泥蚶野生群體與選育群體的分子遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、泥蚶是我國(guó)四大養(yǎng)殖貝類之一，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。培育出優(yōu)良品種是促進(jìn)泥蚶養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。分子標(biāo)記技術(shù)的出現(xiàn)為優(yōu)良品種的快速培育提供了豐富的理論基礎(chǔ)。本研究利用線粒體COI技術(shù)和AFLP分子標(biāo)記技術(shù)，以泥蚶野生群體及選育群體為實(shí)驗(yàn)材料，探討了泥蚶不同群體的遺傳多樣性和遺傳變異，為分子標(biāo)記輔助育種及新品種培育提供基礎(chǔ)。
　　 1.泥蚶4個(gè)地理群體線粒體COI基因序列變異及遺傳結(jié)構(gòu)分析
　　 利用線粒體DNA細(xì)胞色素氧

2、化酶亞基Ⅰ(COI)基因測(cè)序技術(shù)分析了泥蚶4個(gè)地理野生種群(韓國(guó)釜山-FS、山東東營(yíng)-DY、江蘇如東-RD、浙江樂(lè)清-YQ)的遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳多樣性。利用特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增、純化、測(cè)序并進(jìn)行同源序列比對(duì)，在所測(cè)34條序列中，得到泥蚶COI基因片段長(zhǎng)度為582bp，4個(gè)地理群體的T，C，A，G堿基含量平均值分別為21.7％，23.8％，40.1％，14.2％，A+T的含量平均值為61.8％，G+C的含量平均值為38.1％，A+T的含量

3、明顯高于C+G的含量，4個(gè)群體間的堿基組成沒有明顯差異。在泥蚶4個(gè)地理群體中共發(fā)現(xiàn)9個(gè)單倍型，在9個(gè)單倍型中有12個(gè)變異位點(diǎn)，占分析位點(diǎn)總數(shù)的2.06％。在泥蚶4個(gè)地理群體中，遺傳多樣性存在著一定的差異。根據(jù)平均核苷酸差異數(shù)和核苷酸多樣性指數(shù)的比較結(jié)果來(lái)看，均是RD>FS>DY>YQ，且僅有RD群體單倍型指數(shù)大于0.9，表現(xiàn)出了豐富的遺傳多樣性。而YQ群體的遺傳多樣性指數(shù)相對(duì)偏低，這可能與浙江樂(lè)清地區(qū)泥蚶的大規(guī)模養(yǎng)殖有關(guān)。泥蚶不同地理群

4、體的遺傳多樣性的研究，可為以后更合理的開發(fā)、利用泥蚶資源打好基礎(chǔ)，使其泥蚶養(yǎng)殖業(yè)達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
　　 2.泥蚶生長(zhǎng)性狀相關(guān)AFLP分子標(biāo)記的篩選
　　 利用群體選育的方法，本課題組選育出了快速生長(zhǎng)品系，同樣的生長(zhǎng)環(huán)境下，選育品系在殼長(zhǎng)、殼高、殼寬、總重等都表現(xiàn)出了顯著的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。為研究遺傳結(jié)構(gòu)變異，篩選出與生長(zhǎng)相關(guān)的分子標(biāo)記，本實(shí)驗(yàn)利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)泥蚶快速生長(zhǎng)品系和對(duì)照組群體的64個(gè)個(gè)體基因組DNA進(jìn)行

5、了PCR擴(kuò)增和電泳檢測(cè)。從63對(duì)引物組合中篩選出了40對(duì)擴(kuò)增效果較好的引物組合，40對(duì)引物在64個(gè)個(gè)體中共擴(kuò)增出2180條帶譜，多態(tài)性比例85.6％。從Nei's基因多樣性和Shannon's信息指數(shù)上來(lái)看，遺傳多樣性均是選育群體>對(duì)照組，說(shuō)明選育群體遺傳多樣性水平較高。泥蚶選育群體與對(duì)照群體的遺傳距離較小(0.0113)，這表明經(jīng)過(guò)一代的選育，群體間遺傳差異較小，親緣關(guān)系很近。遺傳分化系數(shù)Gst=0.0224，基因流Nm=22.281

6、1，說(shuō)明遺傳變異較小，群體間存在明顯的基因流動(dòng)。在2180條帶中共篩選出了11個(gè)顯著性差異的位點(diǎn)。在所有顯著差異的位點(diǎn)中，2個(gè)位點(diǎn)只在選育品系中出現(xiàn)，出現(xiàn)頻率分別為0.8125，0.3438，有7個(gè)位點(diǎn)在選育品系中出現(xiàn)的頻率顯著高于對(duì)照組，另有2個(gè)位點(diǎn)在對(duì)照組出現(xiàn)的頻率顯著高于選育品系。這些標(biāo)記可能與泥蚶生長(zhǎng)性狀相關(guān)。這些與生長(zhǎng)相關(guān)分子標(biāo)記的獲得為泥蚶生長(zhǎng)性狀的QTL定位、分子標(biāo)記輔助育種、生長(zhǎng)相關(guān)基因的克隆奠定基礎(chǔ)。
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7、.泥蚶4個(gè)快速生長(zhǎng)家系的遺傳變異分析
　　 利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)泥蚶4個(gè)快速生長(zhǎng)家系(J5♂×Z19♀早、Z7♂×J26♀、S1♂×Z3♀、S6♂×Z22♀)的遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳差異進(jìn)行了分析。用篩選出的9對(duì)引物組合(FA5M51、FA2M62、E33M55、E32M51、E33M62、E32M62、E32M58、E33M48、E42M48)在4個(gè)家系共124個(gè)個(gè)體中擴(kuò)增出506個(gè)位點(diǎn)，多態(tài)位點(diǎn)比例72.53％。遺傳結(jié)構(gòu)分析表

8、明，4個(gè)家系的多態(tài)位點(diǎn)比例為51.14％～60.75％。從Nei基因多樣性指數(shù)和Shannon’s信息指數(shù)反映的遺傳多樣性來(lái)看，4個(gè)家系的遺傳多樣性由大到小依次為J5♂×Z19♀>S6♂×Z22♀>S1♂×Z3♀>Z7♂×J26♀?；蚍只禂?shù)Gst和AMOVA分子方差分析表明，38.37％的變異來(lái)自家系間，而61.63％的變異來(lái)自家系內(nèi)個(gè)體間，可見遺傳變異主要來(lái)源于家系內(nèi)個(gè)體間。4家系間總遺傳分化指數(shù)Fst=0.3837，說(shuō)明家系間已

9、發(fā)生了一定程度的遺傳分化。遺傳距離和聚類分析表明，J5♂×Z19♀與其它3個(gè)家系間的遺傳距離均較大(0.1201～0.1254)，單獨(dú)分出一支，而S1♂×Z3♀與S6♂×Z22間的遺傳距離最小(0.0896)，首先聚在一起。另外，在4個(gè)家系的指紋圖譜中找到了40個(gè)特征性標(biāo)記，其中家系J5♂×Z19♀有15個(gè)特征性標(biāo)記，S6♂×Z22♀有3個(gè)特征性標(biāo)記，S1♂×Z3♀有14個(gè)特征性標(biāo)記，Z7♂×J26♀有8個(gè)特征性標(biāo)記，這些標(biāo)記可作為家系