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棘胸蛙具有肉质细嫩、味道甘美、营养丰富的特点,而且具有较高的经济和科研价值,所以受到越来越多的人关注。为了满足市场需求及保护野生资源,开展棘胸蛙的人工养殖成为必然发展趋势,然而以往主要采取野外捕捞,就地繁养的模式,缺乏对群体遗传多样性的研究,造成养殖群体近亲繁殖严重,棘胸蛙出现抗病性差,个头小等问题。随着棘胸蛙人工养殖技术日趋成熟,种质创新成为棘胸蛙规模化养殖业持续发展的重要保证,利用合适的分子标记技术进行遗传多样性研究或良种选育,能够有效推动种质资源开发及创新利用。因此,本研究以棘胸蛙养殖群体为实验对象,通过转录组测序技术、基于转录组开发微卫星位点技术、线粒体COI基因克隆与遗传学分析等技术手段,同时从细胞核和细胞质水平评估棘胸蛙养殖群体的遗传多样性,以期为解决棘胸蛙人工养殖过程中由于遗传多样性降低而引起的养殖效益降低的现状。1.棘胸蛙转录组的构建及微卫星位点的开发通过对棘胸蛙转录组测序,构建棘胸蛙转录组数据库,共得到81.74Gb Clean Data,从头拼接组装共获得93,887条Unigene,对转录组GO、COG和KEGG数据库进行分析,发现参与免疫系统调节的基因较多,为解释棘胸蛙具有重要药食同补效果提供了研究方向。此外,从棘胸蛙转录组中共筛选出33,019个SSR位点,其中21,966条序列含有SSR位点,6688条序列含有超过1个SSR位点,且在所发现的SSR位点中以单碱基重复(25,788)和二碱基重复(4807)的数目最多。单碱基重复和二碱基重复的优势重复基元分别为A/T(83.88%)和AC/GT(38.15%);在检索到的33,019个SSR位点中,重复次数主要集中在5~25次,同时大部分位点均位于非编码区,而仅有1633个SSR位点位于编码区;长度多态性分析显示棘胸蛙SSR长度≥12 bp的位点达17,244个,占全部SSR位点的58.53%,证明棘胸蛙具有中度偏高的遗传多样性。2.基于微卫星位点棘胸蛙养殖群体的遗传多样性分析在转录组中对查找到的SSR位点按照去除单碱基重复和复杂重复类型原则,并选择SSR两端序列长度≥50bp的序列进行引物设计,随机挑选250条序列设计引物进行SSR位点验证,发现有100对引物扩增出单一条带,且条带大小与预期一致,进而将扩增产物用8%非变性聚丙烯酰胺电泳和硝酸银染色观察,根据条带稳定情况筛选出20个微卫星分子标记对5个养殖群体(江西、浙江、广西、广东、福建群体)148个实验样本进行遗传多样性分析。结果显示,20个微卫星位点在5个养殖群体中共检测到135个等位基因位点,其中,平均等位基因和平均有效等位基因数分别为6.75和3.085,平均观测杂合度和期望杂合度为0.479和0.637,平均多态性信息含量为0.591;养殖群体内观测杂合度和期望杂合度分别为0.385~0.518和0.463~0.561,且观测杂合度均小于期望杂合度;遗传分析显示广东和广西群体遗传相似度最高(0.841),福建和江西群体的遗传相似度最低(0.524),与利用MEGA软件构建UPGMA进化树结果相一致;实验结果揭示棘胸蛙养殖群体已经存在一定的近亲繁殖现象,建议在棘胸蛙人工养殖的过程中,应尽量扩大选种范围,避免近亲繁殖。3.基于线粒体COI基因棘胸蛙养殖群体的遗传多样性分析在5个养殖群体中,利用COI基因进行遗传多样性分析,群体共界定出60种单倍型,每种单倍性均为独有,浙江群体分布的单倍型数最多,而广东群体最少;养殖群体除广西和福建群体的遗传多样性较高,其余3个群体均较低;群体间发生了极大的分化,群体变异主要来源于群体间(67.05%)。综合分析发现棘胸蛙养殖群体遗传多样性下降,分析原因可能是人工养殖群体存在近亲繁殖的现象,以及建立者效应或人工选择,从而导致人工养殖群体的遗传多样性下降。综上所述,棘胸蛙养殖群体的遗传多样性呈下降的趋势。因此,在养殖过程中,应采取积极措施提高其遗传多样性,扩大选种范围,选择距离较远的个体进行交配;定期补充把不同地区不同种群的个体作为后备亲鱼,加强地区之间的交流;保护优质的棘胸蛙种质资源,实现资源可持续利用。