基于微卫星分析的长丰鲢种质资源遗传监测

长丰鲢(CF)为我国人工培育的鱼类新品种, 自推广应用以来取得了良好的效果。开展长丰鲢种质资源遗传监测, 对其优良性状保持具重要作用。研究采用18对微卫星引物分析了鲢(L)和长丰鲢世代间(CF₁、CF₂和CF₃)的遗传多样性和遗传结构。结果表明: 鲢遗传多样性指数高于长丰鲢, 遗传多样性也较长丰鲢丰富。而长丰鲢子代间CF₁到CF₃平均等位基因数(N_a)从5.7222下降到5.0556; 平均有效等位基因数(N_e)从3.2551下降到3.1461; 平均观测杂合度(H_o)从0.6975下降到0.5407; 平均期望杂合度(H_e)从0.6422下降到0.6235; 多态信息含量(PIC)从0.5784下降到0.5609。CF₁到CF₃的遗传参数是逐渐下降, 遗传多样性逐渐降低, 但群体间遗传多样性仍较高。长丰鲢子代间F_st在0.0160—0.0315, 表明其群体已出现了遗传分化, 但分化程度较低。长丰鲢各世代间遗传距离逐渐增加, 遗传相似度逐渐减小。研究表明经过连续3代利用, 长丰鲢CF₁到CF₃的遗传结构发生了改变, 遗传多样性呈下降趋势, 但遗传多样性水平仍较高。研究结果为长丰鲢进一步优良性状的维持提供了依据。     

草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化, 研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明, 4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(H_d)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代, 在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体, 但单倍型多样性(H_d)小于F2代群体; 单倍型分析结果表明, 6个群体间无共享单倍型, 4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3), 石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15); 遗传分化指数(F_st)分析结果表明, 邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_st范围为0.41475—0.55128), 石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化, 与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化, 同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化; 基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining, NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论, 即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远, 石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明, 经过2个世代的选择育种, 选育群体的遗传结构已发生了变化, 并且随着选育的进行, 选育世代的遗传多样性下降的较为明显, 这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案, 并实时监测选育群体的遗传多样性, 以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。     

中华绒螯蟹“长荡湖1号”连续3个世代的遗传多样性分析

为了解选育对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)“长荡湖1号”遗传多样性的影响,研究采用20个微卫星位点对“长荡湖1号”A系和B系各连续3个世代进行遗传多样性分析。结果如下:20个微卫星标记在6个群体中共检测到551个等位基因,各位点的平均等位基因数(N_a)和平均有效等位基因数(N_e)分别为27.55和13.61,平均观测杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.72和0.90,平均香农信息指数(I)和多态信息含量(PIC)分别为2.73和0.89。在选育过程中,A系和B系3个世代的PIC均有下降趋势,各群体的H_e和H_o均维持较高水平。A系子一代(G1)和子二代(G2)的有效群体数量(N_e)分别为72.7和111.8,B系G1和G2的有效群体数量分别为67.7和115.8,均维持在较高水平。Hardy-Weinber平衡检验结果显示,有72.5%的数据偏离Hardy-Weinber平衡,表明选育群体的遗传结构处于相...     

基于G-SSR和EST-SSR标记的鲫6个群体遗传结构分析

研究同时利用非编码区和编码区微卫星标记(G-SSR和EST-SSR)分析黑龙江、长江、奉化江及淮河水系共6个野生鲫(Carassius auratus)群体的遗传多样性及遗传结构, 并比较2类不同来源SSR用于鲫群体遗传多样性分析的差异。8个G-SSR标记在6个鲫群体中检测到173个等位基因, 平均N_a、N_e、H_o、H_e以及PIC分别为22、12.9、0.769、0.893和0.879, 群体间F_st值介于0.008—0.085, 其中来自黑龙江水系的2个群体与其余水系的所有群体均达到或接近于中等程度的遗传分化, 而长江、奉化江和淮河水系4个群体间的遗传分化程度不明显。Nei’s遗传距离介于0.203—0.701; 根据遗传距离所绘制的UPGMA聚类图将6个鲫群体划分为2个大分支, 其中来自黑龙江水系的2个群体聚为一枝, 其余水系群体聚为另一枝。贝叶斯分析也支持这一结果, 将6个鲫群体划分为2个最佳理论群。利用8个EST-SSR标记在6个鲫群体中共检测到155个等位基因, 平均N_a、N_e、H_o、H_e以及PIC分别为19、9.5、0.728、0.870和0.855; 群体间F_st值和Nei’s遗传距离分别介于0.005—0.084和0.117—0.683; 基于EST-SSR标记的UPGMA聚类分析和贝叶斯分析也将6个鲫群体划为两大类群: 黑龙江水系群体; 长江、奉化江和淮河水系群体。G-SSR和EST-SSR标记检测6个鲫群体的平均多态信息含量(PIC)分别为0.786—0.864和0.761—0.833。研究结果显示: 6个野生鲫群体均具有较高的遗传多样性, 但黑龙江水系群体多样性低于其他水系群体; 尽管EST-SSR标记的多态性略小于G-SSR标记, 但是2类微卫星标记均揭示了相似的鲫群体遗传结构和分化格局。研究结果对鲫种质资源的保护和EST-SSR标记在鱼类群体遗传学研究价值的评价提供了新的信息。     

罗氏沼虾不同育种群体遗传多样性研究

为深入了解罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)不同种质资源的遗传背景, 研究采用微卫星标记和线粒体基因相结合, 对罗氏沼虾4个育种群体, 即选育3代的数丰核心群体(SF)、引进的正大群体(ZD)、正大和数丰杂交的群体(ZDS)、正大子代和数丰杂交的群体(ZD2S)的遗传多样性进行了研究。150个个体的微卫星分析结果显示, 7个微卫星位点均表现出高度多态性(PIC>0.5), 4个群体平均的等位基因数(N_a)、期望杂合度(H_e)和多态信息含量(PIC)分别为19.43、0.8980和0.8867。SF群体的平均H_e (0.874)和PIC (0.854)最高, ZD2S的H_e (0.863)和PIC (0.834)其次, ZDS群体的H_e (0.798)和PIC (0.761)最低。4个群体间的遗传分化指数(F_ST)为0.04166—0.10438, 处于中低水平的遗传分化, 其中, ZD和ZDS的遗传分化最大, F_ST为0.10438。线粒体COⅠ和12S rRNA基因组合序列分析结果显示, 149个个体共识别27个单倍型, 平均单倍型多样性(H_d)和核苷酸多样性(π)分别为0.846和0.00313。在4个群体中, ZD2S群体的H_d值最高, 其次为SF群体, ZDS的最低; 对于π值, SF群体的最高, 其次为ZD2S群体, ZD群体的则最低, 该结果与微卫星的结果基本一致。但基于线粒体基因的群体间遗传分化较小, F_ST值为–0.02226—0.07310, 小于微卫星估计的结果。微卫星和线粒体基因一致表明, SF和ZD2S两个群体均保持着较高的遗传多样性, 具有进一步选育的潜力。     

五个罗氏沼虾群体遗传多样性的微卫星分析

利用16对微卫星标记对来自泰国(CP)、缅甸(MN)、孟加拉(BD)和中国(MP和DP)的共5个罗氏沼虾群体进行了遗传多样性和遗传结构的分析。结果显示, 16个微卫星位点均具有较高的多态性, 平均等位基因数(N_a)、期望杂合度(H_e)、Shannon信息指数(I)和多态信息含量(PIC)分别为17.563、0.8316、2.1662和0.7328。5个群体的期望杂合度(H_e)介于0.7025—0.8594, 多态信息含量(PIC)介于0.6538—0.8048, 表明所有群体均具有高度遗传多样性, 遗传多样性水平CP>MP>BD>MN>DP。遗传分化指数(F_st)值介于0.03430—0.17333, 表明所有群体间均有不同程度的遗传分化。16个微卫星位点的F_st值均大于0.05, 均值为0.0977, 与群体间有遗传分化相符。AMOVA分析显示群体间变异占总变异的6.22%, 群体内个体间的变异占总变异的40.72%, 个体内部的遗传变异占总变异的53.07%。基于Nei氏遗传距离构建的UPGMA系统进化树显示, MN群体首先与MP群体聚为一类, 再与DP群体聚为一类, 之后再与BD群体聚为一类, 最后与CP群体聚为一类, 表明中国群体与泰国群体亲缘关系较远。遗传结构分析显示, 参试样本被划分为5个理论群体, 除MP群体中个体遗传结构混杂外, 其余群体中个体遗传结构相对独立。研究为罗氏沼虾种质资源的开发利用和优良品种的选育提供了参考数据。     

飘鱼微卫星位点的筛选及珠江流域5个地理群体的遗传多样性分析

为了解珠江流域飘鱼(Pseudolaubuca sinensis)群体间的遗传多样性及其分化程度, 利用RAD-Seq技术开发出微卫星位点, 并设计了100对微卫星引物, 筛选出66个可稳定扩增出目的条带的位点, 其中16个具有较高的多态性(PIC>0.5), 以2碱基重复居多。利用其中10对多态性位点对珠江流域的郁江(YuJ)、左江(ZJ)、右江(YJ)、融江(RJ)和桂江(GJ)飘鱼群体进行遗传多样性研究, 得到有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度范围分别为5.2028—6.3800、0.6773—0.7667和0.7975—0.8425, 表明珠江流域5个飘鱼群体具有较高的遗传多样性, 以YuJ群体遗传多样性最高, RJ群体遗传多样性为最低。且群体间各个遗传参数相差较小, 说明他们的遗传多样性水平相近。AMOVA分析显示, 遗传变异主要来自于群体内(98.45%), 仅一小部分的变异来自于群体间(1.55%), 总群体的遗传分化系数F_st为0.015, 两两群体间的F_st在–0.0033—0.0295波动, 属于低等程度的分化。群体间基因交流值(N_m)在8.2246—76.0075, 表明群体间基因交流频繁, 对遗传漂变作用的抵制能力较强。研究筛选出了多态性高的微卫星位点, 并利用其对5个飘鱼群体遗传多样性进行评价, 旨在有效地监测飘鱼的种质资源状况, 为其资源的开发利用和保护提供科学指导。     

菲律宾蛤仔大连群体不同世代的遗传多样性

采用12对有效微卫星引物对大连群体菲律宾蛤仔连续4个选育世代(F₁、F₂、F₃、F₄)的144个个体进行了遗传多样性分析。结果表明:共获121个等位基因,每个位点的等位基因数在2-6个不等,其大小在101-273 bp之间;各个世代平均等位基因数在3.75-4.58,平均观测杂合度在0.3391-0.3860之间。从F-检验结果上看,所有世代内有2个位点遗传分化较弱,8个位点遗传分化中等,2个位点遗传分化较大;配对比较F_st值(0.05-0.15)表明4个世代群体间遗传分化程度中等。F_is值表明有2个世代位点杂合度处于过剩状态;但对连续4个世代而言,每个世代均表现出一定程度的杂合子缺失。随着世代连续选育的进行,Nei氏遗传相似性逐渐减小(0.8203-0.8107-0.8031);遗传距离逐渐增大(0.1918-0.2099-0.2129);不同世代群体间遗传相似性系数为0.7873-0.8685,遗传距离为0.141-0.2391。4个世代平均PIC值为0.5055,表明选育后代遗传多样性较好,还有较大的选育潜力,可以继续进行上选。     

基于微卫星的中华鳖(Pelodiscus sinensis)选育世代遗传多样性监测

本研究利用微卫星技术,对选育的中华鳖F3、F4、F5代群体的遗传多样性进行了监测,并与日本鳖群体进行了比较。结果显示,在筛选的15个微卫星位点中,4个群体共218个个体共检测到等位基因数138个,平均等位基因数(Na)为7.2~8.4,平均观测杂合度(Ho)为0.512 3~0.626 5,平均期望杂合度(He)为0.574 9~0.646 1,平均多态信息含量(PIC)为0.534 6~0.604 9,表明这些中华鳖群体有较丰富的遗传多样性。中华鳖选育群体F3、F4、F5代及日本鳖群体的遗传多样性参数Na分别为8.400、7.733、7.200、7.200,Ho分别为0.626 5、0.527 4、0.478 7、0.512,He分别为0.646 1、0.639 8、0.642 0、0.574 9,PIC分别为0.604 9、0.598 2、0.594 9、0.534 6,显示中华鳖群体随着选育进程,遗传多样性逐渐下降,但仍然比日本鳖群体高,还可以进行进一步的选育。中华鳖选育群体在聚类分析中聚为一支,而日本鳖群体单独聚为一支,这说明人工选育对生物进化与地理分化的历史局面没有产生影响。     

我国新引进吉富品系尼罗罗非鱼群体的遗传多样性分析

选取罗非鱼(Oreochromis spp.)第二代遗传连锁图谱中的26个微卫星位点,对淡水渔业研究中心引进的、由60个家系组成的吉富品系尼罗罗非鱼(O.niloticus)群体进行遗传结构分析。结果显示,26个微卫星位点在吉富罗非鱼群体中共检测到124个等位基因,各位点的等位基因数为3～7个,平均4.8个。片段长度104～322 bp,平均杂合度观测值为0.622 1,平均杂合度期望值为0.642 3,平均多态信息含量(PIC)为0.633 4。所检测的26个位点中,有25个位点属于高度多态位点(PIC0.5),占所检测位点的96.15%;1个位点属于中度多态位点。结果表明,该吉富罗非鱼群体多态信息含量丰富,遗传多样性水平较高。因而该群体仍然具有较大的选育潜力,可以作为选育的基础群体开展进一步的选育工作。     

长江野鲤(Cyprinus carpio)及两种养殖鲤群体遗传多样性评估

为了给鲤鱼遗传资源保护及利用提供较为准确的基础数据,利用10对微卫星标记分析了黄河鲤(Huanghe Cyprinus carpio,人工养殖群体)、长江野鲤(Changjiang wild Cyprinus carpio,安徽段)、安徽养殖鲤(Anhui cultured Cyprinus carpio,宿州市)群体遗传多样性。遗传多样性分析实验表明:3个群体均具有较高的遗传水平,且长江野鲤群体遗传多样性高于黄河鲤、安徽养殖鲤;卡方检验表明:3个群体在较大程度上受到人类活动及生态环境变化的影响,30个位点中76.67%的位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡。遗传距离、遗传相似度、非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)聚类树及贝叶斯聚类分析均显示,长江野鲤与安徽养殖鲤亲缘关系较近,研究情况与实际生产中养殖户从长江里获得鲤鱼亲本用于繁殖苗种的现象相符。突变-漂移平衡分析显示,在TPM模式下,Wilcoxon符号秩次检验中黄河鲤群体显著偏离突变-漂移平衡,需进一步扩大选育群体。总体来说,黄河鲤、长江野鲤、安徽养殖鲤群体遗传多样性均较高,具有进一步的选育空间。     

从江及周边地区稻田鲤的遗传结构及系统发育关系

为探究贵州从江及邻近的榕江、黎平和锦屏以及广西三江、湖南的通道和靖州等地稻田鲤Cyprinus carpio Linnaeus的遗传结构及系统关系, 研究基于mtDNA Cyt b基因测序技术对6个地理群体进行了分析。447尾稻田鲤中共界定出29种Cyt b基因序列单倍型, 结合NCBI中鲤同源序列的系统发育和序列比对分析表明, 从江及邻近苗侗族地区稻田鲤是一个含欧亚2大谱系、3个鲤亚种和多个母系血统成分的混合群体, 主体类群是华南鲤C. carpio rubrofuscus, 同时混有欧洲鲤C. carpio carpio和远东鲤C. carpio haematopterus, 遭受国内外鲤养殖品种的遗传渗析。遗传多样性分析显示, 欧洲鲤亚种群体为低H_d低π, 遗传多样性贫乏, 远东鲤和华南鲤2个亚种群体呈高H_d低π特点。华南鲤6个稻田群体除锦屏为低H_d低π外, 其余都为高H_d低π, 从江的H_d最高, 黎平的π最高。遗传分化和分子方差(AMOVA)分析显示, 谱系间和亚种间存在显著的遗传分化(P<0.001), 锦屏和三江与其他群体存在中等-高度的分化等级, 其余群体间分化较弱, 群体间变异贡献率为16.69%, 群体内为81.14%。综合分析表明, 从江及邻近地区稻田鲤群体间存在有限的遗传交流, 群体内和群体间有不同的遗传结构。研究丰富了该地区稻田鲤遗传背景资料, 可为湘黔桂交界苗侗族地区稻田鲤的种质资源鉴定与保护提供理论依据。     

湘江野鲤养殖群体和自然群体遗传多样性的微卫星分析

采用微卫星技术,用17对微卫星引物对湘江野鲤养殖群体和自然群体的的遗传多样性进行分析.结果表明:有15对引物扩增出清晰的条带,其中13对引物在群体间呈现多态性;2个群体中,13对多态性引物分别扩增等位基因2～12个,共90个,其中35个等位基因为2群体共有,55个等位基因具有群体特异性,引物平均等位基因数为6.92个,等位基因频率为0.0667～0.8333;养殖群体和自然群体的平均遗传杂合度和平均多态信息含量分别为0.5688、0.5152,0.5860、0.5347;2个群体间遗传相似性指数为0.6762,遗传距离为0.3238,表明湘江野鲤养殖和自然群体遗传多样性均较为丰富,2个群体间遗传变异程度较高.     

西昌华吸鳅的微卫星引物筛选及赤水河四个地理种群的遗传多样性分析

采用高通量测序法对西昌华吸鳅(Sinogastromyzon sichangensis)基因组进行随机测序并筛选出符合条件的微卫星位点, 设计可用于PCR扩增的引物, 筛选出29对具有多态性的引物, 平均等位基因数为14.5, 观测杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)分别为0.620和0.882, 多态信息含量(PIC)为0.859。选取其中多态性较高的20对引物在赤水河及其支流的4个地理种群中进行扩增, 分析不同地理种群的遗传多样性和种群分化情况。结果表明, 赤水镇种群观测杂合度最高(0.669), 茅台镇种群观测杂合度最低(0.520); 习水河多态信息含量最高(0.868), 茅台镇种群多态信息含量最低(0.841)。赤水河干流的几个种群未出现显著分化, 而习水河种群与其他3个种群的遗传分化程度较高。AMOVA分析显示遗传变异主要发生在群体内, 群体间遗传变异仅占3.33%, 群体内遗传变异占96.67%。种群遗传结构分析表明, 赤水河干流整体遗传背景趋于一致, 而习水河种群则单独聚为一个亚类群。研究为西昌华吸鳅的资源保护和种群遗传学研究提供了基础资料。     

缢蛏5个群体遗传多样性和遗传分化的SNP分析

利用多态性SNP标记, 采用SNaPShot方法分析了缢蛏(Sinonovacula constricta)5个群体(山东东营群体DY、浙江乐清群体YQ、福建云霄群体YX、广东湛江群体ZJ及广西钦州群体QZ)的遗传多样性和遗传结构。结果表明, DY、YQ、YX、ZJ和QZ的平均有效等位基因数(N_e)分别是1.754、1.555、1.558、1.533和1.519; 平均香农指数(I)为0.605、0.501、0.502、0.489和0.471; 平均观测杂合度(H_o)为0.317、0.282、0.282、0.265和0.285; 平均期望杂合度(H_e)为0.423、0.336、0.338、0.325和0.313; 平均最小等位基因频率(MAF)为0.336、0.241、0.238、0.234和0.229; 缢蛏5个群体具有较高遗传多样性。STRUCTURE分析显示所有的缢蛏个体可以划分为5个聚类簇, 5个群体在每个聚类簇中占比为0.075—0.397, 均未聚集到单个聚类簇中; AMOVA分析结果显示, 群体间遗传分化系数(F_st)值为–0.0061—0.0829; 群体两两之间遗传距离为0.0023—0.0537, Nei’遗传相似度为0.9477—0.9977; UPGMA聚类分析表明乐清群体和云霄群体聚为一支, 湛江群体和钦州群体聚为一支, 东营群体与其他4个群体遗传距离最远, 单独为一支。群体遗传结构分析表明, 群体间遗传变异主要来自群体内部, 群体间具有较高的遗传相似度和较低的遗传分化, 推测缢蛏在养殖过程中频繁的亲贝引种和苗种移养可能是导致群体遗传分化程度不高的主要原因。     

小麦与高冰草体细胞杂种后代的核基因组和叶绿体基因组的遗传特征

以小麦(Triticum aestivum L.)与高冰草(Agropyron elongatum(Host)Nevski)体细胞杂种同一个克隆来源的F2-F6自交系Ⅱ-2、Ⅱ-Ⅰ-8以及由Ⅱ-Ⅰ-8 F2分离形成的8-1(F3-F6)为材料,利用小麦叶绿体基因组的微卫星(Microsatellite)特异引物及随机扩增多态性DNA(RAPD)引物进行分析.结果表明,杂种株系的叶绿体基因组组成一致,均以小麦叶绿体基因组为主,仅在rpl14和rpl16基因的间隔序列中检测到双亲的特征带,表明有高冰草的叶绿体DNA在杂种中存在,并稳定遗传至第六代.RAPD分析表明,不同杂种株系中存在不同的高冰草核DNA片段,核基因组在传代中基本稳定.     

澜沧江中上游光唇裂腹鱼四个地理群体遗传多样性分析

利用简化基因组测序对澜沧江中上游的苗尾-功果桥库区、黄登-大华桥库区、里底江段和乌弄龙江段4个地理群体60个光唇裂腹鱼(Schizothorax lissolabiatus Tsao)样本进行了简化基因组测序, 平均测序深度255.26X, Q30为94.96%, 平均GC含量为39.80%; 测序获得多态性SLAF标签252623个, SNP标记1151083个, 其中, SNP平均完整度为36.66%, SNP平均杂合率为9.5%; 通过测序结果进行遗传多样性分析, 结果表明, 观测等位基因数均为2, 平均期望等位基因数为1.4211—1.5029, 平均观测杂合度为0.2381—0.3131, 平均期望杂合度为0.2690—0.3115, 平均多样性指数为0.2868—03248, 平均香浓指数为0.4269—0.481, 平均次要基因频率(MAF)为0.1854—0.2216, 平均多态信息含量(PIC)为0.2237—0.2553; AMOVA分析结果显示, 在总的变异中, 89.73%的遗传变异来自群体内部, 10.27%的遗传变异来自于群体间, 群体间遗传分化指数在–0.0150—0.1299(P<0.05), 表明群体间存在不同程度的分化。4个群体间遗传距离为0.05—0.15, UPGMA聚类表明, 苗尾-功果桥库区、黄登-大华桥库区和里底3个地理群体相互交叉聚类, 乌弄龙地理群体单独聚为一类。综上, 4个群体的遗传多样性处于中等水平, 遗传距离及聚类结果与试验群体地理距离基本相符, 研究结果将为光唇裂腹鱼种质资源评价与保护提供参考依据。