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罗非鱼(Tilapia)原产于非洲,中东也有分布,现已成为世界性的主要养殖对象。我国从20世纪70年代开始多次分别引进尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼等,已成为我国淡水养殖的主要对象之一。但养殖生产中出现性成熟提早、个体小型化等现象,针对这些问题,我国近年来开展了罗非鱼的遗传选育工作。由于罗非鱼是外来引进种,其遗传多样性状况是育种最关心的关键问题。因此,本论文对尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼和红罗非鱼之间,尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼及其正、反杂交种之间,吉富尼罗罗非鱼不同品系之间的遗传多样性和遗传分化进行分析,为罗非鱼的遗传改良和种质资源保护提供理论指导。
1.用9对微卫星引物对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、奥利亚罗非鱼(O aureus)和红罗非鱼(Oreochromis sp.)群体的遗传多样性和遗传分化进行了研究,在109个个体中共检测到60个等位基因,3个群体的平均等位基因数分别为4.11、1.33和3.44,平均观测杂合度分别为0.528、0.056和0.491,平均期望杂合度分别为0.644、0.091和0.526,平均多态信息含量分别为0.580、0.077和0.466。杂合子偏离度D值分别为-0.148、-0.222和-0.044,表明3个罗非鱼群体存在不同程度的杂合子缺失。卡方检验表明3个群体的大部分位点偏离Hardy-Weinberg平衡,存在遗传漂变现象。两两群体间遗传分化显著(风T为0.329-0.656,P<0.011。尼罗罗非鱼和红罗非鱼群体间的遗传距离最小(0.47)。上述分析表明,尼罗罗非鱼的遗传多样性最高,奥利亚罗非鱼的遗传多样最低,群体间分化显著。表明尼罗罗非鱼和红罗非鱼尚具有一定的选育潜力,而奥利亚罗非鱼则有待补充新的种质资源。此外,位点UNH871、UNH885、UNH 735、UNH846和UNH849可作为奥利亚罗非鱼的鉴别标记;位点UNH985、UNH849和UNH954可作为红罗非鱼的鉴别标记。
2.用7对微卫星引物检测了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和奥利亚罗非鱼(O.aureus)群体及其正、反交群体共128个个体的遗传多样性。共检测到38个等位基因,尼罗罗非鱼、奥利亚罗非鱼、正交群体和反交群体的平均等位基因数分别为4、1.4、5.3和2.7,平均多态信息含量分别为0.557、0.099、0.590和0.497,平均观测杂合度分别为0.505、0.071、0.826和0.883,平均期望杂合度分别为0.622、0.117、0.684和0.598,杂合子偏离度D值分别为-0.146、-0.241、0.215和0.522。结果表明,正交群体的遗传多样性比两个亲本群体都高,反交群体介于两个亲本群体之间;正交群体的观测杂合度和期望杂合度也高于两亲本群体,反交群体的期望杂合度介于两者之间,但实际观测杂合度却最高;两亲本群体存在一定的杂合子缺失,而杂交群体则存在杂合子增加的现象,尤其是反交群体的观测杂合度大量增加。卡方检验表明正交群体偏离Hardy-Weinberg平衡的位点较少(3个位点),而其他3个群体大部分位点均偏离平衡,存在遗传漂变现象。4个养殖群体间遗传分化具有显著性(F<,ST>为0.081-0.610,P<0.01)。UPGMA系统树显示,杂交种与尼罗罗非鱼的亲缘关系较近。表明正交群体受亲本群体的影响最大,其生长优势除了性别因素外,遗传因素可能具有重要作用。
3.用微卫星和扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记对海南、广州和青岛吉富品系尼罗罗非鱼的遗传多样性和遗传分化进行了研究。9对微卫星引物和4对AFLP引物的分析结果一致。微卫星分析表明,青岛吉富鱼的平均等位基因数(4.8)、平均观测杂合度(0.528)、平均多态信息含量(0.605)最高,海南吉富鱼的平均等位基因数(4.4)、平均观测杂合度(0.479)、平均多态信息含量(0.549)最低。AFLP分析显示,青岛吉富鱼的多态位点比例(48.4%)和基因多样性(0.245)最高,海南吉富鱼的多态位点比例(36.3%)和基因多样性(0.147)最低。这些结果表明,各吉富品系的遗传多样性较高,其中青岛吉富鱼的遗传多样性最高,海南吉富鱼最低。遗传分化分析表明,两两群体间遗传分化显著(微卫星:F<,ST>为0.07-0.11,P<0.01;AFLP:F<,ST>为0.24-0.29,P<0.01)。AMOVA分析显示,大部分遗传变异(微卫星:91.26%;AFLP:67.6%)来源于群体内个体间,但群体间遗传分化显著(P<0.0001)。表明吉富鱼选育品系具有进一步选育的潜力。
上述研究表明,尼罗罗非鱼和红罗非鱼的遗传多样性较高,奥利亚罗非鱼的遗传多样性很低;尼罗与奥利亚罗非鱼的杂交种遗传多样性增加;选育的吉富罗非鱼品系仍具有较高的遗传多样性;各群体间遗传分化显著,分化程度较高。因此,除奥利亚罗非鱼外,其他罗非鱼群体具有一定的选育潜力。