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长牡蛎（Crassostrea gigas），亦称太平洋牡蛎，是世界上重要的经济贝类。虽然我国的牡蛎养殖规模和产量多年都稳居世界首位，占世界产量的4/5以上，但出口量却不足世界贸易量的5％。其主要原因是我国牡蛎产品品质偏差。牡蛎产品品质的评价指标除体尺规格和壳型等外，最重要的指标就是肥满度。肥满度实际上就是牡蛎软体部营养物质的相对含量，包括蛋白质、糖原、脂肪及一些微量元素，如锌(Zn)和硒(Se)等，而其中的糖原，既直接与牡蛎的肥满度有关，也与牡蛎软体部色泽和“蛎”味密切相关。过去人们大多仅了解牡蛎的糖原等物质含量会受到营养环境和生殖过程等的影响，但对其遗传基础却知之甚少。本研究1）首先探讨了短期饥饿对全软体部营养物质含量的影响及全软体部和单独的组织营养成分季节变化，还在不同的组织中检测了糖原代谢相关基因的表达，以阐明这些基因如何参与到糖原代谢途径，可以为牡蛎糖原含量的改良提供更多信息。2）其次，评估了营养品质性状的遗传力，探究了不同营养品质性状之间的遗传和表型相关性，以及生长性状与营养品质性状之间的相关性，以确定品质性状合适的的选择育种策略，并分析了通过生长性状对品质性状进行间接选育的可行性。3）再次，结合正向遗传学和反向遗传学的手段以研究糖原含量全基因组关联分析得到的候选基因(蛋白磷酸酶1调节亚基3B(PPP1R3B))的功能以及其与糖原含量的关系。4）最后，基于长牡蛎高密度芯片对肥满度、壳型、生长等重要经济性状进行了全基因组关联分析，以期找到影响这些性状的重要基因及SNP位点。主要结果及结论如下:
1.长牡蛎营养品质性状的特征研究
本研究分析了牡蛎短期饥饿和不同季节样品的营养物质含量的变化，发现短期饥饿（50小时）没有显著改变糖原，蛋白质或脂肪含量(p＞0.05)。不同季节样品分析表明，秋季和冬季是糖原和脂肪积累的主要阶段，海水温度以及蛋白质含量与糖原含量呈负相关。2月到4月，整个软体部的糖原含量较高且稳定，并且与条件指数正相关。与鳃或闭壳肌相比，性腺，唇瓣和外套膜中的糖原含量较高。参与糖原代谢的蛋白质编码基因（糖原合成酶，糖原磷酸化酶，糖原脱支酶和糖原分支酶）的相对表达量与相应组织中的糖原含量密切相关。性腺中的糖原含量受糖原代谢和糖酵解途径基因（果糖6-磷酸激酶，磷酸甘油酸激酶，丙酮酸激酶，己糖激酶和葡萄糖转运蛋白）的调节，并且储存的糖原很可能是配子发生的主要能量来源。这些发现有益于牡蛎水产养殖管理和品质性状的改良，并扩大我们对牡蛎中糖原代谢的认知。
2.长牡蛎营养品质的遗传参数估计
使用巢式平衡设计构建了64个全同胞家系。最后，通过18个全同胞家系，包含了9个半同胞家系，其中每个包含2个全同胞家系的个体取样，进行了遗传力估计。糖原，蛋白质，脂肪，Zn和Se含量的狭义遗传力估计值分别为0.29±0.02，0.38±0.02，0.58±0.08，0.02±0.02和0。糖原和蛋白质含量（-0.95±0.004）之间以及脂肪和蛋白质含量（-0.59±0.05）之间存在强的负遗传相关，且脂肪和糖原含量之间存在正相关（0.16±0.06）。壳高和营养品质性状之间观察到弱的遗传和表型相关性(r＜0.2)。这些数据表明糖原，蛋白质和脂肪含量可以通过选育加以改良，但糖原及脂肪不能与蛋白质一起选择选育。此外，通过选择生长性状来进行营养品质性状的间接选择育种是困难的，该研究为牡蛎品质性状育种策略的开发提供了重要信息。
3.PPP1R3B在长牡蛎调控糖原含量中的功能研究
首先，克隆了CgPPP1R3B全长并对其功能进行了研究。CgPPP1R3B在不同组织和不同季节样品中的基因表达量与糖原含量密切相关。该基因体内RNA干扰（RNAi）实验表明，实验组降低了的CgPPP1R3B表达水平可能导致糖原含量低于对照组。免疫共沉淀(Co-IP)和酵母双杂交(Y2H)实验结果表明CgPPP1R3B可以与其催化亚基CgPPP1C以及糖原合酶(CgGS)和糖原磷酸化酶(CgGP)相互作用。体外蛋白-糖原共沉淀分析表明，CgPPP1R3B蛋白可直接与糖原分子结合，这些结果表明CgPPP1R3B蛋白密切参与糖原代谢。此外，在该基因中精确定位了13个SNP位点的相对位置。在一个独立的野生群体中，13个SNP中的10个被证实与糖原含量显著关联(n=288，p＜0.05)。具有高糖原含量的牡蛎个体的CgPPP1R3B表达水平显著高于具有低糖原含量的牡蛎(n=20)，并且四个关联的SNP的不同基因型个体与CgPPP1R3B基因表达水平与显著相关(p＜0.05)，该数据表明关联的SNP可能通过调节CgPPP1R3B表达来控制糖原含量。这些结果表明CgPPP1R3B是糖原代谢调节的重要基因，并且该基因的相关SNP和优势基因型组合可用于牡蛎糖原含量的分子标记辅助育种。
4.长牡蛎壳型等经济性状的全基因组关联分析
利用青岛胶南海域采集的288个野生个体，测量壳型性状（壳高/壳长），出肉率（软体重/全湿重），条件指数（CI，软体干重/干壳重）以及壳高，壳长，壳宽，全湿重，软体重，软体干重等性状。使用190K高密度芯片对SNP位点进行分型，使用R中GAPIT软件包进行全基因组关联分析。
GWAS结果表明壳型、壳宽、条件指数关联到一批SNP位点，部分位点位于能量代谢相关基因上。壳高，湿重和软体重均关联到一个显著SNP（scaffold731_92759），该位点位于一个丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的蛋白质编码区，为非同义突变(Glu→Val)，丝氨酸蛋白酶抑制剂被认为参与代谢过程。此项结果为壳型等品质性状的选育提供了潜在的分子标记。
1.长牡蛎营养品质性状的特征研究
本研究分析了牡蛎短期饥饿和不同季节样品的营养物质含量的变化，发现短期饥饿（50小时）没有显著改变糖原，蛋白质或脂肪含量(p＞0.05)。不同季节样品分析表明，秋季和冬季是糖原和脂肪积累的主要阶段，海水温度以及蛋白质含量与糖原含量呈负相关。2月到4月，整个软体部的糖原含量较高且稳定，并且与条件指数正相关。与鳃或闭壳肌相比，性腺，唇瓣和外套膜中的糖原含量较高。参与糖原代谢的蛋白质编码基因（糖原合成酶，糖原磷酸化酶，糖原脱支酶和糖原分支酶）的相对表达量与相应组织中的糖原含量密切相关。性腺中的糖原含量受糖原代谢和糖酵解途径基因（果糖6-磷酸激酶，磷酸甘油酸激酶，丙酮酸激酶，己糖激酶和葡萄糖转运蛋白）的调节，并且储存的糖原很可能是配子发生的主要能量来源。这些发现有益于牡蛎水产养殖管理和品质性状的改良，并扩大我们对牡蛎中糖原代谢的认知。
2.长牡蛎营养品质的遗传参数估计
使用巢式平衡设计构建了64个全同胞家系。最后，通过18个全同胞家系，包含了9个半同胞家系，其中每个包含2个全同胞家系的个体取样，进行了遗传力估计。糖原，蛋白质，脂肪，Zn和Se含量的狭义遗传力估计值分别为0.29±0.02，0.38±0.02，0.58±0.08，0.02±0.02和0。糖原和蛋白质含量（-0.95±0.004）之间以及脂肪和蛋白质含量（-0.59±0.05）之间存在强的负遗传相关，且脂肪和糖原含量之间存在正相关（0.16±0.06）。壳高和营养品质性状之间观察到弱的遗传和表型相关性(r＜0.2)。这些数据表明糖原，蛋白质和脂肪含量可以通过选育加以改良，但糖原及脂肪不能与蛋白质一起选择选育。此外，通过选择生长性状来进行营养品质性状的间接选择育种是困难的，该研究为牡蛎品质性状育种策略的开发提供了重要信息。
3.PPP1R3B在长牡蛎调控糖原含量中的功能研究
首先，克隆了CgPPP1R3B全长并对其功能进行了研究。CgPPP1R3B在不同组织和不同季节样品中的基因表达量与糖原含量密切相关。该基因体内RNA干扰（RNAi）实验表明，实验组降低了的CgPPP1R3B表达水平可能导致糖原含量低于对照组。免疫共沉淀(Co-IP)和酵母双杂交(Y2H)实验结果表明CgPPP1R3B可以与其催化亚基CgPPP1C以及糖原合酶(CgGS)和糖原磷酸化酶(CgGP)相互作用。体外蛋白-糖原共沉淀分析表明，CgPPP1R3B蛋白可直接与糖原分子结合，这些结果表明CgPPP1R3B蛋白密切参与糖原代谢。此外，在该基因中精确定位了13个SNP位点的相对位置。在一个独立的野生群体中，13个SNP中的10个被证实与糖原含量显著关联(n=288，p＜0.05)。具有高糖原含量的牡蛎个体的CgPPP1R3B表达水平显著高于具有低糖原含量的牡蛎(n=20)，并且四个关联的SNP的不同基因型个体与CgPPP1R3B基因表达水平与显著相关(p＜0.05)，该数据表明关联的SNP可能通过调节CgPPP1R3B表达来控制糖原含量。这些结果表明CgPPP1R3B是糖原代谢调节的重要基因，并且该基因的相关SNP和优势基因型组合可用于牡蛎糖原含量的分子标记辅助育种。
4.长牡蛎壳型等经济性状的全基因组关联分析
利用青岛胶南海域采集的288个野生个体，测量壳型性状（壳高/壳长），出肉率（软体重/全湿重），条件指数（CI，软体干重/干壳重）以及壳高，壳长，壳宽，全湿重，软体重，软体干重等性状。使用190K高密度芯片对SNP位点进行分型，使用R中GAPIT软件包进行全基因组关联分析。
GWAS结果表明壳型、壳宽、条件指数关联到一批SNP位点，部分位点位于能量代谢相关基因上。壳高，湿重和软体重均关联到一个显著SNP（scaffold731_92759），该位点位于一个丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的蛋白质编码区，为非同义突变(Glu→Val)，丝氨酸蛋白酶抑制剂被认为参与代谢过程。此项结果为壳型等品质性状的选育提供了潜在的分子标记。