线粒体序列分析黑龙江流域哲罗鲑的种群遗传结构

哲罗鲑是我国土著的重要经济鱼类,近些年来,由于环境的恶化及人类活动的加剧,已对其资源量、栖息地、产卵场等造成了严重的破坏,种群处于濒危状态,被列入濒危物种红色名录中,因此研究哲罗鲑的群体遗传结构、演化历史、分布动态等对其进行有效保护具有重要意义.用线粒体Cox1和ND1基因序列对黑龙江流域内9个群体(n＝30)进行了遗传结构、群体演化分析.在30个个体中,Cox1扩增出1550bp的片段,群体间序列分歧距离在0～0.0028之间,共发现10个单倍型;ND1基因扩增出1000bp的片段,群体间序列分歧距离在0～0.0013之间,共发现7个单倍型.单倍型网络(TCS)和AMOVA分析结果均表明黑龙江流域哲罗鲑存在显著的群体分化,Cox1基因、ND1基因及组合数据的群体间Fst分别为0.0704、0.0491、0.0792,均达到显著性水平(P<0.05),根据配对群体间Fst(Pairwised Fst)可以将黑龙江流域哲罗鲑群体分为黑龙江上游群体、呼玛河群体、乌苏里江群体、内蒙古伊敏河上游群体4个地理群.9个群体共享同一个单倍型(BH11),表明这些群体具有相同的演化历史,为同一个祖先群体(黑龙江上游群体)演化而来.     

鲤春病毒糖蛋白(G)基因的分离及同源性比较

通过RT-PCR和巢氏PCR方法从疑似鲤春病毒(SVCV)侵染的镜鲤肝组织中获得了鲤春病毒糖蛋白(G)基因。通过序列测定与分析,所获得的鲤春病毒糖蛋白(G)基因由606个核苷酸组成,编码一个由202个氨基酸组成的糖蛋白。通过NCBIblast与9个来自不同国家或地区的鲤春病毒糖蛋白(G)基因序列比对分析,发现获得的鲤鱼春季病毒糖蛋白G基因DNA序列与美国分离的AY527273株同源性最高为99.8%,与中国分离的AY842485株同源性次高为98.7%,与英国分离的两个序列SVI538065和SVI538066株的同源性为98.2%,而与其它国家的分离株如SVU18101、SVI318079、SVI538061、SVI538062、SVI538063的同源性最差,仅为89.4%~90.0%。氨基酸同源性分析结果与DNA同源性分析结果一致,所获得的鲤春病毒糖蛋白G基因氨基酸推导序列与其它9个分离株的氨基酸同源性在89.6%~99.5%之间。对SVCV不同分离株遗传变异和进化关系的分析为下一步开展SVCV快速诊断方法的研究和疫苗的研制奠定了基础。     

微卫星标记的制备策略

微卫星标记作为一类重要的、成熟的分子遗传标记,凭借自身的高变异性、孟德尔遗传模 式、共显性遗传方式等优点,在遗传及其它相关领域发挥了十分重要的作用,而其主要的缺点是 必须知道所研究生物的微卫星序列及其旁侧序列。随着人类及模式生物基因组的深入研究,微 卫星标记的制备经历了从费时、费力、低效的传统法到周期短、效率高的富集法(选择性杂交法和 FIASCO法);从基因组构建文库筛选到公共数据库ESTs发掘;从实验室自制到花钱购买。总之, 随着方法与技术的不断改进,从目标生物中获得微卫星标记变得越来越简单、经济。     

牙鲆CA/GT微卫星标记的筛选

采用生物素选择杂交法与放射性同位素杂交法相结合的技术,成功地从牙鲆(Paralichthys olivaceus)基因组中分离出含有CA/GT重复类型的微卫星序列。通过两轮淘选,共获得526个阳性菌落。测序其中的119个菌落,结果获得133个含有微卫星座位的序列。除了两个复合型微卫星外(1.5%),完美型63个(47.37%),非完美型68个(51.13%)。设计并合成22对微卫星引物,对8个人工雌核发育家系的亲本进行遗传背景分析。PCR结果表明,4对引物无扩增带或者扩增带不是目的条带,1对引物表现为单态,其余17对引物均呈多态性,平均每个座位产生5.2个复等位基因,杂合度为0.375～0.846,多态信息含量为0.305～0.823。结果表明,所筛选的大部分微卫星标记能够用于牙鲆群体遗传学研究。     

鲫鱼Hind Ⅲ高重复DNA序列的分子克隆

基因组DNA高重复序列的研究有助于解释许多重要的生命现象 ,如基因调节、基因转座、基因进化等 ,还可以用于进行种群的遗传分析。鱼类的DNA高重复序列研究资料较少 ,曾在鲤科鱼类发现HindⅢ高重复序列家族。本研究用HindⅢ内切酶消化 ,从鲫鱼 (Carassiusauratusauratus)基因组DNA也克隆出一种独特的高重复序列。序列测定揭示该重复序列长度为 175bp ,在单倍体基因组的拷贝数为 1× 10 5。鲫鱼HindⅢ高重复序列与鲫鱼属 (Carassius)其它同类已知的高重复序列存在某种程度的变异 ,而与鲤科其它属的已知的HindⅢ高重复序列完全不同     

雌核发育银鲫子代中微卫星特异序列分析

雌核发育个体的基因型基本上完全与母本相同,这是源于卵子发生过程中没有经过减数分裂.父本的遗传物质是在随机水平、亚基因组水平或基因组水平参与到子代的遗传重组过程,从而对长期突变积累的雌核发育生物基因组进行补偿,一直是遗传学家关注的问题.本文对雌核发育银鲫特异个体及父母本5个微卫星位点的扩增条带进行了克隆测序,相似性比对结果显示,特异个体所表现的父咎匾霥NA条带,序列结果与父本完全相同或相似(SCM4、SCM9、YJ5),并在某些位点上保留了母本的特异条带(YJ5),而个体本身特异的DNA条带与父母本的相似性均较高(SCM13).同时,所检测到的个体经越冬后查验为雌性个体,进一步进行同源繁育,研究变异条带在繁殖中的命运.连续2代的繁育检测结果表明,融合了父本特异性条带的银鲫个体在繁殖过程中仍行雌核发育的生殖方式,变异来的条带能够传递给子代,进一步证实同源雌核发育银鲫通过小概率两性融合事件丰富银鲫种群的遗传多样性[动物学报 53(3):537-544,2007].     

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.     

雌核发育银鲫微卫星突变速率和突变模式

银鲫是天然雌核发育的三倍体两性型种群, 因其遗传背景和生殖方式的特殊性, 已经成为研究单性和多倍体脊椎动物进化遗传学的理想模式鱼类。利用33个微卫星序列对雌核发育银鲫的突变速率和突变模式进行研究, 结果表明: (1) 22个子代个体中, 检测到1尾个体在15个微卫星位点具有18个突变等位基因; (2) 每个微卫星位点每代总体平均突变率是1.16×10-2, 95%置信区间是6.87×10-3~1.83×10-2, 与其他鱼类相比, 雌核发育银鲫的突变率明显偏高, 这与天然雌核发育鱼类处在单性生殖和两性生殖的过度阶段有密切关系; (3) 具有突变等位基因的13个位点的重复单元数目都在10次以上, 11个复合型微卫星位点的突变率(1.31×10-2)与21个完美型位点(1.00×10-2)的突变率没有明显差异(P = 0.67), 微卫星突变率受到重复单元数目的影响, 然而与重复结构类型和侧翼序列GC碱基含量无相关性; (4) 序列分析表明, 雌核发育银鲫的微卫星突变模式并不严格遵守逐步突变模型。     

镜鲤体重的QTL定位

本研究利用217个微卫星标记和336个SNPs标记对德国镜鲤F2代68个个体基因组DNA进行基因型检测.其中507个标记共组成62个连锁群,覆盖基因组总长度为2 805.85 cM,标记间平均距离为6.31 cM;利用软件MapQTL 4.0采用区间作图法对体重性状进行QTL定位分析.研究结果共检测到14个与体重性状有关的QTLs,分布于9个连锁群.其中BW-5-1有最大的LOD值,为4.46;BW-1-1的LOD值最小,为2.25.单个QTL平均解释表型变异介于14.10%~45.50%之间,其中贡献率大于20%的主效QTLs有9个.通过BLASTX与斑马鱼蛋白质序列数据库进行序列比对,找到了与斑马鱼酰基辅酶A脱氢酶蛋白、胰淀粉酶α2蛋白、Apoeb protein和甘油醛-3-磷酸脱氢酶蛋白同源的分子标记.本研究结果对分子标记辅助育种具有重要应用价值.     

鲤鱼野生群体线粒体部分基因片段序列比较

通过对线粒体16S rRNA基因、D-loop区和Cyt b基因部分片段测定,探讨我国鲤鱼C.carpio野生群体和云南大头鲤C.pellegrini的遗传变异和亲缘关系.数据和并后用于分析的序列共1 492 bp,变异位点221个,含简约信息位点217个,其中新疆群体用于分析的序列长度为1 478 bp.以云南大头鲤为外群,推测鲤鱼群体问的系统发育关系和分化时间,MP法和NJ法得到相似的系统树,新疆群体与其他群体的差异较大,遗传距离较远,单独聚为一支,其他群体间相似性较高聚在一起,新疆群体与其他群体间的分化时间约为2.42×106～2.45×106年前.