紅鯽與翹嘴紅鲌不同倍性水平雜交魚的形成及其生物學(xué)特征研究.pdf

1、多倍化是指基因組中額外一套或多套染色體的滲入現(xiàn)象，他在植物和動(dòng)物中是一種流行的物種形成機(jī)制。導(dǎo)致多倍化的途徑有多種，包括體細(xì)胞加倍、非減數(shù)配子的融合、多精受精或“三倍體橋”?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為雜交在引發(fā)多倍化過(guò)程中起著重要的作用。多倍體物種在植物中相當(dāng)常見(jiàn)，然而在動(dòng)物中則相對(duì)較少。即便如此，多倍化現(xiàn)象在許多魚類中卻廣泛存在著。并且，許多人工誘導(dǎo)的多倍體魚已經(jīng)用來(lái)制備不育的魚類品種和促進(jìn)生產(chǎn)。另外，魚類中的多倍體還可以作為一種有用的模式系統(tǒng)用來(lái)

2、檢驗(yàn)基于植物研究得出的關(guān)于多倍化起源和結(jié)果的理論。在本研究中，通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交和遺傳選育的生物學(xué)方法與技術(shù)，將鯉科魚類中的紅鯽(Carassius auratus red var.，RCC♀，2n=100)與翹嘴紅鲌(Erythroculter ilishaeformis Bleeker，TC♂，2n=48)雜交在脊椎動(dòng)物中首次獲得了存活的二倍體鯽鲌(2nRT)、三倍體鯽鲌(3nRT)和四倍體鯽鲌(4nRT)雜交魚。并且，對(duì)這些不同倍性水平

3、雜交魚的倍性、染色體數(shù)目、核型、DNA含量、外形特征、Sox基因、5SrDNA的結(jié)構(gòu)組成與變異以及他們?cè)谌旧w上的定位情況等生物學(xué)特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1)通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)將雌性紅鯽與雄性翹嘴紅鲌雜交獲得了二倍體鯽鲌、三倍體鯽鲌和四倍體鯽鲌三種不同倍性水平的雜交魚后代。并利用染色體計(jì)數(shù)、核型分析和血細(xì)胞平均DNA含量測(cè)定方法對(duì)這些雜交魚后代及其親本的倍性水平和染色體組成情況進(jìn)行了鑒定。二倍體紅鯽含有100

4、條染色體，核型公式為22m+34sm+22st+22t；二倍體翹嘴紅鲌含有48條染色體，核型公式為16m+26sm+6st。在雜交魚后代中，二倍體鯽鲌的染色體數(shù)目為74，核型公式為19m+30sm+14st+11t，其中一套來(lái)自于紅鯽，一套來(lái)自于翹嘴紅鲌；三倍體鯽鲌的染色體數(shù)目為124，核型公式為30m+47sm+25st+22t，其中兩套來(lái)自于紅鯽，一套來(lái)自于翹嘴紅魚自；四倍體鯽鲌的染色體數(shù)目為148，核型公式為38m+60sm+28

5、st+22t，其中兩套來(lái)自于紅鯽，兩套來(lái)自于翹嘴紅鲌。另外，對(duì)不同倍性水平雜交魚及其親本的早期胚胎發(fā)育過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)觀察，并對(duì)他們的受精率、孵化率和成活率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。
　　 2)對(duì)兩年齡的三種不同倍性水平雜交魚后代的可數(shù)性狀和可比性狀進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明雜交魚后代中許多性狀均介于紅鯽與翹嘴紅鲌之間，體現(xiàn)出雜交特征。以相同時(shí)期的紅鯽與翹嘴紅鲌作為對(duì)照，對(duì)二倍體鯽鲌和三倍體鯽鲌的性腺顯微結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測(cè)，并在繁殖季節(jié)

6、對(duì)二倍體鯽鲌和三倍體鯽鲌進(jìn)行了人工催產(chǎn)繁殖，結(jié)果表明二倍體鯽鲌與三倍體鯽鲌均不可育。由于群體數(shù)量過(guò)少的緣故，未對(duì)四倍體鯽鲌性腺的顯微結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，也未對(duì)其進(jìn)行人工催產(chǎn)，其育性有待進(jìn)一步研究。
　　 3)參照Sox基因保守的HMG框序列，設(shè)計(jì)合成一對(duì)簡(jiǎn)并引物對(duì)不同倍性水平雜交魚后代及其親本的全基因組DNA進(jìn)行了PCR擴(kuò)增和測(cè)序分析，并通過(guò)對(duì)比不同倍性水平雜交魚后代與他們親本的同源性，對(duì)他們的分子遺傳關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)分析。在

7、紅鯽中擴(kuò)增出了215bp、617bp和1958bp三種大小的DNA條帶；在翹嘴紅鲌只擴(kuò)增出了215bp大小的DNA條帶；在二倍體鯽鲌中擴(kuò)增出了215bp、628bp和1959bp三種大小的DNA條帶；在三倍體鯽鲌中擴(kuò)增出了215bp、616bp和1957bp三種大小的DNA條帶；在四倍體鯽鲌中除了擴(kuò)增出215bp、628bp和1957bp大小的三種DNA條帶外，還衍生出了一條大小為918bp的DNA條帶。
　　 4)對(duì)紅鯽、翹嘴

8、紅鲌及其不同倍性水平雜交魚后代的SSrDNA的結(jié)構(gòu)與變異情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析。在紅鯽中含有三種大小分別為203bp、340bp和477bp的5SrDNA結(jié)構(gòu)單元，分別命名為結(jié)構(gòu)單元Ⅰ、結(jié)構(gòu)單元Ⅱ和結(jié)構(gòu)單元Ⅲ；在翹嘴紅鲌中含有兩種大小分別為188bp和286bp的5SrDNA結(jié)構(gòu)單元，分別命名為結(jié)構(gòu)單元Ⅳ和結(jié)構(gòu)單元Ⅴ。在雜交魚后代中，二倍體鯽鲌從母本紅鯽遺傳獲得了結(jié)構(gòu)單元Ⅰ、結(jié)構(gòu)單元Ⅱ和結(jié)構(gòu)單元Ⅲ，從父本翹嘴紅鲌部分遺傳了結(jié)構(gòu)單元Ⅳ；三倍體

9、鯽鲌從紅鯽只部分遺傳了結(jié)構(gòu)單元Ⅱ和結(jié)構(gòu)單元Ⅲ，從翹嘴紅鲌只遺傳獲得了結(jié)構(gòu)單元Ⅳ；四倍體鯽鲌只從紅鯽部分遺傳獲得了結(jié)構(gòu)單元Ⅱ和結(jié)構(gòu)單元Ⅲ，另外還衍生了一種新的5SrDNA序列，命名為結(jié)構(gòu)單元Ⅰ-N。父本特異的5SrDNA結(jié)構(gòu)單元Ⅴ在三種不同倍性水平雜交魚后代中均未發(fā)現(xiàn)。
　　 5)通過(guò)熒光原位雜交(FISH)技術(shù)，以紅鯽與翹嘴紅鲌?zhí)禺惖?SrDNA片段(RCC-340bp，TC-188bp，TC-286bp)質(zhì)粒為模板、PCR法擴(kuò)