草魚生長性狀和抗病力遺傳參數(shù)及QTL初步定位分析.pdf

1、草魚為我國主要的淡水養(yǎng)殖魚類，但其種質資源隨著大規(guī)模的人工養(yǎng)殖在逐漸退化，因此對草魚進行有計劃、科學的人工選育是非常必要的，本研究對草魚的生長和抗病的相關遺傳參數(shù)進行基礎研究分析，通過對草魚一齡前不同生長階段性狀之間的相關性分析、4月齡草魚生長性狀及抗病力的遺傳力研究、LEAP-2基因的SNPs與草魚生長和抗病力的關聯(lián)分析以及草魚生長和抗病力的初步QTL定位分析。以期為草魚的育種研究提供基礎數(shù)據(jù)。研究的結果如下：
　　1.草魚一齡

2、前不同月齡主要形態(tài)性狀對體質量的影響效果
　　對2月齡，4月齡，6月齡，12月齡的草魚主要形態(tài)性狀包括體質量、體長、體高和體寬進行連續(xù)測量。采用相關分析，通徑分析和多元回歸分析計算獲得各性狀與體質量的相關系數(shù)、通徑系數(shù)和決定系數(shù)參數(shù)。相關分析結果顯示草魚各月齡主要形態(tài)性狀均與體質量呈現(xiàn)極顯著的相關(P＜0.01)。通徑分析結果顯示2月齡體高對體質量直接作用最大，體寬對體質量的間接作用最大；4月齡體長對體質量直接影響最大，體寬對體質

3、量的間接作用最大；6月齡體高對體質量直接作用最大，體寬對體質量的間接作用最大；12月齡體長對體質量直接作用最大，體寬對體質量的間接作用最大；同時決定程度分析結果與通徑分析結果是一致的。偏回歸系數(shù)顯著性檢驗結果表明體長，體高和體寬均可引入并建立以體長、體高、體寬為自變量，體質量為因變量的回歸方程。各月齡研究結果表明草魚不同生長階段影響體質量的主要性狀不盡相同，2月齡和6月齡對體質量影響最大的性狀為體高，4月齡和12月齡對體質量影響最大的性

4、狀為體長。4月齡和12月齡的調整決定系數(shù)R2大于0.85，表明4月齡和12月齡影響體質量的主要性狀確定為體長。
　　2.4月齡草魚生長性狀和抗病力遺傳參數(shù)估計及家系對比分析
　　對4月齡草魚的混合家系，進行親子鑒定，確定家系信息，利用生長數(shù)據(jù)和家系信息對4月齡草魚生長性狀和抗病力的遺傳參數(shù)進行估計，同時對不同家系的生長和抗病性進行對比。本研究通過8對微衛(wèi)星對1047個個體進行親子鑒定，使用Genemapper Version

5、4.0軟件讀取微衛(wèi)星STR分型數(shù)據(jù)，利用Cervus3.0軟件對1047個子代個體進行親權鑒定回建家系，結果為972個個體確定了其父本信息，確定率達到92.84％。根據(jù)親子鑒定的結果獲得了來自22個母本和23個父本的237個全同胞家系，其中92個全同胞家系包含了779個子代個體，每個家系的子代個體數(shù)在3-89之間。4月齡草魚的體質量的遺傳力為0.3464，體長的遺傳力為0.3313，體高的遺傳力為0.3045，體寬的遺傳力為0.3033

6、和抗病存活時間的遺傳力為0.0597。因此4月齡草魚的體質量、體長、體高和體寬的均大于0.3為高遺傳力，均可以穩(wěn)定的遺傳給下一代；4月齡草魚抗病存活時間的遺傳力小于0.15為0.0597，屬于低遺傳力。4月齡草魚的體長與體質量的遺傳相關和表型相關最大分別為0.9856和0.9766，而體長與存活時間的遺傳相關和表型相關分別為0.3482和0.3463。性狀間的遺傳相關系數(shù)是制定目標性狀的重要依據(jù)，對于抗病存活時間的遺傳力為低等遺傳力水平

7、，因此在對抗病性能進行選育時可以通過對體長的間接選育或分子標記來輔助育種來達到育種的目標。同時生長性能好的家系和存活時間長以及存活率高的家系是有交叉的，主要是48號家系和54號家系，這兩個家系的父母本分別為F97832和M51696、F51566和M97893，同時生長性能指標較低的家系也存在交叉為72號和84號家系，這兩個家系的父母本分別為F51593和M51341、F97808和M97846。因此對親本的合理選擇和淘汰為草魚良種抗病

8、群體的建立提供一個新的方法。
　　3.草魚LEAP-2基因全序列SNPs與生長及抗病性能的關聯(lián)性分析
　　對草魚LEAP-2基因全序列SNPs與生長及抗病性能的相關性進行分析。選擇規(guī)格相同的1000尾4月齡草魚進行嗜水氣單胞菌攻毒實驗并記錄存活時間和主要生長數(shù)據(jù)，選取192尾存活個體和192尾死亡個體，提取DNA。根據(jù)LEAP-2基因全長設計兩對引物進行PCR擴增。采用直接測序法獲得PCR產物的序列信息，經過序列比對分析，獲

9、得2個SNPs位點，Site01：631(AGAGAGAGAGAGAGAGAA/-)位于LEAP-2基因的轉錄起始點上游717bp的調控序列中，其野生型DD基因型個體的存活率比突變型II基因型和雜合型DI基因型的低。而野生型DD基因型的生長指標均值比突變型II基因型和雜合型DI基因型的高。Site01的不同基因型的存活率存在極顯著差異(P<0.01)，除體長外的其他生長指標平均值存在顯著的差異(P<0.05)；Site02：1738(C

10、A/-)位于LEAP-2基因的第二個內含子中，其雜合型DI基因型個體的存活率比野生型II基因型高，同時雜合型DI基因型個體的生長指標均值比野生型II基因型的高。Site02的不同基因型的存活率存在極顯著差異(P<0.01)，生長指標平均值除體長外存在顯著差異(P<0.05)；由Site01和Site02組成的5種雙倍型中，不同雙倍型個體的存活率之間存在極顯著的差異(P<0.01)，生長指標平均值均存在極顯著差(P<0.01)。實驗結果表

11、明草魚LEAP-2基因的2個SNPs與草魚的生長及抗病性能存在顯著的相關性，因此可以將這兩個SNPs作為分子標記用于草魚的分子標記輔助育種研究上，進行生長和抗病選育。
　　4.草魚生長和抗病性狀的QTL初步定位
　　利用本實驗已開發(fā)的微衛(wèi)星等分子標記進行遺傳連鎖圖譜的構建，并對相關的生長性狀和抗病力進行初步的QTL定位分析。本研究發(fā)現(xiàn)了7個QTLs與草魚體質量緊密相關，8個QTLs與草魚體長相關，4個QTLs與草魚體高相關，

12、8個QTLs與草魚體長相關和4個與草魚抗病力相關的QTLs。在已有報道的對經濟性狀QTL定位研究的結果中發(fā)現(xiàn)，如果QTL區(qū)間所能解釋的表型變異超過20%，則該QTL區(qū)間即為該性狀的主效QTL區(qū)間；Group19（CID0202-CID0513/CID1536）、Group2（CID0223-CID0131A）、和Group24（CID0856-CID1534）可解釋的表型變異分別為28.8%、25.2%、23.1%，是與體質量顯著相關的

13、主效QTL區(qū)間；Group19（CID0202-CID0513/CID1536）和Group24（CID0856-CID1534）可解釋的表型變異分別為29.1%、23.7%，是與體長顯著相關的主效QTL區(qū)間；Group21（CID1114-CID0382）和Group24（CID0856-CID1534）可解釋的表型變異分別為24.2%、23.1%，是與體寬顯著相關的主效 QTL區(qū)間；Group8（CID0257-EST0006）、G

14、roup19（CID0202-CID0513/CID1536）和Group24（CID0856-CID1435）可解釋的表型變異分別為32.2%、34.9%、30.7%，是與抗病力顯著相關的主效QTL區(qū)間。本研究中所檢測到的的15個QTL，置信區(qū)間為3-30cM，小于10cM的有7個，同時CID0223-CID0131A、CID0202-CID0513/CID1536和CID0856-CID1435又是與體質量，體長和體寬性狀緊密連鎖的

15、主效QTL區(qū)間，利用這些與性狀和抗病力緊密連鎖的QTLs標記時對多個性狀進行改良達到提高選育效果目的，這也為草魚的進一步選育提供了依據(jù)。
　　本研究對草魚一齡前不同生長時期的性狀相關性分析獲得4月齡和12月齡影響體質量的主要性狀；并對4月齡草魚的遺傳力等相關參數(shù)進行了分析并得到了主要性狀和抗病力的遺傳力；同時對草魚LEAP-2基因的SNPs進行了篩選，分析其與性狀和抗病力之間的關聯(lián)性；并對相關的性狀和抗病力進行了初步的QTL定位分