牙鲆选育家系生长性状的遗传分析

论文摘要

牙鲆是我国海产名贵经济鱼类,其人工养殖始于20世纪90年代,目前已发展成为北方和福建沿海的重要养殖对象。但是所养殖的牙鲆无品种可言,繁殖亲本主要来自海捕野生鱼或经过数代养殖的野生鱼,没有经过人工选育,其子代生长速度较慢,抗病力差,适应集约化养殖能力较弱。因此,开展其遗传改良研究,培育生长速度快等经济性状良好的牙鲆优良家系对于保护牙鲆自然资源和满足当前养殖业的迫切需要具有极其重要的意义。本文以中国水产科学研究院北戴河中心实验站牙鲆选育家系为研究对象,采用非求导约束极大似然法（DRFEML）对不同动物模型估计的体重、体长、体高、体型等生长性状的遗传参数差异进行了比较;利用动物模型BLUP方法估计不同日龄体重、体长、体高的单性状育种值和综合育种值,并对不同家系进行比较;利用微卫星分子标记分析牙鲆雌核发育家系,及其与体重、体长、体高的相关性;根据牙鲆生长激素基因序列设计引物,采用直接测序法对牙鲆生长激素基因进行单核苷酸多态检测,并对其进行与体重、体长、体高的关联分析。研究结果如下:（1）固定效应分析结果中,家系年份对不同日龄体重、体长、体高、体型具有极显著影响（P<0.01）;生殖方式对180日龄生长性状,240日龄体长、体型,360日龄体重、体长、体型有显著影响（P<0.05）,对240日龄体重、体高,360日龄体高无显著影响（P>0.05）。比较了4种动物模型估计不同日龄体重、体长、体高、体型遗传参数的差异,结果表明:模型Ⅳ适合估计体重、体长、体高,模型Ⅲ适合估计体型的遗传参数。（2） 180日龄体重、体长、体高、体型的遗传力分别为0.35、0.30、0.35、0.25。240日龄体重、体长、体高、体型的遗传力分别为0.30、0.32、0.39、0.25。360日龄体重、体长、体高、体型的遗传力分别为0.13、0.29、0.37、0.30。不同日龄体重与体长、体重与体高、体重与体型存在较强的正向遗传相关,其遗传相关范围分别为0.80-0.96、0.89-0.97、0.76-0.89;体长与体高、体长与体型存在很强的正向遗传相关,其遗传相关范围分别为0.88-0.94、0.95-0.99;体高与体型存在较强的负向遗传相关,其遗传相关范围为-0.69--0.76。（3）对于180、240日龄体重、体长、体高和360日龄体长、体高,家系根据单性状育种值和综合育种值进行遗传评定的结果基本相同;对于360日龄体重,家系根据单性状育种值和综合育种值进行遗传评定结果存在一定差异。四种遗传评定方法的秩相关分析结果达到了极显著水平（P<0.01）。体重、体长、体高在不同日龄的遗传和表型趋势均呈上升趋势。（4）对不同日龄生长性状育种值选择和表型值选择效率进行比较。结果表明,不同日龄生长性状依据育种值选择与依据表型值选择的结果存在较大差异。在360日龄,两种选择方法之间的差异达到最小,依据育种值选留的家系和个体比依据表型值选留的家系和个体分别提高:体重,93.92%和28.97%;体长,465.22%和124.49%;体高,176.00%和157.80%;育种值选择效率明显高于表型值选择效率。（5）微卫星分析结果表明:有8个微卫星座位与体重、体长、体高显著相关,poli6TUF、poli30TUF、poli116TUF、poli145TUF与体重、体长显著相关（P<0.05）;poli107TUF、poli108TUF、poli123TUF与体长显著相关（P<0.05）;poli9-8TUF与体重、体长、体高显著相关（P<0.05）。对同一标记不同基因型间进行多重比较,找到与性状相关的基因型。（6）以牙鲆雌核发育家系为材料,根据牙鲆生长激素基因序列设计了14对引物,其中6对引物扩增可用,共扩增出总长1736bp的序列。采用直接测序法对牙鲆生长激素基因编码区和启动子区进行了单核苷酸多态检测（SNPs）。在所测序的1736bp的序列中共检测到10个SNPs,并进行与生长性状的关联分析。结果表明:2067T/-del和C477T两个位点对体重、体长、体高的影响达到显著水平（P<0.05）,其它SNP位点对生长性状的影响不显著（P>0.05）。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 水产动物常规选育技术研究进展
• 1.2.1 选择育种
• 1.2.2 杂交育种
• 1.2.3 生物技术育种
• 1.3 水产动物分子遗传学标记辅助育种技术研究进展
• 1.3.1 限制性片段长度多态性
• 1.3.2 随机扩增多态DNA
• 1.3.3 扩增片段长度多态性
• 1.3.4 微卫星DNA
• 1.3.5 简单序列重复区间
• 1.3.6 单链构象多态性
• 1.3.7 单核苷酸多态性
• 1.4 遗传参数估计和遗传评定方法
• 1.4.1 遗传参数估计方法
• 1.4.2 遗传评定方法
• 1.4.3 遗传分析模型
• 1.5 本研究的目的和意义
• 第二章 研究内容
• 实验一 使用不同模型估计牙鲆生长性状的遗传参数
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 亲鱼
• 2.1.2 两性生殖家系
• 2.1.3 雌核发育家系
• 2.1.4 家系培育
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 数据来源
• 2.2.2 数据采集
• 2.2.3 统计模型
• 2.2.4 固定效应
• 2.2.5 方差组分估计
• 2.2.6 模型比较标准
• 2.2.7 参数估计
• 3 结果与分析
• 3.1 生长性状的非遗传因素分析
• 3.1.1 180 日龄生长性状的非遗传因素分析
• 3.1.2 240 日龄生长性状的非遗传因素分析
• 3.1.3 360 日龄生长性状的非遗传因素分析
• 3.2 生长性状不同模型的方差组分比较
• 3.2.1 180 日龄生长性状不同模型的方差组分比较
• 3.2.2 240 日龄生长性状不同模型的方差组分比较
• 3.2.3 360 日龄生长性状不同模型的方差组分比较
• 3.3 生长性状不同模型的比较
• 3.3.1 180 日龄生长性状不同模型比较
• 3.3.2 240 日龄生长性状不同模型比较
• 3.3.3 360 日龄生长性状不同模型比较
• 3.4 遗传参数估计
• 3.4.1 180 日龄生长性状遗传参数
• 3.4.2 240 日龄生长性状遗传参数
• 3.4.3 360 日龄生长性状遗传参数
• 4 讨论
• 4.1 非遗传因素分析
• 4.1.1 家系年份
• 4.1.2 生殖方式
• 4.2 不同模型检测结果的比较
• 4.2.1 体重
• 4.2.2 体长和体高
• 4.2.3 体型
• 4.3 遗传参数估计
• 4.3.1 遗传力
• 4.3.2 全同胞效应和母体遗传效应
• 实验二 使用动物模型BLUP 方法进行牙鲆不同家系生长性状的遗传评定
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 数据分析
• 2.2.1 单性状动物模型
• 2.2.2 综合育种值
• 2.2.3 秩相关计算
• 2.2.4 表型趋势和遗传趋势估计
• 3 结果与分析
• 3.1 生长性状不同家系比较
• 3.1.1 180 日龄生长性状不同家系比较
• 3.1.2 240 龄生长性状不同家系比较
• 3.1.3 360 龄生长性状不同家系比较
• 3.2 生长性状不同评定方法的相关分析
• 3.3 生长性状表型值选择和育种值选择的比较
• 3.3.1 不同家系比较
• 3.3.2 不同个体比较
• 3.4 生长性状的表型趋势和遗传趋势
• 4 讨论
• 4.1 生长性状育种值的比较
• 4.2 生长性状评定方法的比较
• 4.3 生长性状表型值选择和育种值选择的比较
• 4.4 生长性状的表型趋势和遗传趋势
• 实验三 牙鲆微卫星标记与生长性状的相关性研究
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要实验仪器和药品
• 2.1.2 主要试剂及配置方法
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 样本个体DNA 提取
• 2.2.2 引物设计
• 2.2.3 反应程序
• 2.2.4 产物检测
• 2.3 生长性状测量
• 2.4 数据统计分析
• 2.4.1 等位基因频率、杂合度及多态信息含量
• 2.4.2 微卫星标记与生长性状的相关分析
• 3 结果与分析
• 3.1 性状分布
• 3.2 电泳结果
• 3.3 等位基因数、等位基因频率、杂合度和多态信息含量
• 3.4 微卫星标记与生长性状的相关分析
• 4 讨论
• 4.1 微卫星标记的遗传特性
• 4.2 微卫星标记与生长性状的相关
• 实验四 牙鲆生长激素基因SNP 发现及与生长性状的关联分析
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 主要实验仪器和药品
• 2.1.2 主要试剂及配置方法
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 样本个体DNA 提取
• 2.2.2 引物设计
• 2.2.3 反应程序
• 2.2.4 产物检测
• 2.2.5 产物测序
• 2.2.6 数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 生长激素基因SNP 发现
• 3.2 生长激素基因SNP 与生长性状的关联分析
• 4 讨论
• 4.1 SNP 检测
• 4.2 SNP 与生长性状的关联分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文