基于第二代测序的大鳞副泥鳅微卫星分子标记的开发与应用

【摘要】大鳞副泥鳅是鳅科经济鱼类，也是我国出口韩国的重要淡水鱼类之一。本研究采用第二代高通量测序平台对大鳞副泥鳅进行转录组测序分析，批量开发并验证了大鳞副泥鳅微卫星分子标记；分析了中国四大湖泊野生大鳞副泥鳅群体的遗传结构，并利用建成的大鳞副泥鳅全同胞家系进行生长性状与微卫星分子标记的相关分析，以期为大鳞副泥鳅种质资源保护和良种选育提供一定的参考和理论基础。1、基于第二代测序的大鳞副泥鳅转录组数据分析及微卫星分子标记的开发通过Illumina（2×100HiSeq2000）高通量测序平台对大鳞副泥鳅进行转录组测序，序列组装后得到71,887条非冗余转录组序列，平均长度1464.58bp。基因注释发现与Nr和Sting数据库有同源性的序列分别有38,733和17,434；对所有序列进行GO（geneontology）和KEGG（KyotoEncyclopediaofGenesandGenomesPathwaydatabase）功能注释，其中22,102(31.14%)条序列成功注释到302条代谢通路上。为进一步评价转录组测序深度，将本数据库序列与斑马鱼cDNA数据库做序列同源性比对，结果43,807条大鳞副泥鳅cDNA序列成功比对上19,064条不同的斑马鱼cDNA序列。对71887条序列进行SSR筛选并进行引物设计，发现核心序列大于12bp的SSR有15106个，随机合成SSR标记引物400对并进行PCR扩增，结果364对（91%）有扩增产物。用20个来自中国四大湖泊的野生大鳞副泥鳅个体对成功扩增的43对引物进行多态性验证，结果发现38(88.4%)个位点显示多态性。2、中国四大湖泊大鳞副泥鳅群体遗传多样性分析对太湖、洪泽湖、洞庭湖、巢湖等四大湖泊的野生大鳞副泥鳅群体遗传多样性进行分析，结果共检测到161个等位基因，各基因座的平均等位基因数为9.47个。各标记位点平均Fst为0.2194（>0.15），Nm为0.8894（Nm<1），表明四个群体间遗传交流较少，且存在着较高程度的遗传分化。四个大鳞副泥鳅群体的等位基因数为5.4-6.2(平均5.8)；观测杂合度0.2732-0.3864；期望杂合度0.5629-0.5893；PIC为0.5503-0.5754，表明四个群体具有丰富的遗传多样性，每个群体宜作为独立的单元进行保护。其中，太湖、洪泽湖群体具有较高的遗传多样性，可作为进一步遗传选育的基础群体。四个大鳞副泥鳅群体间的遗传距离为0.5283-0.9677，洪泽湖和太湖群体间遗传距离最小（0.5283），而太湖和巢湖群体间遗传距离最大，亲缘关系相对较远。基于遗传距离的聚类结果显示四个群体聚为两个分支，其中，太湖和洪泽湖群体聚为一支，洞庭湖和巢湖群体聚为另一支。3、大鳞副泥鳅微卫星分子标记与生长性状的相关分析随机采用47个多态性EST-SSRs分子标记对大鳞副泥鳅全同胞家系（AB2011-F6）的117尾个体进行遗传结构分析，共检测到等位基因97个，各座位等位基因2-3个，有效等位基因1.5945-2.864个，观察杂合度0.1111-1.0000，期望杂合度0.1054-0.6537。所有位点的平均多态信息含量为0.3207，平均等位基因2.06个，平均观察杂合度0.4728，平均期望杂合度0.3968。58个多态性位点与全同胞家系AB2011-F6（三个样本：AB2011-F6a、AB2011-F6b、AB2011-F6c）的生长性状进行相关分析，结果发现与全长、体长、体高、体重、空壳重显著相关的标记分别有17、16、16、15、17个，有22个标记与两种以上的性状相关，有9个与特定性状相关的标记在不止一个群体中显著相关。标记Pda174的AB基因型和Pda247C的NN基因型可作为全长选择的优势基因型用于下一步分子标记辅助育种；标记Pda310的AB基因型可作为体高优势基因型；Pda301的AB基因型可作为体重选择的优势基因型，本研究结果有望在大鳞副泥鳅良种选育工作中得到进一步验证和应用。
【作者】李彩娟；
【导师】凌去非；
【作者基本信息】苏州大学，水生生物学，2014，硕士
【关键词】大鳞副泥鳅；高通量测序；微卫星分子标记；遗传多样性；生长性状；相关分析；

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