基于高通量测序数据构建斑马鱼隐性遗传突变筛选系统

目的:针对斑马鱼高通量测序数据,通过一系列质量控制和突变过滤,构建一套有效隐性遗传突变筛选系统。方法:A)经过与斑马鱼参考基因组比对,利用GATK获得初始的VCF格式突变信息。B)使用perl语言编写本地脚本,对突变信息进行过滤,注释等。C)通过绘制纯合突变点分布图,找出突变富集区域。整合以上步骤,构建出一套针对斑马鱼高通量测序数据的遗传性突变筛选系统。结果:对获得的突变位点进行了一系列的质量控制,定位到具体染色体上的特定区域,并且对获得的突变进行了功能上的注释。结论:本过滤筛选系统能有效控制检测的假阳性率,对斑马鱼致病性的隐性突变位点筛查提供有力参考。     

中国对虾抗WSSV及其它经济性状的QTL定位初步研究

以中国对虾抗WSSV选育群体第四代雌虾和野生中国对虾雄虾为亲本,采用人工精荚移植方式产生F1代家系,家系内个体姊妹交获得R家系材料,42尾R家系个体采用口饲法进行WSSV（White Spot Syndrome Virus）攻毒实验,获得个体抗WSSV及其它相关数据。构建了中国对虾的AFLP（Amphfied Fragment Length Polymorphism）分子标记遗传连锁图谱。利用MAPMAKER／QTL1．1软件进行了中国对虾体长、全长、体重及抗WSSV性状的QTL（Quantitative TraitsLoci）定位分析,首次实现了中国对虾重要经济性状的QTL定位。在LOD值大于2．0的条件下,共检测到和体长相关的QTL位点1个,与全长相关的QTL位点2个,与体重相关的QTL位点2个,与抗WSSV性状相关的位点2个,分别位于3个连锁群上,位点变异解释率从26．6％-66．9％不等。在其中的1个连锁群上检测到了体重、全长和抗WSSV性状相关的三个QTL位点,1个连锁群上检测到了体重和抗WSSV性状相关的两个QTL位点,1个连锁群上检测到了全长和体长相关的两个QTL位点。表明在中国对虾在此生长阶段,抗WSSV性状和个体大小存在一定程度的正相关关系[动物学报54（6）：1075-1081,2008]。     

中国对虾（Penaeus chinensis）4个种群的同工酶遗传变异

采用水平淀粉凝胶电泳技术分析了中国对虾（Penaeuschinensis）黄渤海沿岸种群（YP）、朝鲜半岛西海岸种群（KP）和2个养殖种群（CP1和CP2）的同工酶遗传变异水平。每个种群随机选取50尾中国对虾进行同工酶检测。在所分析的12种同工酶编码的20个基因位点中,有4个是多态位点。4个种群的多态位点比例（P0.99）分别为15%、20%、10%和20%。种群平均杂合度（观测值）（Ho）分别为0.014±0.007、0.020±0.010、0.010±0.007和0.033±0.017。4个种群的位点有效等位基因数（Ne）分别为1.015±0.008、1.023±0.011、1.011±0.007和1.042±0.022。杂合子平衡偏离指数（D）分别为+0.037、-0.030、-0.098和-0.030。2个地理种群（YP和KP）的遗传相似性系数（I）和遗传距离（D     

真鲷野生群体和人工繁殖群体的同酶遗传差异

采用水平淀粉凝胶电泳技术对采集于黄海海州湾海域的真鲷野生群体和经过 2代人工繁育的养殖群体进行了同工酶遗传变异研究。分析检测了 2个群体各 50个样本肌肉和肝脏组织的 1 3种同工酶共 2 0个基因位点 ,其中MDH_a、GPI、PGM等 1 0个位点为多态位点 ,ME和EST_b为变异程度比较高的位点。野生群体和人工繁殖群体的多态位点比例分别为 45%和 2 5% (P0 .95) ;群体平均观察杂合度分别为 0 .1 41± 0 .0 4 4和 0 .0 95± 0 .0 4 3。结果表明 ,真鲷的野生群体和养殖群体拥有较高程度的遗传变异水平 ,但是养殖群体的遗传变异水平比野生群体有一定程度的降低。养殖群体遗传变异水平的降低在一定程度上是由于亲鱼数量少所致。比较了同工酶分析和RAPD分析的结果。将此两种技术相结合在鱼类群体遗传多样性分析中具有比较实际的意义。     

加入增效剂可抵抗杀虫剂的抗性

<正> 美国“新科学家”杂志在1984年报道了几种增效剂可提高马拉松杀虫剂的药效。马拉松是一种有机磷杀虫剂。可用于防治库蚊(culex)、按蚊(Anophelex)等。由于该杀虫剂安全且价格便宜,经世界卫生组织推荐后广为应用。但随着人们使用该杀虫剂的增多,蚊虫对这种马拉松的抗性日趋增加。在一些地区,人们使用超过安全剂量的办法借以达到杀虫的效果。这样造成环境污染和昆虫的抗药性跃增到更高的水平。同时也消耗掉大量的马拉松杀虫剂。 上述现象促使一些学术单位研究害虫对该种杀虫剂抗性的机理。英国伦敦卫生药物学院简·赫明威先     

RAPD和SSR两种标记构建的中国对虾遗传连锁图谱

利用RAPD和SSR分子标记结合拟测交策略，对中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)“黄海1号”雌虾与野生雄虾作为亲本进行单对杂交产生的F1代，采用RAPD和SSR 两种分子标记技术初步构建了中国对虾雌、雄遗传连锁图谱。对460个RAPD引物和44对SSR引物进行筛选，共选出61个RAPD引物和20对SSR引物，用于对父母本和82个F1个体进行遗传分析。共得到母本分离标记146个(RAPD标记128个，微卫星标记18个)和父本分离标记127个(RAPD标记109个，微卫星标记18个)。雌性图谱包括8个连锁群、9个三联体和14个连锁对，标记间平均间隔为11.28 cM，图谱共覆盖1 173 cM，覆盖率为59.36%；雄性图谱包括10个连锁群、12个三联体和7个连锁对，标记间平均间隔为12.05 cM，图谱共覆盖1 144.6 cM，覆盖率为62.01%。中国对虾遗传图谱的构建为其分子标记辅助育种、比较基因组作图及数量性状位点的定位与克隆奠定了基础。     

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。     

中国明对虾AFLP分子标记遗传连锁图谱的构建

以中国明对虾抗WSSV(白斑综合症病毒,WhiteSpotSyndromeVirus)选育群体第四代为母本,野生中国明对虾为父本,采用单对杂交方式产生F1代,F1代个体姊妹交产生F2代共42个个体为做图群体。62对AFLP选择性引物组合共产生529个分离位点,符合1∶1孟德尔分离类型位点共253个,3∶1孟德尔分离类型位点共276个。利用拟测交理论分别构建中国明对虾雌虾、雄虾的遗传连锁图谱,利用F2自交模型构建共同的AFLP分子标记连锁图谱。三张连锁图上分别有31、25和44个连锁群,图谱分辨率为分别为2.4cM、2.4cM和2.1cM。标记间隔距离分别为12.20cM、11.45cM和11.12cM图谱覆盖率分别达到50.21%、51.93%和48.08%。能够基本满足进行QTL(数量性状位点,QuantitativeTraitLocus)定位的需要。将该图谱和其他对虾类遗传连锁图谱进行了比较分析,探讨了利用相关分子标记将已有图谱进行整合的可能。     

苜蓿叶绿素合成酶(CHLG)编码基因的表达及对生物量的影响

叶绿素由一系列酶促反应催化生成,其最后一步是叶绿素合成酶(chlorophyll synthase, CHLG)催化合成叶绿素a和叶绿素b。该实验主要以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)生态型R108和两种不同秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料,采用生物信息学方法对蒺藜苜蓿叶绿素合成酶(MtCHLG)的进化关系和基因结构进行分析,采用实时荧光定量方法分析MtCHLG对光照/黑暗、脱落酸(ABA)及聚乙二醇(PEG)的响应,利用叶绿素酸酯a加氧酶(MtCAO)突变体确定其与MtCHLG的上下游关系,并分析豆科牧草紫花苜蓿中MsCHLG表达量与其株高和产量的关系。结果表明:(1)植物CHLG功能域保守,其基因结构高度一致,植物在向陆生进化的过程中,CHLG基因数目略有增加,内含子长度明显增长。(2)克隆到MtCHLG的CDS为1,137 bp,其编码378个氨基酸,蛋白与紫花苜蓿MsCHLG相似性高达99.2%。(3)qRT-PCR分析显示,MtCHLG基因主要在蒺藜苜蓿幼嫩叶中表达且受光诱导和黑暗抑制,表现为显著的昼增夜降的表达特征;100μmol·L~(-1)的ABA在短时间(2 h)处理后叶片中MtCHLG基因表达量下降为对照的26%(P0.05);5%的PEG长时间(24 h)处理后MtCHLG基因表达量降低至对照的42%(P0.05)。(4)瞬时表达重组蛋白MtCHLG-GFP于烟草(Nicotiana benthamiana)表皮细胞,荧光检测结果显示,该蛋白主要定位在叶绿体上。(5)定量分析发现,mtcao突变体中几乎检测不到MtCAO基因的表达,且MtCHLG基因的表达水平约为野生型的44%,证明MtCAO功能缺失导致了MtCHLG转录水平降低,表明MtCHLG位于MtCAO的下游。(6)高秋眠级紫花苜蓿材料的株高为低秋眠级材料的2.5～3.5倍,其平均产量约为低秋眠级材料的2.1倍,且前者中MsCHLG基因的表达量略高于后者(1.2～1.5倍);相关性分析发现,紫花苜蓿中MsCHLG基因的表达水平与株高、产量成正相关。研究暗示,MsCHLG表达可作为苜蓿产量早期预测的参考指标,CHLG基因也可作为培育高产豆科饲草的备选基因。