大菱鲆(Scophthalmus maximus,Linnaeus,1758),广泛分布于欧洲大西洋沿岸,大菱鲆生长快,耐低温能力强,风味鲜美,是世界上养殖最广泛的商业鲆鲽鱼类。自1992年由中国水产科学研究院黄海水产研究所雷霁霖院士引入中国以来,经过良种培育和品种推广迅速在中国环渤海地区得到迅猛发展,现已经成为我国重要的水产养殖物种,工厂化养殖规模在世界上处于领先地位。但由于缺乏可靠的系谱资料和近亲繁殖衰退的风险等因素限制了大菱鲆的选育。水产动物选育性状测试环节需要将家系混合养殖,为了区分家系需要对水产动物个体进行标记,但是传统标记资源耗费大,因此基于微卫星的谱系溯源在育种中具有重要意义。利用微卫星分子标记进行遗传评估和家系溯源时,人们对数据获取和处理分析往往超过了对于数据结果的准确性和可靠性的关注,最终分析结果往往出现与预期和实际情况不符的现象。利用微卫星(Simple Sequence Repeat,SSR)分子标记进行遗传评估可以有效提高育种效率。本文基于微卫星标记的筛选与优化,利用微卫星标记进行系谱重构和基于谱系重构和分子亲缘相关两种方法估计早期混合家系大菱鲆遗传参数直接利用微卫星分子标记遗传评估三个方面对大菱鲆优良品种选育工作提供基础参考标准,在此基础上,比较了两种评估方法的准确度。1.微卫星分子标记的筛选优化本文从标记种类选择、微卫星位点筛选、模板DNA质控、PCR设计及最终的产物基因分型这些关键步骤,虽然这些是提高改善PCR准确性的常规操作,但是目前很多相关研究更偏重于后期数据采集和分析。对利用分子标记开展个体识别和家系溯源的整个过程进行剖析,针对PCR产物基因分型过程中出现的各种问题给出了可能的原因和解决方法,可以有效地减少分型错误,进而为育种工作提供更为准确参考。文章对于基因分型过程出现的影子峰,加“A”峰,无效等位基因,微突变等情况给出了可能的原因以及解决方法,建立一套适用于本实验室的处理错误结果的策略。2.利用微卫星分子标记对大菱鲆混合家系谱系重构本实验利用筛选出的16个核心重复序列为3-4碱基的微卫星位点进行大菱鲆家系溯源分析。这些微卫星位点经过实验条件优化及实验群体检测,表现出多态性丰富、基因分型(等位基因判读)准确率高。利用Cervus 3.0计算微卫星位点的等位基因频率、杂合度、多态性信息含量和排除率等信息,模拟分析微卫星位点数量与排除概率的关系。根据各个位点的PIC值,按照从高到低增加位点数来计算位点的累计排除率。发现当微卫星位点的数目达到6个时,累计排除率就已经达到0.999以上。本文用Colony1.0重构了大菱鲆的家系,并对其准确性进行了评估。实验分析了1110个个体和31个亲本(部分亲本遗失),溯源到了20个家系,其中包括880个子代和27个亲本(14个母本和13个父本),4名亲本没有溯源到子代,230个子代没有溯源到亲本。本文建立了一套完善的大菱鲆SSR个体溯源标准流程,并为后期遗传评估提供了数据支撑。3.基于谱系重构和分子亲缘相关两种方法估计早期混合家系大菱鲆遗传参数本实验分别利用系谱重建的家系结构作为一代系谱数据(PR)和直接利用微卫星数据计算的个体间亲缘关系(分子相关度MR)两种方法对大菱鲆的生长性状遗传参数进行评估。利用分子亲缘关系和重建系谱分别构建加性遗传矩阵,应用于同一动物模型估算遗传参数和育种值,结果显示:近交系数和池子的固定效应不显著(p>0.05)。基于谱系重建得到的体重、体长加性遗传方差分别为0.326±0.172(BW)、0.038±0.046(BL),而基于分子亲缘关系估算出的加性遗传方差分别为0.139±0.036(BW)、0.031±0.001(BL),基于PR得到的大菱鲆体重遗传力是0.214±0.121,体长遗传力是0.117±0.141;基于MR得到的大菱鲆体重遗传力是0.101±0.031,体长遗传力0.102±0.034。基于MR得到的体重体长利用系谱信息得到的育种估计值与分子亲缘关系得到的育种值正相关(P=0.856)。500次10折交叉验证之后两种方法得到的表型数据的观测值与预测值的平均皮尔逊相关系数分别为0.692±0.052(PRBW)、0.615±0.060(PRBL)和0.717±0.045(MRBW)、0.629±0.058(MRBL),交叉验证的结果作为遗传评估准确度,数据表明基于MR(体长和体重)得到的育种值评估准确度均高于利用PR得到的结果,相对于体长数据,体重的育种值数据结果交叉验证显示其预测能力更强,这对将来谱系不明的大菱鲆幼体进行遗传评估具有重要意义。