拟穴青蟹基于转录组的分子标记筛选与遗传规律分析

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:jiang1978
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拟穴青蟹(Scylla paramamosain)隶属于甲壳纲(Crustacea)、十足目(Decapoda)、短尾亚目(Brachyura)、梭子蟹科(Portunidae)、青蟹属(Scylla),广泛分布在我国东南沿海水域。近年来随着拟穴青蟹养殖规模的不断扩大,对拟穴青蟹苗种的需求量逐渐增大,因此对拟穴青蟹优良品种的选育就显得非常重要,而分子标记的开发是拟穴青蟹品种选育和遗传规律研究的基础。本研究基于454高通量转录组测序开发拟穴青蟹微卫星标记,以及采用溶解曲线法开发拟穴青蟹转录组水平SNPs标记;根据已分离的微卫星序列获得多态性引物155对,并以中国海南拟穴青蟹家系为研究材料,对拟穴青蟹遗传规律进行分析。获得的实验结果如下:1.随机从拟穴青蟹转录组高通量测序所得的大量序列中选取含有微卫星的DNA序列,利用Primer Premier5.0软件共设计引物263对,其中67对表现出多态性。这67对微卫星引物共检测到556个等位基因,每个位点的等位基因数位2~27,平均等位基因数为8.3个。有效等位基因为1.3~19.7,平均为5.1;多态信息含量(PIC)、观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别位于0.215~0.946之间、0.1888~1.000之间和0.230~0.963之间,平均值分别为0.899、0.703和0.736。经Bonferroni校正后,有10个位点偏离了哈代-温伯格平衡(PH-W<0.0007)。这一结果表明,67个SSR标记具有较高的多态信息含量,用于拟穴青蟹群体遗传学多样性研究具有一定的可靠性和可信性。2.本研究根据454高通量测序所获得的拟穴青蟹转录组候选SNP序列设计引物,并采用荧光定量PCR系统对拟穴青蟹的SNPs位点进行分型验证。通过对候选的序列进行测序、拼接,获得包含91个候选SNP位点的19个序列,全长为13311bp,平均每146bp含有一个SNP位点。采用溶解曲线法对野生群体的30个样本进行分型,其中40个SNP位点被成功分型,次要等位基因频率的分布范围在0.017和0.500之间。观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.000~0.600和0.033~0.509,平均值分别为0.142和0.239。通过哈-温平衡和连锁不平衡检测,17个SNP位点偏离哈代-温伯格平衡。经Bonferroni校正后,各位点之间没有明显的连锁不平衡现象(P>0.00125)。BLAST比对结果显示:17个SNP位点位于注释基因序列中,这些基因包括精氨酸激酶基因(arginine kinase)、金属硫蛋白(metallothionein)、类胰蛋白酶基因(trypsin-like (TRY3) gene)、β-肌动蛋白基因(beta-actin gene)、vasa-like蛋白基因。这些SNP标记将为拟穴青蟹群体遗传多样性分析、连锁图谱构建以及分子标记遗传育种提供新型分子标记。3.采用155对微卫星标记对拟穴青蟹作图家系进行遗传规律分析,其中49对微卫星标记在家系中出现分离。利用这49对微卫星标记对亲本和95个子代进行基因分型,结果表明:在雌雄亲本中无多态性而在后代中出现分离的标记有11个(亲本基因型为AB×AB),这些位点不能用于标记的连锁分析;母本分离标记有34个,其中8个偏离了孟德尔分离规律(P<0.05),3个严重偏离;父本分离标记有31个,其中9个偏离了孟德尔分离规律(P<0.05),5个严重偏离;在父母本中均出现分离的标记有27个。利用JoinMap软件对父、母本分离标记进行分析结果显示,在雌性标记的连锁分析中,仅有6个标记呈现连锁现象,而在雄性中,有9个标记呈现连锁现象。这一结果旨在为初步构建拟穴青蟹遗传连锁图谱、QTL定位和分子标记辅助育种奠定基础。
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