草魚(yú)生長(zhǎng)性狀和抗病力遺傳參數(shù)及QTL初步定位分析.pdf

1、草魚(yú)為我國(guó)主要的淡水養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)，但其種質(zhì)資源隨著大規(guī)模的人工養(yǎng)殖在逐漸退化，因此對(duì)草魚(yú)進(jìn)行有計(jì)劃、科學(xué)的人工選育是非常必要的，本研究對(duì)草魚(yú)的生長(zhǎng)和抗病的相關(guān)遺傳參數(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究分析，通過(guò)對(duì)草魚(yú)一齡前不同生長(zhǎng)階段性狀之間的相關(guān)性分析、4月齡草魚(yú)生長(zhǎng)性狀及抗病力的遺傳力研究、LEAP-2基因的SNPs與草魚(yú)生長(zhǎng)和抗病力的關(guān)聯(lián)分析以及草魚(yú)生長(zhǎng)和抗病力的初步QTL定位分析。以期為草魚(yú)的育種研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究的結(jié)果如下：
　　1.草魚(yú)一齡

2、前不同月齡主要形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響效果
　　對(duì)2月齡，4月齡，6月齡，12月齡的草魚(yú)主要形態(tài)性狀包括體質(zhì)量、體長(zhǎng)、體高和體寬進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。采用相關(guān)分析，通徑分析和多元回歸分析計(jì)算獲得各性狀與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)、通徑系數(shù)和決定系數(shù)參數(shù)。相關(guān)分析結(jié)果顯示草魚(yú)各月齡主要形態(tài)性狀均與體質(zhì)量呈現(xiàn)極顯著的相關(guān)(P＜0.01)。通徑分析結(jié)果顯示2月齡體高對(duì)體質(zhì)量直接作用最大，體寬對(duì)體質(zhì)量的間接作用最大；4月齡體長(zhǎng)對(duì)體質(zhì)量直接影響最大，體寬對(duì)體質(zhì)

3、量的間接作用最大；6月齡體高對(duì)體質(zhì)量直接作用最大，體寬對(duì)體質(zhì)量的間接作用最大；12月齡體長(zhǎng)對(duì)體質(zhì)量直接作用最大，體寬對(duì)體質(zhì)量的間接作用最大；同時(shí)決定程度分析結(jié)果與通徑分析結(jié)果是一致的。偏回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明體長(zhǎng)，體高和體寬均可引入并建立以體長(zhǎng)、體高、體寬為自變量，體質(zhì)量為因變量的回歸方程。各月齡研究結(jié)果表明草魚(yú)不同生長(zhǎng)階段影響體質(zhì)量的主要性狀不盡相同，2月齡和6月齡對(duì)體質(zhì)量影響最大的性狀為體高，4月齡和12月齡對(duì)體質(zhì)量影響最大的性

4、狀為體長(zhǎng)。4月齡和12月齡的調(diào)整決定系數(shù)R2大于0.85，表明4月齡和12月齡影響體質(zhì)量的主要性狀確定為體長(zhǎng)。
　　2.4月齡草魚(yú)生長(zhǎng)性狀和抗病力遺傳參數(shù)估計(jì)及家系對(duì)比分析
　　對(duì)4月齡草魚(yú)的混合家系，進(jìn)行親子鑒定，確定家系信息，利用生長(zhǎng)數(shù)據(jù)和家系信息對(duì)4月齡草魚(yú)生長(zhǎng)性狀和抗病力的遺傳參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，同時(shí)對(duì)不同家系的生長(zhǎng)和抗病性進(jìn)行對(duì)比。本研究通過(guò)8對(duì)微衛(wèi)星對(duì)1047個(gè)個(gè)體進(jìn)行親子鑒定，使用Genemapper Version

5、4.0軟件讀取微衛(wèi)星STR分型數(shù)據(jù)，利用Cervus3.0軟件對(duì)1047個(gè)子代個(gè)體進(jìn)行親權(quán)鑒定回建家系，結(jié)果為972個(gè)個(gè)體確定了其父本信息，確定率達(dá)到92.84％。根據(jù)親子鑒定的結(jié)果獲得了來(lái)自22個(gè)母本和23個(gè)父本的237個(gè)全同胞家系，其中92個(gè)全同胞家系包含了779個(gè)子代個(gè)體，每個(gè)家系的子代個(gè)體數(shù)在3-89之間。4月齡草魚(yú)的體質(zhì)量的遺傳力為0.3464，體長(zhǎng)的遺傳力為0.3313，體高的遺傳力為0.3045，體寬的遺傳力為0.3033

6、和抗病存活時(shí)間的遺傳力為0.0597。因此4月齡草魚(yú)的體質(zhì)量、體長(zhǎng)、體高和體寬的均大于0.3為高遺傳力，均可以穩(wěn)定的遺傳給下一代；4月齡草魚(yú)抗病存活時(shí)間的遺傳力小于0.15為0.0597，屬于低遺傳力。4月齡草魚(yú)的體長(zhǎng)與體質(zhì)量的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)最大分別為0.9856和0.9766，而體長(zhǎng)與存活時(shí)間的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)分別為0.3482和0.3463。性狀間的遺傳相關(guān)系數(shù)是制定目標(biāo)性狀的重要依據(jù)，對(duì)于抗病存活時(shí)間的遺傳力為低等遺傳力水平

7、，因此在對(duì)抗病性能進(jìn)行選育時(shí)可以通過(guò)對(duì)體長(zhǎng)的間接選育或分子標(biāo)記來(lái)輔助育種來(lái)達(dá)到育種的目標(biāo)。同時(shí)生長(zhǎng)性能好的家系和存活時(shí)間長(zhǎng)以及存活率高的家系是有交叉的，主要是48號(hào)家系和54號(hào)家系，這兩個(gè)家系的父母本分別為F97832和M51696、F51566和M97893，同時(shí)生長(zhǎng)性能指標(biāo)較低的家系也存在交叉為72號(hào)和84號(hào)家系，這兩個(gè)家系的父母本分別為F51593和M51341、F97808和M97846。因此對(duì)親本的合理選擇和淘汰為草魚(yú)良種抗病

8、群體的建立提供一個(gè)新的方法。
　　3.草魚(yú)LEAP-2基因全序列SNPs與生長(zhǎng)及抗病性能的關(guān)聯(lián)性分析
　　對(duì)草魚(yú)LEAP-2基因全序列SNPs與生長(zhǎng)及抗病性能的相關(guān)性進(jìn)行分析。選擇規(guī)格相同的1000尾4月齡草魚(yú)進(jìn)行嗜水氣單胞菌攻毒實(shí)驗(yàn)并記錄存活時(shí)間和主要生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，選取192尾存活個(gè)體和192尾死亡個(gè)體，提取DNA。根據(jù)LEAP-2基因全長(zhǎng)設(shè)計(jì)兩對(duì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。采用直接測(cè)序法獲得PCR產(chǎn)物的序列信息，經(jīng)過(guò)序列比對(duì)分析，獲

9、得2個(gè)SNPs位點(diǎn)，Site01：631(AGAGAGAGAGAGAGAGAA/-)位于LEAP-2基因的轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)上游717bp的調(diào)控序列中，其野生型DD基因型個(gè)體的存活率比突變型II基因型和雜合型DI基因型的低。而野生型DD基因型的生長(zhǎng)指標(biāo)均值比突變型II基因型和雜合型DI基因型的高。Site01的不同基因型的存活率存在極顯著差異(P<0.01)，除體長(zhǎng)外的其他生長(zhǎng)指標(biāo)平均值存在顯著的差異(P<0.05)；Site02：1738(C

10、A/-)位于LEAP-2基因的第二個(gè)內(nèi)含子中，其雜合型DI基因型個(gè)體的存活率比野生型II基因型高，同時(shí)雜合型DI基因型個(gè)體的生長(zhǎng)指標(biāo)均值比野生型II基因型的高。Site02的不同基因型的存活率存在極顯著差異(P<0.01)，生長(zhǎng)指標(biāo)平均值除體長(zhǎng)外存在顯著差異(P<0.05)；由Site01和Site02組成的5種雙倍型中，不同雙倍型個(gè)體的存活率之間存在極顯著的差異(P<0.01)，生長(zhǎng)指標(biāo)平均值均存在極顯著差(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

11、明草魚(yú)LEAP-2基因的2個(gè)SNPs與草魚(yú)的生長(zhǎng)及抗病性能存在顯著的相關(guān)性，因此可以將這兩個(gè)SNPs作為分子標(biāo)記用于草魚(yú)的分子標(biāo)記輔助育種研究上，進(jìn)行生長(zhǎng)和抗病選育。
　　4.草魚(yú)生長(zhǎng)和抗病性狀的QTL初步定位
　　利用本實(shí)驗(yàn)已開(kāi)發(fā)的微衛(wèi)星等分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建，并對(duì)相關(guān)的生長(zhǎng)性狀和抗病力進(jìn)行初步的QTL定位分析。本研究發(fā)現(xiàn)了7個(gè)QTLs與草魚(yú)體質(zhì)量緊密相關(guān)，8個(gè)QTLs與草魚(yú)體長(zhǎng)相關(guān)，4個(gè)QTLs與草魚(yú)體高相關(guān)，

12、8個(gè)QTLs與草魚(yú)體長(zhǎng)相關(guān)和4個(gè)與草魚(yú)抗病力相關(guān)的QTLs。在已有報(bào)道的對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀QTL定位研究的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，如果QTL區(qū)間所能解釋的表型變異超過(guò)20%，則該QTL區(qū)間即為該性狀的主效QTL區(qū)間；Group19（CID0202-CID0513/CID1536）、Group2（CID0223-CID0131A）、和Group24（CID0856-CID1534）可解釋的表型變異分別為28.8%、25.2%、23.1%，是與體質(zhì)量顯著相關(guān)的

13、主效QTL區(qū)間；Group19（CID0202-CID0513/CID1536）和Group24（CID0856-CID1534）可解釋的表型變異分別為29.1%、23.7%，是與體長(zhǎng)顯著相關(guān)的主效QTL區(qū)間；Group21（CID1114-CID0382）和Group24（CID0856-CID1534）可解釋的表型變異分別為24.2%、23.1%，是與體寬顯著相關(guān)的主效 QTL區(qū)間；Group8（CID0257-EST0006）、G

14、roup19（CID0202-CID0513/CID1536）和Group24（CID0856-CID1435）可解釋的表型變異分別為32.2%、34.9%、30.7%，是與抗病力顯著相關(guān)的主效QTL區(qū)間。本研究中所檢測(cè)到的的15個(gè)QTL，置信區(qū)間為3-30cM，小于10cM的有7個(gè)，同時(shí)CID0223-CID0131A、CID0202-CID0513/CID1536和CID0856-CID1435又是與體質(zhì)量，體長(zhǎng)和體寬性狀緊密連鎖的

15、主效QTL區(qū)間，利用這些與性狀和抗病力緊密連鎖的QTLs標(biāo)記時(shí)對(duì)多個(gè)性狀進(jìn)行改良達(dá)到提高選育效果目的，這也為草魚(yú)的進(jìn)一步選育提供了依據(jù)。
　　本研究對(duì)草魚(yú)一齡前不同生長(zhǎng)時(shí)期的性狀相關(guān)性分析獲得4月齡和12月齡影響體質(zhì)量的主要性狀；并對(duì)4月齡草魚(yú)的遺傳力等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析并得到了主要性狀和抗病力的遺傳力；同時(shí)對(duì)草魚(yú)LEAP-2基因的SNPs進(jìn)行了篩選，分析其與性狀和抗病力之間的關(guān)聯(lián)性；并對(duì)相關(guān)的性狀和抗病力進(jìn)行了初步的QTL定位分