缢蛏(Sinonovacula constricta)EST-SSR 分布特征及引物开发利用

采用CAP3软件对NCBI上的5296条缢蛏ESTs序列进行了微卫星特征分析。结果表明,经拼接、去冗得到非冗余EST序列3453条,含SSR位点的EST序列267条,共307个SSR位点,检出率为8.89%,平均每6.83kb出现1个SSR位点。设计了40对EST-SSR引物并进行PCR扩增,29对引物能扩增出理想的PCR产物,其中多态性引物14对。利用14对多态性引物分析了乐清湾缢蛏遗传多样性,共检测到等位基因数(Na)61个,每个位点的等位基因数为2—12个。二核苷酸、三核苷酸和四核苷酸重复是最主要的重复类型,分别占15.96%、37.13%和35.50%。乐清湾缢蛏群体观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)分别为0.569、0.490和0.449,表明乐清湾缢蛏遗传多样性较丰富。     

海带微卫星引物对裙带菜群体分析适用性的初步研究

为获得用于裙带菜种质结构和遗传多样性研究的微卫星标记,采用近缘物种转移法分析了15个海带微卫星引物在裙带菜中的应用情况。对38个裙带菜个体进行多样性分析,结果显示:标记SSR002和SSR115不能扩增裙带菜基因组,位点SSR194能扩增,但不具有多态性,其他12个标记均能扩增裙带菜DNA,且都具有检出多态性,其中9个符合哈迪-温伯格平衡。这9个海带微卫星标记检出的等位基因数为34个,从3～5个不等,平均每个位点扩增得到3.8个等位基因。观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)及多态性信息含量值(PIC)的范围分别为0.238～1.000、0.500～0.692、0.413～0.780,9个位点提供的多态性较高,适用于裙带菜遗传学研究。     

许氏平鲉(Sebastes schlegelii)EST-SSR标记开发及通用性检测

利用已发表的EST序列设计引物并结合PCR筛选的方法,对许氏平鲉多态EST-SSR引物进行了开发。结果表明:(1)许氏平鲉EST-SSR位点发现率为9.14%,核心序列以二碱基重复出现频率最高,占到33.03%,其中以TG/CA基序最为丰富。(2)共设计引物56对,46对实现有效扩增,其中18对具有多态性。(3)野生群体遗传多样性分析显示,每个位点观测等位基因数(Na)为2—9,平均观测等位基因数为3.89;观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)及平均值分别是0.0333—0.8000、0.0333—0.7927和0.3037、0.3757;每个位点的多态信息含量(PIC)在0.0323—0.7522之间,其中高度多态位点5个,中度多态位点5个;经Bonferroni校正后,3个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡,但两两位点间不存在连锁不平衡现象。(4)许氏平鲉多态EST-SSR引物对朝鲜平鲉、褐菖鲉通用性检测结果表明,引物对二者的通用率和多态率分别为88.89%、100.00%和33.33%、88.89%。研究表明,这些通用引物可用于相关物种的遗传多样性评价、系统进化分析和比较基因组作图等研究。     

基于Illumina HiseqTM 2000高通量转录组测序的里氏拟石磺SSR 标记开发

为给石磺科贝类系统进化研究和资源保育工作提供更有效的分子标记,使用Illumina Hiseq TM2000高通量测序技术对里氏拟石磺进行转录组测序,以所得的拼接序列为基础,利用MISA和SSR Hunter1.3软件进行微卫星序列的查找,对选出的51个微卫星位点进行引物设计,经PCR扩增得到单一清晰扩增条带的位点24个,研究湛江里氏拟石磺群体扩增。结果表明,其中14个位点表现多态性。14个多态性位点得到的等位基因数为2~4,其中观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.031 3~0.714 3和0.031 3~0.708 4,多态性信息含量(PIC)为0.089 5~0.640 5,14个位点中的2个位点表现为高度多态性(PIC0.5),10个位点表现为中度多态性(0.5PIC0.25),另外2个位点表现为低度多态性(PIC0.25)。经Sequential Bonferroni校正的Hardy-Weinberg平衡检验,9个位点不偏离平衡(P0.05)。开发的SSR标记可用于里氏拟石磺群体遗传学和石磺科贝类间的系统发生研究,并为里氏拟石磺的群体种质保护提供数据支持。     

24个泥蚶EST-SSR标记的开发与分析

利用3000条泥蚶(Tegillarca granosa)单拷贝序列,筛选到132条含有SSR候选位点序列,成功设计引物50条。群体多态性检测结果显示,24个SSR位点为多态性,各位点的等位基因介于2~5个,平均等位基因数3.5个;观测杂合度Ho、期望杂合度He、多态信息含量PIC范围分别为0.000~0.591、0.045~0.727、0.043~0.696;多态位点中有11个高度多态、4个中度多态、9个低度多态;进行哈迪-温伯格平衡检测后,用Bonferroni correction法进行校正,结果有17个位点显著偏离平衡。     

许氏平鲉(Sebastes schlegeli)微卫星标记开发及野生、养殖群体遗传多样性分析

对许氏平鲉进行简化基因组测序,设计微卫星引物200对,可稳定扩增的引物190对,占95%。利用一个荣成野生群体对24个多态性较高的微卫星标记进行了评价,每个位点的等位基因数(Na)为2—21个,观测杂合度(Ho)为0.0417—0.9167,期望杂合度(He)为0.0278—0.9722,多态信息含量(PIC)为0.1948—0.9496,结果显示有20个微卫星位点为中高度多态。利用这些引物对荣成野生群体和烟台养殖群体的遗传多样性进行了比较分析,野生和养殖群体的平均等位基因数(Na)分别为8.5000、6.9583,有效等位基因数(Ne)的均值分别为4.5484、3.6365,期望杂合度(He)均值分别为0.6421、0.5840,多态信息含量均值(PIC)分别为0.6088、0.5490,平均香农-威纳指数均值为1.4605、1.2834,但F检验发现无显著差异,发现两个群体的遗传多样性都处于高度多态水平,但养殖群体遗传多样性水平低于野生群体。本研究结果说明许氏平鲉的人工繁育中,通过使用较大数量的亲本进行繁育可有效防止选育群体的遗传多样性降低,但人工定向选育对选育群体的遗传多样性也产生了一定的影响。Bonferroni校正后在两个群体中各有4个位点偏离Hardy-Weinberg平衡。本研究开发的微卫星标记为许氏平鲉遗传图谱构建、分子标记辅助育种等提供了更多标记选择,对野生和养殖群体遗传多样性分析为下一步的遗传育种提供参考。     

富集文库-菌落原位杂交法筛选仿刺参微卫星标记

应用微卫星富集文库—菌落原位杂交的方法,筛选得到了33个仿刺参的微卫星标记。富集文库中900个重组克隆经过菌落原位杂交后,415个(46.1%)为阳性克隆。随机挑取100个阳性克隆进行测序,结果显示这些克隆都含有微卫星位点。设计了57对特异性PCR引物,33对能扩增出清晰的条带。利用48个野生仿刺参个体对33个微卫星位点进行评价,结果显示位点都具有多态性。33个多态位点共获得222个等位基因,平均每个位点获得6.7个等位基因。观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)的范围分别为0.050 0~1.000 0和0.203 2~0.915 9。结果表明,富集文库—菌落原位杂交法筛选微卫星标记比较高效,获得的微卫星标记可以用于仿刺参的分子遗传学研究。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)微卫星标记的分离及近缘物种通用性

采用磁珠富集和PCR筛选相结合的方法,得到12对缢蛏(Sinonovacula constricta)的多态性微卫星引物。每个位点的观测等位基因数为2—15个,有效等位基因数为1.0339—8.8063个;观测杂合度(Ho)为0.0333—1.0000,平均观测杂合度为0.7525;期望杂合度(He)为0.0333—0.9020,平均期望杂合度为0.6866;多态信息含量(PIC)为0.0320—0.8680。所有位点中,有8个位点属于高度多态位点(PIC0.5),SC1-5和SC4-6属于低度多态位点(PIC0.25);经Bonferroni校正后,无显著偏离哈迪-温伯格平衡的位点;连锁不平衡检验结果表明,位点间不存在连锁不平衡现象。此外,分析了这些引物在近缘种长竹蛏(Solen strictus)、大竹蛏(Solen grandis)和小刀蛏(Cultellus attenuatus)的通用性情况,结果显示:长竹蛏中,位点SC1-4、SC2-8、SC3-1、SC3-14表现出了高度多态(PIC0.5);在大竹蛏中,位点SC3-4、SC3-7、SC4-6表现出了高度多态性(PIC0.5),SC2-9为低态位点(PIC0.25);在小刀蛏中,位点SC1-7、SC2-9、SC3-4、SC3-14表现出了高度多态性(PIC0.5),SC4-6为低态位点(PIC0.25)。     

波纹唇鱼微卫星分子标记的筛选及适用性分析

采用磁珠富集法及利用生物素标记的(CA)15寡核苷酸探针从波纹唇鱼(Cheilinus undulatus)基因组DNA Bsp143Ⅰ酶切位点的400~1000 bp片段中筛选CA/GT微卫星位点。洗脱的杂交片段克隆到PMD18-T载体上构建富集微卫星基因组文库后,通过PCR筛选出阳性克隆进行测序。在120条序列中有88条序列包含有重复次数不少于5次的微卫星位点,阳性序列比例达到73.33%。其中完美型(perfect)类型微卫星最多的重复次数为26次。在88条非冗长序列中,共有28条(31.82%)微卫星重复序列两端有侧翼序列能够进行引物设计。用波纹唇鱼3个个体的混合基因进行引物筛选,其中的24对具有清晰的扩增条带。将筛选的24对引物对波纹唇鱼1个群体的39个个体进行遗传多样性分析,其中4对引物扩增产物为单态,20对扩增产物呈多态性;20对扩增多态的引物在39个个体中扩增出等位基因数为2~12,平均有效等位基因数为3.5。该波纹唇鱼群体的PIC、Ho、He的平均值分别为0.0782、0.8513、0.5667。这20个微卫星位点适于波纹唇鱼群体遗传结构的研究分析。     

大珠母贝微卫星DNA标记的分离与筛选

采用生物素标记的(CA)15探针和磁珠富集法构建了大珠母贝(Pinctada maxima)微卫星DNA文库,随机挑选1200个菌落,经PCR筛选得到298个候选克隆,成功测序246个,分析获得251个微卫星序列,其中完美型、非完美型和混合型分别占63%、32%和5%。除探针中使用的CA重复外,还得到AT、GT、TC、AG、GC、TAA、CAA、AGG、GATA、GACA、GTGC、CGTC、GACG、CTGT等重复序列。设计引物90对,挑选其中30对合成并筛选出21对能在大珠母贝基因组有效扩增的引物。种群PCR扩增后利用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行检测,获得了10个多态位点,共检测出59个等位基因,片段长度范围为133~444 bp。各位点等位基因数2~8个,平均等位基因数5.9个;有效等位基因数为1.342 3~6.000 0,平均为4.124 0;多态性信息含量(CPI)为0.222 5~0.811 8,平均0.7179;期望杂合度(He)为0.259 3~0.847 5,平均0.717 9;观测杂合度(Ho)为0.300 0~0.800 0,平均0.533 3。这些微卫星多态性标记的获得,为进一步开展大珠母贝遗传育种、保护生物学和种群遗传多样性等研究奠定了一定基础。     

多鳞(Sillago sihama)鱚4个野生地理群体的微卫星标记分析

采用微卫星DNA分子标记方法对中国南部沿海多鳞鱚(Sillago sihama)广西北海、广东湛江、汕尾及海南三亚4个野生地理群体进行了遗传多样性及遗传分化等研究。结果表明:(1)用于研究的34对微卫星引物在4个群体中具有丰富的多态性,有效等位基因数介于1.71—20.46之间,多态信息含量PIC介于0.40—0.95之间。4个群体总的平均期望杂合度(He)为0.598,观测杂合度(Ho)为0.572,SY群体的杂合度最大(He=0.606,Ho=0.623),SW群体的最小(He=0.586,Ho=0.508)。(2)群体间F-统计量分析表明,群体遗传分化处于高度分化水平(Fst平均值为0.306);基于奈氏遗传距离(DA)构建的NJ和UPGMA聚类树均显示地理位置相邻的群体聚在一起。     

单环刺螠(Urechis unicinctus)微卫星标记开发及5个地理种群遗传结构分析

采用高通量测序法从单环刺螠基因组中开发微卫星标记,并通过一个秦皇岛单环刺螠野生群体对其进行多态性评价,利用获得的多态性引物对秦皇岛、烟台、潍坊、青岛、大连5个不同海区的野生单环刺螠群体进行了遗传多样性及遗传结构分析。结果表明:本实验设计的50个微卫星标记能稳定扩增的有38个,其中22个微卫星位点在5个群体中均表现为高多态性,等位基因数(Na)介于24—44之间,多态信息含量(PIC)介于0.921—0.967之间。5个群体总的平均有效等位基因数(N_e)范围为6.629—8.850,平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)范围分别为0.790—0.912、0.851—0.896,大连群体的杂合度最大(H_e=0.8962),潍坊群体的最小(H_e=0.8510),其中有12个微卫星位点在不同群体中出现显著偏离Hardy-Weinberg平衡的现象。平均遗传分化指数(FST)表明,群体分化水平处于中等分化水平(FST值为0.0880—0.1136);聚类分析显示烟台群体先与青岛群体聚为一支,再与秦皇岛群体聚类,然后跟潍坊群体聚为一支,大连群体单独聚为一支;遗传距离模式(IBD)显示单环刺螠群体的地理距离与遗传距离间不存在显著的线性关系。本研究开发的22对微卫星标记可以用于单环刺螠遗传结构分析研究,为下一步单环刺螠种质资源保护和人工繁育提供参考依据。     

中国黄渤海真江蓠(Agarophyton vermiculophyllum)群体遗传多样性研究

真江蓠是原产于西北太平洋的重要经济红藻。我们利用10对微卫星引物检测中国黄渤海地区真江蓠的群体遗传多样性和结构。10个微卫星位点在12个群体中共检测到65个等位基因,每个位点的等位基因（N_a）为1~28,有效等位基因（N_e）为1.0~9.6。每个群体的平均等位基因（N_a）、平均有效等位基因（N_e）、平均香浓指数（I）、平均观察杂合度（H_o）和平均预期杂合度（H_e）分别为2.4、1.6、0.419、0.133和0.227,显示较低的群体遗传多样性。中国黄渤海12个真江蓠群体间遗传分化较大（F_st=0.398 7）,基因流有限（N_m=0.377 1）,近交系数为正（F_is=0.391 3,F_it=0.634 0）,表明可能存在近交和杂合子缺失现象。Structure和UPGMA系统进化分析一致将12个群体分为两个遗传组,并在黑石礁群体（HS）和石岛群体（SD）中发现明显的遗传混杂现象。AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内（73.27%）。该研究可为黄渤海地区真江蓠自然资源保护和管理提供科学依据。     

三峡库区短颌鲚(Coilia brachygnathus)新建种群的年龄结构、生长特征及遗传多样性分析

2019~2020年在三峡库区巫山(WS)、万州(WZ)、丰都(FD)、涪陵(FL)4个采样点采集到新建短颌鲚(Coilia brachygnathus)种群153尾个体,基于鳞片和10个微卫星DNA标记进行年龄结构、生长特征与遗传多样性分析。结果显示,短颌鲚种群体长分布范围为102.1~301.6mm,平均体长(196.6±40.0)mm;体重分布范围为1.90~79.70g,平均体重(17.70±13.06)g。短颌鲚种群年龄组为1~5龄,其中2龄和3龄为优势年龄组,占总个体数的82.35%。体长-体重呈幂函数指数关系,属于正异速生长类型。微卫星DNA标记分析结果显示,10个微卫星位点共检测到82个等位基因,各群体平均等位基因数(N_a)为5.600 0~7.300 0,平均有效等位基因数(N_e)为3.541 4~3.831 5,平均观测杂合度(H_o)为0.617 7~0.700 0,平均期望杂合度(H_e)为0.682 3~0.702 9之间,平均多态信息含量(PIC)为0.628 5~0.648 4。4个群体的遗传多样性水平均较高,呈现出由三峡库区下游至上游逐渐减小的特点。遗传结构分析结果显示,群体间遗传分化水平很低,遗传变异主要来源于个体内部。结果表明,三峡库区短颌鲚种群处于快速扩张阶段,4个群体均具有较丰富的遗传多样性,遗传结构未发生显著群体分化,群体间基因交流频繁。由此提示,三峡库区短颌鲚很可能来源于三峡大坝下种群扩张迁入三峡库区水域而繁殖建群。     

基于微卫星标记的洞庭青鲫与三个鲫品系群体遗传多样性分析

选取12个微卫星标记对洞庭青鲫(Carassius auratus var.Dongtingking)、野生二倍体和三倍体鲫(C.auratus)、彭泽鲫(C.auratus var.pengzesis)4个鲫品系群体进行遗传多样性检测。在12个基因座位中,共检测出78个等位基因,其中14个为共有等位基因;每个座位检测到等位基因4—12个,平均等位基因数6.58个;4个鲫品系群体的平均观测杂合度(Ho)分别为0.633、0.750、0.800、0.717;平均期望杂合度(He)分别为0.502、0.713、0.757、0.602;平均多态信息含量(PIC)分别为0.364、0.599、0.637、0.470。上述结果表明,野生二倍体和三倍体鲫的遗传多样性较为丰富,以三倍体鲫的遗传多样性为最高;而洞庭青鲫和彭泽鲫养殖群体存在杂合度降低,遗传多样性下降的现象,以洞庭青鲫的遗传多样性为最低。基于遗传距离构建的UPGMA聚类树表明,洞庭青鲫与彭泽鲫两个养殖群体聚为一支,而二倍体与三倍体野鲫群体聚为另一支,说明洞庭青鲫与彭泽鲫之间亲缘关系较近,野生二倍体与三倍体鲫之间的亲缘关系较近。研究不同倍性鲫品系的遗传多样性,对于探讨鲫的多倍体起源演化以及鲫品系的种质资源保护和选育种实践具有重要意义。     

黄颡鱼(Pelteobagrus eupogon)不同生态地理分布群体遗传多样性的微卫星分析

利用40个黄颡鱼微卫星分子标记对吉林省月亮湖野生黄颡鱼(YL,30尾)、四川野生黄颡鱼(SC,30尾)、黑龙江省哈尔滨市松花江段黄颡鱼(SH,18尾)、湖北省荆州市长湖野生黄颡鱼子代(YY,30尾)及其亲本(QQ,30尾)、天津市换新国家级原良种场黄颡鱼1号(TJ,30尾)6个黄颡鱼群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和有效等位基因数(Ae)等进行了遗传检测,根据基因频率计算遗传相似系数和Nei氏标准遗传距离,x2检验估计Hardy-weinberg平衡,采用近交系数(FST)和基因流(Nm)分析群体的遗传分化及其来源.同时,使用PHYLIP3.63软件绘制基于Nei氏标准遗传距离的UPGMA进化树.6个群体共检测到5042个扩增片段,长度在150-650bp,40个基因座扩增出等位基因数从1-8个不等,共计143个等位基因,平均每个基因座扩增得到3.575个等位基因.结果显示:(1)6个黄颡鱼群体的多态性指标均适中,PIC在0.00-0.79之间,平均值为0.40、0.37、0.35、0.39、0.35和0.19,有效等位基因数(Ae)1.00-5.44个不等,平均有效等位基因数依次为2.05、2.30、1.93、2.07、1.93和1.47,无偏期望杂合度(He)在0.00-0.83之间,平均值为0.45、0.46、0.36、0.46、0.41和0.23;(2)遗传相似系数YY与QQ遗传相似度最高(0.9947),TJ与SC遗传相似系数最低(0.4846),聚类结果与地理分布呈一定相关性.     

长牡蛎(Crassostrea gigas)野生与选育群体的微卫星遗传多样性分析

为了评估长牡蛎(Crassostrea gigas) 2个壳长性状(掌心形)快速生长选育群体(LY2-K4、LY2-K7)、1个壳高性状(速生型)快速生长选育群体(LY2-K11)和6个野生群体(QHD、LS、HD、ZH、WD、KTD)的遗传多样性和遗传结构, 用21对多态性丰富的微卫星引物对9个长牡蛎群体的269个个体进行了遗传分析。结果显示: 21个微卫星位点共检测出了460个等位基因(N_a),平均等位基因数为21.905; 21个微卫星位点的多态信息含量(PIC)均大于0.5, 具有高度遗传多态性; 选育群体LY2-K11的遗传多样性最低(N_a=13, I=2.128,H_e=0.831, PIC=0.825), 野生群体KTD的遗传多样性最高(N_a=29,I=3.112, H_e=0.941, PIC=0. 938); 189个群体位点组合有66%偏离哈代-温伯格平衡, 表明这些群体存在一定程度的杂合子缺失; 9个群体间的遗传分化指数(F_st)为0.012~0.064, 处于较低的遗传分化水平; AMOVA分析显示遗传变异主要来自于个体内; PCoA分析结果与UPGMA聚类树一致, LY2-K11群体单独聚为一类, QHD和HD群体聚为一类, 其他6个群体聚为一类。综上所述, 长牡蛎3个选育群体和6个野生群体遗传多样性均较高, 遗传分化水平较低; 选育群体LY2-K11多样性略有下降, 选育过程中应保证亲本的数量及质量, 防止因近交衰退造成遗传多样性降低, 苗种抗逆性变差。该结果将为长牡蛎新品种的选育和野生种质资源的保护提供科学指导。