应用DNA分子标记鉴定黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼及其杂交种的研究

为区分黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidraco Richardson）、瓦氏黄颡鱼（Pelteobagrus vachelli Richardson）及其杂交种,前期研究构建了一个YY超雄黄颡鱼的BAC文库并筛选到了一个包含性别连锁标记Pf62-Y的BAC克隆。研究对该BAC克隆进行测序并鉴定到了一个新基因Inad-like,而且Inad-like的外显子序列在X和Y染色体上基本一致。通过黄颡鱼Inad-like的外显子序列及序列的保守性我们设计引物在瓦氏黄颡鱼中扩增获得了其部分内含子序列。通过内含子序列比对,发现瓦氏黄颡鱼比黄颡鱼少了一个DNA片段。基于黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼的显著遗传差异,设计了一对引物,该引物在黄颡鱼和瓦氏黄颡鱼基因组中分别扩增出1908和1178 bp DNA片段,而且在杂交黄颡鱼中同时扩增出这两个DNA片段。总之,这个新的遗传标记提供了一种稳定、高效识别黄颡鱼及其与瓦氏黄颡鱼杂交种的方法。     

瓦氏黄颡鱼线粒体全基因组序列分析及系统进化

鲿科鱼类种类繁多, 外形相似, 形态学分类较为困难。为了给鲿科鱼类乃至鲇形目鱼类的系统进化研究积累基础资料, 文章采用参照近缘物种线粒体基因组设计覆盖全基因组引物的方法, 利用16对引物对瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)线粒体全基因组进行扩增, PCR产物转化到质粒后测序, 最终获得线粒体基因组全序列, 其全长为16 527 bp, 包括2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个编码蛋白质基因和一个非编码控制区。瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)线粒体基因组结构和基因排列顺序与现已公布的鲇形目鱼类完全一致, 序列分析表明, 与鲇形目其他种属间具有较高的同源性, 与拟鲿属的同源性最高(91%)。利用鲇形目共4科6属9种及3个外群的线粒体全基因组序列, 从线粒体基因组水平探讨了鲿科鱼类及其在鲇形目的系统进化地位, 结果表明: 鲿科鱼类的瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)及越南拟鲿(Pseudobagrus tokiensis)构成一单系群; 拟鲿属与黄颡鱼属的关系较近; 黄颡鱼属中瓦氏黄颡鱼(P. vachelli)与光泽黄颡鱼(P.nitidus)的关系近于黄颡鱼(P. fulvidraco)。     

黄颡鱼属物种的RAPD分子鉴定及杂种遗传分析

使用20个随机引物研究了4种黄颡鱼的RAPD图谱,其中6个可以用来准确鉴别4个种,分别是S1、S2、S5、S7、S8、S17。同时也分析了4种黄颡鱼之间的亲缘关系,发现种间遗传距离D值在0.5000左右波动,黄颡鱼-叉尾黄颡鱼、瓦氏黄颡鱼-光泽黄颡鱼之间的D值最小,分别是0.4816和0.4017。聚类图显示,黄颡鱼和叉尾黄颡鱼属同一分支;瓦氏黄颡鱼和光泽黄颡鱼属另一分支,说明它们之间分别有更近的亲缘关系。另外,采用黄颡鱼作母本,瓦氏黄颡鱼作父本,获得了杂交F1代,对F1代进行RAPD分析,发现了杂种遗传图谱的三种变化情况:叠加、叠加-变异、叠加-弱化,表明F1代DNA多态性增强,杂合性提高,预示着杂种优势的可能性。       

黄颡鱼属两种鱼类的线粒体ND4基因序列变异性分析

以东亚特有种光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)和长须黄颡鱼(Pelteobagrus eupogon)为研究对象,采用PCR技术获得了这两种鱼类的部分线粒体DNA DN4基因及其3′端的tRNA基因碱基共约772个,用MEGA2.1软件分析了此片段序列,采用Kimura双参数模型计算遗传距离,以科属的大鳍(Hemibagrus macropterus)为外类群,用邻接法构建不同水系的光泽黄颡鱼和长须黄颡鱼的分子系统树。不同水系的光泽黄颡鱼的遗传距离在0.000—0.012之间,长须黄颡鱼的遗传距离在0.000—0.003之间,光泽黄颡鱼和长须黄颡鱼种间的遗传距离在0.099—0.108之间,从分子水平上证实了光泽黄颡鱼和长须黄颡鱼为两个有效物种。不同水系的光泽黄颡鱼遗传变异很小,除黑龙江种群外,其他水系的光泽黄颡鱼在分子系统树没有能够按水系区分开来,可能的原因为:(1)不同水系的光泽黄颡鱼之间存在频繁的基因交流;(2)东亚科鱼类的线粒体DNA的进化速率可能较小;(3)人类经济活动可能已影响到光泽黄颡鱼的种群遗传结构。     

三个黄颡鱼群体遗传多样性及亲缘关系的微卫星标记分析

利用微卫星标记技术对3个黄颡鱼群体(W S、TE和QF)的遗传多样性及亲缘关系进行研究。通过筛选的30个引物对3个黄颡鱼群体基因组DNA的扩增,获得了19个有效引物,其中有6个微卫星位点具有多态性,并计算出了3个黄颡鱼群体间的遗传相似系数和遗传距离,TE和QF群体间的遗传相似系数最大(0.8736),遗传距离最小(0.1790);W S和QF群体间的遗传相似系数最小(0.7284),遗传距离最大(0.2768)。同时运用聚类分析(UPGMA)的方法建立了3个黄颡鱼群体的系统发生树。     

基于基因组重测序的长江上游瓦氏黄颡鱼群体遗传结构

利用基因组重测序的方法获取高通量SNP标记,分析了长江上游三峡大坝-白鹤滩大坝之间8个不同江段(太平溪、巴南、合川、岷江口、宜宾、邵女坪、桧溪、冯家坪)共136尾瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)的遗传多样性和遗传分化水平,阐明了长江上游瓦氏黄颡鱼群体遗传结构。结果显示:(1)三峡库区太平溪群体和巴南群体具有较高的SNP(singlenucleotide polymorphism)数量和核苷酸多样性指数,遗传来源丰富,其遗传多样性高于其他群体;上游的岷江口、宜宾、邵女坪和冯家坪群体遗传来源单一。(2)瓦氏黄颡鱼存在3个不同的遗传分支,且不同遗传分支之间存在较大的遗传分化。(3)群体SNP数量和核苷酸多样性指数与河流坡降呈显著负相关,群体遗传分化指数与地理距离和隔离时间无显著相关性。研究结果表明,在三峡大坝-白鹤滩大坝江段,瓦氏黄颡鱼上游群体具有更低的遗传多样性,更易发生遗传漂变作用,在鱼类遗传多样性保护中需要特别关注;瓦氏黄颡鱼存在3种显著的遗传结构,应视为3个不同遗传单元进行种质资源管理。     

不同蛋白源对瓦氏黄颡鱼幼鱼生长和蛋白质代谢相关基因表达的影响

以初始体重为(2.90±0.01) g的瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)为研究对象, 探究不同蛋白源对瓦氏黄颡鱼生长、体组成、前肠PEPT1和肝脏TOR基因表达的影响。以鱼粉(FM)、大豆浓缩蛋白(SPC)、水解鱼蛋白(FH)和晶体氨基酸混合物(CAA)为主要蛋白源, 配制4种等氮(粗蛋白含量为39.0%)等脂(粗脂肪含量为9.0%)的实验饲料, 投喂实验鱼66d。结果显示, 不同蛋白源虽然对瓦氏黄颡鱼存活率(SR)无显著影响(P>0.05), 但显著影响了瓦氏黄颡鱼的特定生长率(SGR)。其中, SPC组瓦氏黄颡鱼SGR低于FM组, 却显著高于FH组和CAA组(P<0.05)。虽然SPC组瓦氏黄颡鱼粗蛋白含量低于FM组, 但其鱼体粗脂肪含量显著高于FM组(P<0.05)。不同蛋白源显著影响了瓦氏黄颡鱼PEPT1基因表达(P<0.05), 在35d时, SPC组PEPT1表达量虽然低于FM组, 但显著高于FH和CAA组(P<0.05);在66d时, SPC组瓦氏黄颡鱼前肠PEPT1表达量显著高于FM组(P<0.05)。不同蛋白源饲料对鱼体肝脏TOR基因表达无显著影响(P>0.05)。以上结果表明, SPC组瓦氏黄颡鱼生长性能虽然低于FM组, 但显著高于FH组和CAA组, 这可能是通过上调前肠PEPT1表达来实现的。     

蚯蚓对瓦氏黄颡鱼摄食达氏鳇卵的干扰实验

自然水域中中华鲟(Acipenser sinensis)卵常受到敌害鱼类捕食的威胁,瓦氏黄颡鱼Pelteobagrus vachelli(Richerdson)是中华鲟卵的重要敌害鱼类。以中华鲟卵的敌害鱼类瓦氏黄颡鱼为研究对象,选择环毛蚓(Pheretima tschiliensis)为瓦氏黄颡鱼的饵料,以达氏鳇卵(Kalugasturgeon)替代中华鲟卵进行室内实验,通过研究适合瓦氏黄颡鱼摄食的环毛蚓规格,以及环毛蚓干扰瓦氏黄颡鱼摄食达氏鳇卵投放比例,探讨中华鲟卵的保护方法。在水温为(20.0±1.5)℃的条件下,研究了3种不同体长规格[体长(15.3±1.4)cm、(12.0±2.1)cm、(7.7±0.5)cm]实验鱼个体分别摄食3种不同体长规格环毛蚓(体高为0.3cm,体长分别为8、4、2cm)和达氏鳇卵的摄食率;研究了体长为4cm的环毛蚓对3种不同体长实验鱼摄食达氏鳇卵的干扰效果。实验结果表明:3种体长规格瓦氏黄颡鱼均摄食达氏鳇卵;3种体长规格瓦氏黄颡鱼共同摄食的替代饵料规格为体长4cm及以下的环毛蚓;适宜干扰实验所选体长实验鱼摄食达氏鳇卵的饵料为体长4 cm的环毛蚓;当环毛蚓与达氏鳇卵数量比例为1∶1时,可实现达氏鳇卵的保护。研究证明在实验条件下可实现环毛蚓对中华鲟卵敌害鱼类——瓦氏黄颡鱼实施摄食干扰,提示下一步可以尝试选择环毛蚓作为替代中华鲟卵的饵料,进行干扰食卵鱼类摄食中华鲟卵的野外验证试验。     

水温与光照对瓦氏黄颡鱼幼鱼行为的影响

实验观察了水温和光照强度对水槽中的瓦氏黄颡鱼(Pseudobagrus vachelli)个体行为和群体行为的影响.结果表明:瓦氏黄颡鱼个体对黑白底质具有选择性;当水温为30℃和20℃,水面光照强度低于15 lx时,瓦氏黄颡鱼的游动增加;光照强度高于15 lx,游动减少;光照强度低于5 lx,在白色底质所处的时间减少;水温30℃时,瓦氏黄颡鱼在白色底质所处时间的降幅大于水温20℃的降幅;当光照强度高于5 lx,在白色底质所处的时间趋于平稳;瓦氏黄颡鱼的集群可以分为紧密集群、分散集群、休息集群和游泳集群4种类型;造成休息集群的主要原因是低水温(7.0℃～9.0℃);造成紧密集群的主要原因是较高的光照强度;通常在较弱的光照强度下(1.2～209.0 lx),瓦氏黄颡鱼表现出游泳集群;在微弱的光照强度下(0～1.6 lx)时,表现出分散集群.     

瓦氏黄颡鱼和鲢对光照强度和颜色的选择简

以野生瓦氏黄颡鱼和人工养殖鲢为研究对象,设置4种光照强度梯度0—10、10—30、100—200、700—800 lx及4种光照颜色红、白、蓝、绿,采用单因子实验法,研究了瓦氏黄颡鱼和鲢对光的趋避行为。结果表明:在光照强度选择的实验中,瓦氏黄颡鱼在0—10、10—30、100—200和700—800 lx四个光照强度中出现的次数百分比分别是:78.33%±21.51%、10.00%±14.86%、7.33%±8.27%和4.33%±7.74%。瓦氏黄颡鱼在光照强度为0—10 lx的区域中出现的次数明显多于其他三种光照强度,且差异显著(P0.05)。而鲢在四种光照强度中出现的次数之间不存在显著性差异(P0.05)。在光照颜色选择实验中,瓦氏黄颡鱼在四种光照颜色中出现的次数百分比不存在显著性差异(P0.05)。鲢在红、白、蓝和绿四种光照颜色中出现的次数百分比分别是:12.67%±13.63%、30.33%±18.47%、35.67%±24.73%、21.33%±15.02%。鲢在白光、蓝光区域出现的次数显著高于其他两种区域,且差异显著(P0.05)。实验通过研究光照强度和光照颜色对瓦氏黄颡鱼和鲢行为的影响,为鱼类趋光性研究提供一定的参考。     

南方红豆杉不同居群遗传多样性的RAPD研究

用随机扩增多态性方法对广东、湖南、江西等3省的12个南方红豆杉自然居群进行了基因组DNA多态性分析,从100条引物中共筛选出10个引物,获得RAPD谱带86条,多态性谱带占51％。聚类分析结果表明：南方红豆杉居群间的遗传距离与这些居群的地理分布相关,即相同或相邻产地的居群间的遗传距离较小,不同产地个体间的遗传距离较大。粤北南方红豆杉的9个居群的遗传多样性较低,可能与近年来资源遭到严重破坏,及其生长缓慢、种子萌发率低、成活率不高等原因有关。     

Analysis of genetic heterogeneity among five gynogenetic clones of silver crucian carp, Carassius auratus gibelio Bloch, based on detection of RAPD molecular markers

The gynogenetic silver crucian carp, Carassius auratus gibelio, is a unique model system for studying evolutionary genetics and selective breeding, owing to its specific genetic background and reproductive modes. Five gynogenetic clones were analyzed by the random amplified polymorphic DNA (RAPD) technique, using 30 10-nucleotide-long primers. Twenty-six primers produced well-amplified DNA fragments with reproducible banding patterns, and 24 primers were polymorphic. Nearly identical banding patterns were observed among individuals within each clone, suggesting that each clone might possess a specific pattern owing to its gynogenesis. In contrast, the RAPD patterns of the five clones differed from each other. A phylogenetic tree was constructed using UPGMA cluster analysis based on a total of 3,744 distinguishable fragments (156 per individual). Average genetic distances within and among the five clones clearly indicated their intraclonal homogeneity, interclonal heterogeneity, and phylogenetic relationships. Clones A and P were the most closely related, whereas the most divergence was seen between clone D and clone E or F. A total of 88 polymorphic fragments were scored from 24 primers after excluding bands that were monomorphic for the five clones. Most primers corresponding to the polymorphic fragments amplified reproducible markers specific for one clone or that were shared by two, three, or four clones. Several primers (e.g., Opj-1, Opj-7, and Opp-10) produced abundant banding patterns that could be used to discriminate between the five clones. Markers specific for one or two clones were also identified. The RAPD markers identified in this study will likely benefit evolutionary genetics and selective breeding studies.     

雄性普通黄颡鱼与所保护受精卵间的亲缘关系分析

父母通过保护自己的子代来确保其繁殖的成功率.在普通黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)中,雄性普通黄颡鱼具有筑巢产卵保护后代的习性,其所保护的子代与其是否有亲缘关系是有待探讨的问题.本文利用10对微卫星分子标记鉴定12窝普通黄颡鱼受精卵与护卵鱼之间的亲缘关系,并对子代的遗传多样性进行分析.在单亲鉴定中,累积非父排除概率为0.9986,平均父权相对机会(RCP)在99.989%-99.999%之间,每个子代在10个微卫星位点上的累积PI值在2006.73-604464.07之间.同时在亲权鉴定分析中,发现3窝卵子的等位基因来自2个母亲,说明雄性黄颡鱼可以和2条雌性黄颡鱼发生交配;在遗传多样性分析中,黄颡鱼子代的平均等位基因数为11.7, 无偏观测杂合度值(Ho)在0.2473-0.9866之间,多态信息含量(PIC)值0.7096-0.8993之间.通过亲权鉴定分析,可以确认看护受精卵的雄性普通黄颡鱼与受精卵间的亲子关系.     

48个烟草品种遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD分子标记技术对48个烟草品种进行遗传多样性研究。从200个10bp的随机引物用RAPD方法筛选获得28个多态性引物,然后对48份烟草种质资源的基因组DNA进行扩增,共获得184条DNA扩增片断带。其中多态性带86条,平均多态检出率为46.7%。48份材料的遗传距离为0~7.81,采用UPGMA法聚类分析,可将其分为两大类群,即黄花烟草群与普通烟草群,后者又可分为4组。     

应用RAPD技术对甘肃栽培牡丹品种的分类鉴定研究

应用RAPD技术对甘肃栽培紫斑牡丹品种的分类进行了初步研究,筛选出10个随机引物在16个品种中共扩增出120个位点,其中114个位点呈多态性,4个位点具品种专一性。根据RAPD结果计算各品种间的遗传距离为0．212 8～0．744 4,所研究的16个品种中,除‘北国风光’外‘理想’与其它品种的遗传距离均很大,而皇冠型的‘春红争艳’与蔷薇型的‘怀念’两品种间的遗传距离最小。同一品种不同个体间与不同品种间在遗传距离上无明显差异,暗示在甘肃栽培牡丹品种中可能存在同物异名和同名异物。聚类分析表明,‘理想’和‘北国风光’与其它品种分别构成了遗传差异很大的两类,楼子类与千层类的品种在聚类时虽未完全分开,但楼子类大部分品种间表现出了更高的遗传相似性,且遗传距离与各种色系间没有明显的相关性。结果表明,RAPD技术能够克服传统上根据形态学性状对品种进行分类的缺点,可用于牡丹栽培品种的鉴定。     

Genetic variation in monoploids of diploid potatoes and detection of clone-specific random amplified polymorphic DNA markers

Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers have been used to study the genetic variation among androgenetic monoploids of diploid Solanum species. Cluster analysis of pairwise genetic distances was used to construct a genetic relationship among anther donor and anther-derived potato plants. The clustering based on Rogers' distances resembled classifications based on parental origins and hybrid combinations. Six of the 32 RAPD primers used resulted in the selective amplification of DNA fragments which were polymorphic between the two S. phureja parental clones, 1.22 and A95. It should be possible to construct a genetic linkage map, without making crosses, using monoploids derived from a single heterozygous diploid clone and RAPD markers.