刺参(Apostichopus japonicus)重要经济性状相关SNP标记的验证分析

本研究在前期构建的刺参(Apostichopus japonicus)高密度遗传连锁图谱和QTL分析的基础上,筛选出26个与体长、体重、体宽、棘刺总数、抗病力相关的SNP位点,设计出可用于HRM检测的SNP扩增引物13对。在扩大群体中利用HRM小片段法对这13个刺参重要经济性状相关的候选SNP位点进行分型和多态性检测,并结合扩大群体的相关性状数据进行了QTL位点验证。多态性结果显示,13个位点中有3个单态性位点,其余10个多态性位点中有3个位点为低等位多态性,7个位点为中等位多态性。10个多态性位点的最小等位基因频率(MAF)介于0.016(SNP113)～0.332(SNP160)之间,平均值为0.173;各位点的观测杂合度(Ho)介于0.031(SNP113)～0.818(SNP9)之间,平均值为0.433;期望杂合度(H_o)介于0.031(SNP113)～0.834(SNP9)之间,平均值为0.402;多态信息含量(PIC)介于0.030(SNP113)～0.393(SNP160)之间,平均为0.248,有6个位点偏离HardyWeinberg平衡。QTL验证结果表明,SNP40和SNP160位点为与生长(体长、体重、体宽)相关的位点,各位点的优势基因型分别为SNP40(CC)和SNP160(AA);SNP88、SNP112和SNP126这3个位点为与抗病力相关的位点,各位点的优势基因型为SNP88(CC)、SNP112(AA)和SNP126(TT)。基于这5个位点构建生长和抗病二倍型,发现二倍型K_1(CC AA TT)抗病力最强,S_1(CC AA)、S_3(CC AC)在生长方面优势显著,相关研究结果可为分子标记辅助育种在生产中应用提供基础数据。     

基于SSR标记的刺参不同地理群体的遗传结构分析及指纹图谱构建

为分析中、韩、俄沿海刺参(Apostichopus japonicus)种质遗传结构,本研究采用SSR指纹图谱技术对中国青岛、烟台,韩国浦项、群山、木浦,俄罗斯符拉迪沃斯托克的不同刺参群体进行遗传多样性分析和指纹图谱构建。结果显示,13个微卫星座位的平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.47和0.80。13个位点的多态信息含量(PIC)为0.465(AJ06)~0.909(AJ09),除AJ06为中度多态性(0.250.50)。单个位点的等位基因数(A)为10(AJ06)~34(AJ07),平均等位基因数为19.4个。各位点的有效等位基因共83.8个,各位点的有效等位基因数(Ne)为1.7(AJ06)~11.8(AJ09),平均有效等位基因数为6.5。各群体遗传多样性分析结果显示,8个群体的PIC指数为0.6392(韩国木浦)~0.7122(中国青岛),说明相应群体均具有较高的遗传多样性。构建的DNA指纹图谱可将所采集的8个群体区分开。遗传结构分析结果显示,8个刺参群体分配到3个自由交配群中,与UPGMA聚类分析结果相一致。UPGMA聚类分析结果显示,中国青岛、烟台群体与韩国木浦黑参群体聚为一支,俄罗斯刺参群体、韩国浦项黄参群体、韩国群山黑参群体和韩国浦项黑参群体聚为一支,而韩国浦项红参群体作为外群,单独聚为一支。刺参分群及聚类分析表明,不同群体的遗传结构及遗传分化情况不仅与地理位置相关,还与刺参体色有一定的相关性。本研究结果可为刺参种质资源保护及不同地理种群刺参的鉴别提供技术支撑。     

非标记探针HRM法在中国对虾EST-SNP筛选中的应用

利用高分辨率溶解曲线(High resolution melt,HRM),结合非标记探针技术,对中国对虾转录组EST测序序列中的118个候选SNP位点进行了位点多态性检测,获得了39个具有二等位基因多态性的SNP位点,占总候选位点的比例为33.1%。对这些SNP位点在一个48尾中国对虾群体中的多态性进行了分析,结果表明,观测杂合度Ho和期望杂合度He的分布范围分别为0.000～0.947和0.049～0.506,有效等位基因数分布范围为1.051～1.999,平均为1.574;多态信息含量分析显示39个位点的PIC值范围为0.0476～0.375,平均为0.272。另外,基因功能注释表明,39个多态SNP所在contig序列所对应的基因大都与免疫相关。以上这些结果表明,非标记探针HRM是一种简单快速而有效的SNP开发技术,可为中国对虾群体遗传学和遗传育种分析提供有效的候选标记。     

鳜pep和gh基因SNP标记与驯食性状的关联分析

以鳜(Siniperca chuatsi)选育群体为实验材料,在易驯食与不易驯食鳜转录组Unigene数据库中共预测到4809个SNP位点,其中胃蛋白酶基因(pepsinoge, pep)和生长激素基因(growth hormone, gh)均为转录组筛选获得的鳜驯食性状候选基因,本研究将候选基因上的多态SNP位点在易驯食和不易驯食鳜群体中进行基因分型,并与鳜驯食性状进行关联分析。在易驯食与不易驯食的鳜群体中共发现5个单核苷酸(SNP)多态性位点,有效等位基因(N_e)在1.1959～1.7001,观测杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)分别分布于0.1800～0.3585和0.1655～0.4160,多态信息含量(PIC)为0.2477,全部位点都属于中度多态性位点。结果表明SNP位点pep-A T/C中2种基因型TT和CT与鳜驯食性状呈高水平显著相关(P0.05),组合得到的3种基因型Genotype1(CT,CC/CT/TT,AA,AA,TT)、Genotype2(TT,CC/CT/TT, AA, AA, TT)和Genotype3(TT, CC, AA, AA, TT)也与鳜驯食性状呈高水平显著相关(P0.05),显著影响鳜驯食性状表型,其中Genotype2相关性最高,可作为最优基因型个体进行选育。本研究在鳜pep和gh基因中鉴定出与驯食性状呈显著关联的SNP分子标记,为加快易驯食鳜新品种的基因辅助选育提供有效的SNP分子标记。     

刀鲚内皮素1基因SNP多态性及其与颌骨性状相关联分析

为探究刀鲚(Coilia nasus)内皮素1 (endothelin 1, Edn1)基因对刀鲚上颌骨长度的影响,根据此前的基因组重测序结果以及刀鲚基因组数据库,通过PCR扩增得到刀鲚Edn1基因序列,并使用直接测序法筛选并分析单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点,分析各位点的基因型,并计算各位点的基本遗传参数、基因型频率和基因频率,将筛选出的SNP位点与刀鲚上颌骨长度性状进行关联分析、连锁不平衡分析和双倍型分析。结果表明,在刀鲚Edn1基因中共挖掘出5个SNP位点,分别为T134C、A418C、G1322A、C1607T、A1636C。G1322A与A1636C两个位点之间处于连锁不平衡状态。关联分析结果显示, T134C位点和A418C位点与上颌骨长度性状之间存在显著相关性;双倍型分析结果显示,T134C位点和A418C位点组成的双倍型中,D3(杂合TC和纯合AA)的上颌骨长度显著长于D1(纯合TT和杂合AC)和D2(纯合TT和纯合CC)。此外,刀鲚开口高度/头长和上颌骨长/头长的皮尔逊相关系数r=0.41,属中等正相关。研...     

仿刺参疣足数量SNP遗传力评估

随着测序技术的发展,基于单核苷酸多态性(SNP)分子标记的遗传力估计比传统法准确性更高,已被广泛应用于动植物育种中。本研究对不同地理仿刺参(Apostichopusjaponicus)群体的疣足数量进行重测序全基因组水平的SNP遗传力估计,结果显示,次等位基因频率(Minorallele frequency,MAF)>0.05时,在50K SNP基础上均匀抽样,不同SNP密度的仿刺参疣足数量SNP遗传力估计均值范围为(0.566±0.022)~(0.612±0.003);MAF>0.1时,SNP遗传力估计均值范围为(0.586±0.015)~(0.615±0.016),说明50K低密度SNP标记足够捕获数量性状基因座(QTL)大效应和小效应;同时,染色体水平SNP遗传力估计值显示,单个染色体对遗传力的贡献和其长度显著相关,暗示仿刺参疣足数量是一个复杂的数量性状,与该性状相关的基因效应位点散布在各染色体,并由多基因共同作用。本研究结果可为海参低密度SNP芯片的设计开发及海参遗传参数评估提供一定的理论依据。     

缢蛏EGFR基因内含子1内SNP位点多态性与生长性状相关性

为研究缢蛏表皮生长因子受体基因(epidermal growth factor receptor,EGFR)单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)的相关性。本实验利用直接测序法从缢蛏EGFR基因的第一个内含子序列中共筛选到17个SNP位点。卡方检验结果显示,在17个位点中,有13个位点符合Hardy-Weinberg平衡,位点多态性检测显示17个位点中有10个位点表现为中等多态性(0.25PIC0.5)。利用一般线性模型(general linear model,GLM)及多重比较对缢蛏EGFR基因中17个SNPs的多态性与生长性状(壳长、壳宽、壳高和体质量)进行相关性分析,结果显示,16个SNP位点均与缢蛏的壳长、壳宽、壳高及体质量呈显著性相关。由此可见,EGFR基因可作为缢蛏生长性状改良的候选辅助分子标记,并且为进一步研究其生长相关功能奠定基础。     

草鱼7个插入/缺失型突变多态性及与幼鱼生长性状关联分析

对草鱼生长性状进行数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)定位过程中,在15号连锁群中定位到一个与体质量相关的QTL,本研究根据已有的草鱼遗传连锁图谱和基因组序列,拟用短片段重复序列(short tandem repeat,STR)分型技术对该连锁群的3个scaffolds中插入/缺失型突变位点进行筛选,以降低分型成本,同时将筛选出的7个多态性位点与草鱼幼鱼生长性状进行关联分析。结果显示,(1)草鱼3个scaffolds中44个插入/缺失型突变位点中有17个简单重复序列(又称微卫星,simple sequence repeats,SSRs),2个位点引物设计不成功,设计的25对引物中仅22对扩增和分型成功;(2) 22个位点中仅有7对引物在4个亲本中存在多态性,直接测序结果发现,STR分型技术不仅可准确对插入/缺失型突变位点进行分型,同时可降低分型成本;(3)将7个插入/缺失型突变位点与323尾选育F2草鱼的生长性状进行关联分析发现,除了位点ID-10H和ID-41F以外,其余5个位点都与草鱼幼鱼的一个或多个生长性状显著相关,其中ID-6H与幼鱼肥满度性状显著相关,位点ID-11F、ID-15F、ID-32F和ID-39F分别与草鱼幼鱼体质量、体长、体宽和体高性状显著相关,可将以上5个与草鱼幼鱼生长性状相关的突变位点用于草鱼生长性状QTL加密和分子标记辅助育种。     

秦皇岛海域野生牙鲆群体遗传多样性分析

用18对多态性微卫星标记对采自秦皇岛海域的90尾野生牙鲆(Paralichthys olivaceus)进行遗传分析。18个微卫星位点共检测出161个等位基因;各位点等位基因数为7~11个,平均为8.9;有效等位基因为3.7~8.0,平均有效等位基因为5.9;各个位点多态信息含量为0.69~0.86,平均值为0.80;Shannon多样性指数平均值为1.9;观测杂合度(Ho)值为0.33~0.87,平均值为0.64;期望杂合度为0.74~0.89,平均期望杂合度(He)为0.84。χ2检验表明,18个位点中有9个的等位基因分布偏离了哈迪温伯格平衡(P<0.05)。研究结果表明,秦皇岛海域野生牙鲆群体遗传信息含量丰富、等位基因分布均匀,遗传多样性较高,但是,存在Hardy-Weinberg不平衡现象。     

仿刺参的微卫星标记

为了评价种质资源及基础生物学研究的需要，本文开发了仿刺参的微卫星标记。NCBI数据库中共有20个含有仿刺参微卫星的序列，从中选取8个设计引物，发现6个微卫星位点有多态性。不同的引物获得的等位基因数为3～9个不等，6个位点共获得了31个等位基因，每个位点平均获得5．2个等位基因。6个位点的平均观测杂合度（Ho）为0．3611，平均期望杂合度（He）为0．6402。位点AJMS004提供的多态性信息含量值较低，为0．4862；其他5个位点均在0．5以上。另外，还尝试了红海参（Parastichopus californicus）微卫星标记在仿刺参的通用性。实验结果表明，在较高的退火温度下，5对引物均能扩增仿刺参的基因组DNA并具多态性。5个位点共获得了22个等位基因，每个位点平均获得4．4个等位基因。5个位点的平均观测杂合度（Ho）为0．1733，平均期望杂合度（He）为0．4201。其中位点Psc2的多态性信息含量值最高，为0．8500。     

Identification of insulin-like growth factor I gene polymorphisms using high-resolution melting and its effect on growth traits in sinipercid species

The aim of this study is to screen single nucleotide polymorphisms (SNPs) of the insulin-like growth factor I (IGF-I) gene and analyze the potential association between IGF-I gene polymorphisms and growth traits in a crossing sinipercid population. Two SNPs (g.A321G, g.A537G) within five exons of the IGF-I gene were tested for association with four growth traits in 250 individuals using the high-resolution melting method. The association analysis of SNPs of IGF-I gene with the four growth traits was carried out using General Linear Model estimation. Results indicated that SNP1 in exon3 of the IGF-I gene was significantly associated with body weight (P < 0.05), body length (P < 0.05) and body width (P < 0.05), and SNP2 in exon5 of the IGF-I gene was significantly associated with body weight (P < 0.05), body depth (P < 0.05) and body width (P < 0.05) in a sinipercid population. The individuals of genotype AA or AG in loci SNP1 and SNP2 grew faster than those of genotype GG. Diplotypes did not show significant effects on growth traits. These findings implied that the two SNPs of the IGF-I gene affecting growth traits could be potential quantitative trait nucleotides and would be useful genetic markers in the selection of some growth traits for developing improved culture lines of sinipercid species in China.     

大口黑鲈肌球蛋白重链基因SNPs的筛选及与生长性状的关联

肌球蛋白是肌肉细胞的重要组成成分,影响肌纤维的组成和肌肉生长。为了研究肌球蛋白重链(MYH)基因多态性与大口黑鲈生长性状的相关性,本研究采用PCR技术扩增得到编码区序列全长为9759 bp的大口黑鲈MYH基因,该基因包含37个外显子和36个内含子,编码1940个氨基酸。采用直接测序法在MYH基因上筛选到8个单核苷酸多态性标记(SNP)位点(A-305G、G-558C、A-2784C、A-2816G、T-4765A、C-6206T、C-6811T和G-6935T),有4个位于外显子上,其中2个属于同义突变。用SNa Pshot方法对从同批繁殖、同塘养殖的大口黑鲈"优鲈1号"群体中随机选取的430尾个体中各位点的基因型进行检测。结果显示,内含子上的A-2784C和A-2816G位点完全连锁,所有位点在大口黑鲈"优鲈1号"群体中的平均有效等位基因数、平均观测杂合度和平均期望杂合度分别为1.635、0.406和0.373,仅C-6206T、C-6811T和T-4765A位点的基因型频率分布符合Hardy-Weinberg定律。采用一般线性模型分析各位点与大口黑鲈生长性状之间的相关性,研究发现,C-6811T位点CC基因型个体的体质量和全长显著大于TT基因型,CC基因型个体的体高和尾柄长显著大于CT和TT基因型,其余位点不同基因型个体间的生长性状均不存在显著差异。C-6811T位点与生长性状显著相关,可作为大口黑鲈分子标记辅助育种的候选标记。     

鲤饲料转化率性状的关联分析及优异等位变异挖掘

饲料转化率是鲤养殖重要的亟待改良的经济性状之一。本研究利用分布于鲤全基因组的1 536个SNP标记,分析68尾全同胞家系镜鲤Cyprinus carpio的基因分型,采用TASSEL软件的GLM和MLM模型检测与饲料转化率性状紧密关联的标记位点,发掘相关位点内的优异等位变异。本研究共获得17个与饲料转化率性状显著关联(P0.05)的SNP标记,贡献率在6.4%~16.6%之间,分布于鲤基因组第2、6、11、16、20、32、33、41,和42染色体以及Scaffold1032、1078和2323上,注释了一批饲料转化率相关的候选基因。从显著关联的标记位点内发掘了16种优异等位变异,其平均表型效应值较群体均值高6.2%,较非优势等位变异高12.5%。其中,SNP0919、SNP0167和SNP1016 3个标记的优异等位变异增减效差异最大,暗示这些标记对性状的选择效果明显。本研究发掘的饲料转化率相关的标记及优异等位变异可为鲤饲料转化率性状的分子标记辅助选择及分子设计育种提供依据。     

Development and Validation of Single‐nucleotide Polymorphism Markers in the Pacific Oyster,Crassostrea gigas,Using High‐resolution Melting Analysis

High‐resolution melting (HRM) has been considered as a fast and simple single‐nucleotide polymorphism (SNP) scanning and genotyping method for identifying differences in the shapes of melting curves between different genotypes. Fifty‐six SNPs were developed in the Pacific oyster, Crassostrea gigas by mining expressed sequence tags database, using the HRM method. The frequency of the SNPs was estimated at 1 per 113 bp of contig sequences. Analysis of segregation in a full‐sib family showed that 28 SNPs were polymorphic, with 15 in accordance to expected Mendelian ratios. Linkage grouping of the 28 markers resulted in six linkage groups. The combined power of exclusion of the 42 SNPs, which conformed to Hardy–Weinberg equilibrium, was greater than 99.98%, while the average polymorphic information content was 0.2223. The simulation results showed that the success rate of parentage analysis could be 97% with the 42 SNPs. These SNPs will be useful for pedigree analysis, association studies, and marker‐associated selection of this species .     

黄条鰤生长性状全基因组关联分析

利用2b-RAD技术对119尾黄条鰤(Seriola lalandi)个体进行测序,共获得黄条鰤SNP分子标记26665个,对黄条鰤个体的体质量和全长这2个重要生长性状进行全基因组关联分析,筛选与体质量和全长性状相关的SNP位点和候选基因。结果显示,黄条鰤体质量性状中共筛选到17个体质量显著关联的SNP位点,找到17个可能的候选基因,全长性状共筛选到12个潜在显著关联位点,找到12个可能的候选基因。利用KEGG数据库对可能的候选基因进行Pathway分析,得知候选基因主要参与了细胞或组织生长发育相关的代谢通路调控过程,可能是影响黄条鰤生长性状密切相关的重要候选SNP位点和功能基因,结果可为今后黄条鰤种质资源可持续利用和育种提供遗传信息资料积累。     

黄条[鱼师]生长性状全基因组关联分析

利用2b-RAD技术对119尾黄条[鱼师](Seriola lalandi)个体进行测序,共获得黄条[鱼师]SNP分子标记26665个,对黄条[鱼师]个体的体质量和全长这2个重要生长性状进行全基因组关联分析,筛选与体质量和全长性状相关的SNP位点和候选基因。结果显示,黄条[鱼师]体质量性状中共筛选到17个体质量显著关联的SNP位点,找到17个可能的候选基因,全长性状共筛选到12个潜在显著关联位点,找到12个可能的候选基因。利用KEGG数据库对可能的候选基因进行Pathway分析,得知候选基因主要参与了细胞或组织生长发育相关的代谢通路调控过程,可能是影响黄条[鱼师]生长性状密切相关的重要候选SNP位点和功能基因,结果可为今后黄条[鱼师]种质资源可持续利用和育种提供遗传信息资料积累。     

大黄鱼22个微卫星标记在F1家系中的分离方式及与生长性状的相关分析

研究了1个大黄鱼F1家系150个个体22个微卫星位点的基因型分布,并分析了标记位点与生长性状的相关性。结果显示,22个位点共检测到60个等位基因,平均等位基因数为2.73,平均有效等位基因数为2.37;平均观测杂合度与期望杂合度分别为0.75和0.73,部分位点基因型分布严重偏离孟德尔定律,暗示其可能与适应性基因相连锁,其中LYC0446位点附近可能存在隐性纯合致死基因。LYC0077位点与体质量、体长和体高均呈显著相关(P<0.05),其中等位基因A(165 bp)对应的生长性状表型值最大,可以作为选育快长性状的有效分子标记;LYC0015和LYC0243与体高呈显著相关(P<0.05),与体长、体质量的相关不显著(P>0.05),LYC0015位点的等位基因C(110 bp)和LYC0243位点的等位基因A(160 bp)为有利的等位基因。对LYC0015、LYC0077和LYC0243进行不同基因型个体表型值的多重比较,找到3种对生长性状有利的基因型,分别为BC、AA和AB。同时,以体质量性状为参照,对3个位点不同基因型组合进行比较,找到一个最优基因型组合(BC/AA/AB),与3个位点单独分析对应的最优基因型完全一致,符合加性作用模型。     

中国明对虾单个家系中与生长性状相关微卫星标记的初步筛选

以1个人工授精获得的中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)F2家系为材料,对其中80尾中国明对虾进行正态分布检验,选择19个稳定扩增的微卫星位点对每一个体进行扩增和基因分型,分析家系遗传信息.利用最小二乘法对微卫星位点与中国明对虾体长、全长、体质量性状进行关联性分析.采用SPSS 11.5软件作微卫星分子标记与经济性状的方差分析,考察各微卫星位点对体长、全长、体质量3个经济性状的影响程度.结果表明,中国明对虾体长、全长、体质量3个性状均呈正态分布(P＞0.05);相关分析得到,19个微卫星位点中RS0683和FC019两个微卫星位点与体长、全长、体质量呈显著相关(P＜0.05);同时对差异显著的位点进行不同基因型间经济性状的多重比较,RS0683标记座位AA基因型在体长、全长、体质量的表型效应上极显著高于AB、BB基因型(P＜0.01),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状正相关;FC019标记座位的AA基因型体长、全长、体质量显著低于AB、BC基因型(P＜0.05),表明该标记位点基因型AA与3种经济性状呈负相关.