论文部分内容阅读
草鱼(Cetpharyngodon idellus)为我国特有的淡水养殖品种,在养殖鱼类中占有重要的经济地位。由于草鱼繁殖周期长,亲鱼个体大等原因,给应用传统选育方法育出优良品种造成一定的难度,目前草鱼尚无国家审定的良种。雌核发育为快速建立纯系的有效途径,利用微卫星标记对雌核发育后代的遗传多样性进行评估,在生产性能优良的长江水系草鱼的基础上进行良种选育可能是一种可行的方法。基于本实验室建立6龄ENU诱变草鱼群体,挑选4对优良亲本建立家系,经过生长性状对比筛选出具有明显生长差异的两个家系进行mstn1、mstn2基因的SNP研究,以期筛选出ENU诱变草鱼群体生长改良研究提供候选分子标记,进一步确定ENU诱变草鱼群体分子标记辅助育种方案。具体研究如下:(1)以紫外线灭活的团头鲂(Megalobrama amblycephala)精子激活草鱼卵子,冷休克抑制第二极体排出的方法诱导出长江水系优良F2代草鱼减数雌核发育子代。在后代中不仅存在雌核发育后代,还存在草鲂杂交后代,雌核发育后代的体型与草鱼一致,而草鲂杂交后代的体型介于草鱼与团头鲂之间。Partec CyFlow倍性分析仪测定结果显示:普通草鱼与雌核发育草鱼的相对DNA含量分别为23.01和22.72,二者的DNA含量接近;而高体型子代的相对DNA含量为25.38,介于草鱼与团头鲂(DNA含量28.21)之间,属于草鲂杂交后代。选取17个微卫星标记对草鱼群体、雌核发育草鱼群体和草鲂杂交后代的遗传多样性进行了检测,共检测出59个等位基因,其中43.18个有效等位基因。草鱼对照群体、草鲂杂交后代和雌核发育草鱼群体的平均等位基因依次为3.57、2.86和2.79,平均有效等位基因依次为2.93、2.37和1.96,平均期望杂合度在依次为0.6502、0.5573和0.3775,多态信息含量(PIC)平均值依次为0.5738、0.4649和0.3791。与草鱼对照群体相比,雌核发育草鱼群体的遗传多样性显著下降,表明通过减数雌核发育方法可获得纯合性较高的草鱼个体。构建了草鱼后代不同群体的DNA指纹模式图,筛选到不同群体的9个特异微卫星标记,为草鱼优良群体的选育奠定基础。(2)为了获得雌核发育ENU诱变草鱼群体的相关遗传参数,实验采用Partec CyFlow倍性分析仪测定ENU诱变草鱼群体(Q群体)和雌核发育ENU诱变草鱼群体(E群体)相对DNA含量分别为24.02和23.80,二者的DNA含量接近,均为二倍体。选取28个微卫星标记对Q群体和E群体多样性进行了检测。结果表明,E群体和Q群体的平均等位基因分别为3.7143、5.1786,平均有效等位基因分别为2.1857、4.0028,平均期望纯合度分别为0.5122、0.2814,平均期望杂合度分别为0.4878、0.7186,多态信息含量(PIC)平均值分别为0.4282、0.6606。从个体在微卫星位点的纯合率分析,在E群体中,每个个体的纯合度均小于1.00,说明没有完全纯合的个体。从每个微卫星位点在群体的纯合率分析,除了微卫星位点5476,HLJC118和HLJC81外,其他位点的纯合度以不同的速率得到明显的提高。研究结果表明经过减数雌核发育方法,ENU诱变草鱼群体的各微卫星位点的纯合度以不同的速率得到提升,遗传多样性明显降低,此方法可以获得纯合度较高的雌核发育ENU诱变草鱼个体,为ENU诱变草鱼良种选育提供重要遗传数据资料。(3)对4个ENU诱变草鱼家系进行生长对比,经过175天养殖,从4个家系的生长对比发现,从体重增长量的角度看,家系1和家系4相对于其他2个家系有明显的优势,从体重增重率来看,家系4和家系2相对于其他2个家系存在明显优势,综合来看家系4的优势最明显,家系3明显弱于其他3个家系。家系4的8个性状明显大于其他3个家系;家系1的体高、头长略大于家系2,其他的6个性状明显大于家系2和家系3;家系2的8个性状明显大于家系3。采用偏相关分析各个形态性状与体重的相关程度得出:家系1中有全长、体长、尾柄长、体厚,相关系数依次为0.357、0.619、0.608、0.396;家系2中有全长、体长、头长、体厚,相关系数依次为0.348、0.360、0.687、-0.384;家系3中有全长、体长、尾柄长、尾柄高,相关系数依次为0.529、0.449、-0.351、0.384;家系4中有全长、体长、体厚,相关系数依次为0.629、0.543、0.590,经过因子分析可以明显区分家系4与其他3个家系,以上统计方法可总结出家系4和家系3具有明显的生长差异,运用双向测序法对MSTN1、MSTN2基因在家系3、4中进行SNP位点筛选,对于MSTN1,家系3在465 nt C/G、467 nt G/A,而家系4在465 nt C/G均发生错义突变;对于MSTN2,家系3和4在912 nt C/T均发生同义突变,而家系3在1027 nt G/A、家系4在366 nt A/G均产生错义突变,位于非编码区1390 nt A/T和1401 nt G/A在两个家系均发现SNP位点。以上这些结果表明MSTN1、MSTN2基因的不同SNP位点与ENU诱变草鱼的生长性状存在紧密联系。