C)作为亲本构建了杂交家系B(R♂×C♀),纯繁家系C(R♂×R♀)和D(C♂×C♀)三类家系,用相同的温度、盐度、PH及水体条件下进行养殖,作为后续实验材料。第二部分,构建了18月龄B、C、D家系体壁组织的转录组文库,通过生物信息学分析,对结果进行比较分析,刺参的B组和C组的差异基因共有5,330个,在刺参的B组和D组的差异基因共有6,055个差异基因,而在刺参的C组和D组的差异基因共有5,875个差异基因。刺参的B组和C组的5,330个差异基因中,有2,378个基因在C组上显著上调,而2,952个基因在B组中显著上调。在对B组和C组的差异表达基因的富集分析中共有382个差异基因分别被富集到了169个通路中。其中,胞吞作用所富集到的差异表达基因数量最多,为28个。第三部分,杂交后代与纯繁后代有不同程度的表型差异。杂种优势明显。影响这种优势产生的分子机理还不清楚。在本实验室现有的转录组数据选取6个生长相关基因,利用12月龄和18月龄的体壁、疣足、管足、纵肌等4种组织来研究其在刺参不同组织间的分布,以及其在不同实验组不同组织之间的表达。结果表明,6个基因在12月龄和18月龄的体壁、疣足、管足、纵肌等组织中均有不同程度的表达。其中12月龄家系C的管足组织的Fgfrbp2、Igf2,1、Igf2,2、Megf6,4、Megf11,3五个基因的表达量显著高于其他组织。在3个家系的18月龄纵肌组织中Igf2,1、Igf2,2、Megf6,1基因的表达量显著高于其他组织。在体壁组织的表达结果为12月龄的家系B表达量显著高于家系C,家系C的表达量显著高于家系D;18月龄的家系B和家系C的表达量均高于家系D,家系B和家系C的间的表达量没有明显规律。