孫際佳,李桂峰,劉麗,王海芳,胥鵬
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,廣東 廣州 510642;2.中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物研究所,南海生物資源開(kāi)發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東 廣州 510275;3.佛山市南海百容水產(chǎn)良種有限公司,廣東省工程技術(shù)研究中心,廣東 佛山 528216)
翹嘴鱖微衛(wèi)星標(biāo)記及其與主要經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)分析
孫際佳1,李桂峰2,3,劉麗1,王海芳2,胥鵬2,3
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,廣東 廣州 510642;2.中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物研究所,南海生物資源開(kāi)發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心,廣東 廣州 510275;3.佛山市南海百容水產(chǎn)良種有限公司,廣東省工程技術(shù)研究中心,廣東 佛山 528216)
利用篩選出的7對(duì)具有較高多態(tài)性的微衛(wèi)星標(biāo)記,檢測(cè)106尾翹嘴鱖Siniperca chuatsi選育個(gè)體的基因組DNA,分析這些微衛(wèi)星標(biāo)記與翹嘴鱖體長(zhǎng)、體質(zhì)量和體高的相關(guān)性。結(jié)果獲得67個(gè)等位基因,各位點(diǎn)的等位基因數(shù)為3~19,片段大小在147~530bp之間;期望雜合度0.5092~0.9207,均值為0.7574;各位點(diǎn)的多態(tài)信息含量在0.4639~0.9101之間,均值為0.7197,表明所選擇的SSR標(biāo)記識(shí)別力較高,適用于翹嘴鱖選育群體遺傳分析和標(biāo)記輔助育種研究。相關(guān)性分析結(jié)果表明,G4位點(diǎn)中含有的片段為219bp等位基因的基因型(229/219或219/219)個(gè)體的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的表型效應(yīng)顯著高于其他的基因型,G10位點(diǎn)中246/246基因型的體質(zhì)量和體高表型效應(yīng)顯著高于其他基因型,可作為未來(lái)翹嘴鱖分子標(biāo)記輔助育種的重要參考位點(diǎn)。
翹嘴鱖;微衛(wèi)星標(biāo)記;經(jīng)濟(jì)性狀;相關(guān)性分析
在分布于我國(guó)的2屬9種鱖類(lèi)中,翹嘴鱖Siniperca chuatsi個(gè)體大、生長(zhǎng)快、肉質(zhì)鮮嫩而具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是我國(guó)養(yǎng)殖的主要經(jīng)濟(jì)鱖類(lèi)。近年來(lái),隨著翹嘴鱖養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大,其種質(zhì)質(zhì)量與生產(chǎn)要求之間的矛盾,如生長(zhǎng)速度降低、種質(zhì)退化和病害頻發(fā)等,嚴(yán)重制約了翹嘴鱖養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展[1-3]。因此,急需通過(guò)選擇育種來(lái)改善翹嘴鱖的種質(zhì)質(zhì)量,以滿(mǎn)足鱖養(yǎng)殖業(yè)的需求。
近年來(lái),隨著基于DNA多態(tài)性的分子標(biāo)記技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,分子標(biāo)記輔助選擇(Marker Assisted Selection,MAS)給魚(yú)類(lèi)育種提供了一種更有效的途徑[4]。分子標(biāo)記輔助選擇育種的目標(biāo)是尋找到與某個(gè)或某些數(shù)量性狀基因座位(Quantitative Trait Locus,QTL)連鎖的分子標(biāo)記,并在育種過(guò)程中通過(guò)這些連鎖遺傳標(biāo)記實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)數(shù)量性狀基因型的直接選擇,從而縮短育種周期,加快育種進(jìn)程[5]。目前,在鯉Cyprinus carpio[6]、虹鱒Oncorhynchus mykiss[7]、大菱鲆Scophthalmus maximus[8]、美洲紅點(diǎn)鮭Salvelinus fontinalis[9]和紅鰭東方鲀Takifugu rubripes[10]等魚(yú)類(lèi)中已有不少與性狀連鎖的分子標(biāo)記的報(bào)道,而在鱖類(lèi)研究中與性狀連鎖的分子標(biāo)記鮮有報(bào)道。Wang等[11]利用SNP(Single Nucleotide Polymorphism)分子標(biāo)記篩選到IGF-I基因的兩個(gè)SNP位點(diǎn)(g.A321G和g.A537G)與翹嘴鱖♀×斑鱖♂雜交F1的體質(zhì)量和體寬生長(zhǎng)性狀相關(guān),但至今未見(jiàn)微衛(wèi)星標(biāo)記與翹嘴鱖生長(zhǎng)性狀間相關(guān)分析的報(bào)道。
微衛(wèi)星DNA又稱(chēng)簡(jiǎn)單序列重復(fù)(Simple Sequence Repeat,SSR),是由Miesfeld等[12]首次發(fā)現(xiàn)的一種簡(jiǎn)單串聯(lián)重復(fù)DNA序列,因具有數(shù)目多、分布廣、多態(tài)性高、信息含量豐富、突變快、雜合度高、共顯性遺傳和檢測(cè)方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)[13],成為第二代DNA遺傳標(biāo)記的核心,已廣泛應(yīng)用于QTL定位和分子標(biāo)記輔助育種等方面[14,15]。近年來(lái),微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)已廣泛應(yīng)用于鱖選育群體遺傳多樣性分析[16,17]。
本研究在已經(jīng)獲得的翹嘴鱖微衛(wèi)星標(biāo)記的基礎(chǔ)上,分析微衛(wèi)星標(biāo)記與翹嘴鱖主要經(jīng)濟(jì)性狀(體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高)之間的相關(guān)性,期望發(fā)現(xiàn)與主要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)聯(lián)的微衛(wèi)星標(biāo)記,為翹嘴鱖的分子標(biāo)記輔助選擇育種研究和實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。
1.1 材料
本研究所用的野生翹嘴鱖親魚(yú)分別引自湖南省和江蘇省,按1∶1親本比例分別培育3個(gè)湖南翹嘴鱖家系、1個(gè)江蘇翹嘴鱖家系、以及2個(gè)湖南翹嘴鱖和江蘇翹嘴鱖雜交家系,構(gòu)建由6個(gè)家系組成的翹嘴鱖選育群體。將同期孵出的6組家系各取1 000尾,共6 000尾全長(zhǎng)約1cm的魚(yú)苗混合養(yǎng)殖在同一池塘中,以消除環(huán)境和飼料的影響。保證餌料魚(yú)充足的條件下,飼養(yǎng)至8月齡后,隨機(jī)選取106尾進(jìn)行表型和基因型分析。
1.2 微衛(wèi)星引物
參考匡剛橋[18]分離的翹嘴鱖微衛(wèi)星序列,用軟件Primer Premier 5.0設(shè)計(jì)微衛(wèi)星引物。在設(shè)計(jì)的20對(duì)引物中,根據(jù)擴(kuò)增穩(wěn)定、6%變性PAGE條帶清晰、多態(tài)性較高的選取原則,篩選出7對(duì)SSR引物(表1)分析群體遺傳多樣性和主要經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性。所設(shè)計(jì)的引物由Invitrogen生物技術(shù)公司進(jìn)行合成。

表1 篩選的7對(duì)微衛(wèi)星引物的核心序列、退火溫度及其引物序列Tab.1 Core repeats,primer sequences and annealing temperatures of the 7 microsatellite DNA loci
1.3 方法
1.3.1 表型性狀的度量
根據(jù)魚(yú)類(lèi)學(xué)方法測(cè)定和計(jì)算翹嘴鱖的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高等表型性狀。
1.3.2 基因組DNA的提取及SSR分析
提取106尾樣本魚(yú)的背部肌肉用于基因組DNA分析。魚(yú)類(lèi)基因組DNA抽提方法參照傳統(tǒng)的苯酚-氯仿法基本原理,并根據(jù)本實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況對(duì)離心時(shí)間和抽提次數(shù)稍作更改。
PCR反應(yīng)體系總量25μL,包括2×PCR Reaction Mix12.5μL、上下游引物(10μmol/L)各1μL、模板DNA(30ng/μL)2μL、Taq DNA聚合酶(2.5U/μL)0.25μL和ddH2O8.25μL。擴(kuò)增反應(yīng)使用Bio-Rad公司的MyCycler型PCR儀,采用梯度PCR法篩選最佳退火溫度。PCR反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5min,94℃變性30s,退火45s(退火溫度依引物而異,見(jiàn)表1),72℃延伸1min,經(jīng)35個(gè)循環(huán)后,72℃延伸10min,4℃保存。6%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳,硝酸銀染色,掃描儀記錄電泳圖譜,用Gel-Proanalyzer32軟件手動(dòng)分析SSR片段的大小。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析
利用SPSS 17.0軟件統(tǒng)計(jì)體質(zhì)量、體長(zhǎng)、體高表型性狀的變異,計(jì)算各性狀間的相關(guān)系數(shù)。采用SAS 9.2軟件進(jìn)行Shapiro-Wilk檢驗(yàn)表型性狀的頻率分布是否顯著偏離正態(tài)分布。利用POPGENE version 1.32和PIC-CALC軟件統(tǒng)計(jì)各位點(diǎn)的等位基因數(shù)目、基因型、期望雜合度(He)和多態(tài)信息含量 PIC(Polymorphism Information Content)。利用SPSS17.0軟件對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記與體重、體長(zhǎng)和體高性狀進(jìn)行單因素方差分析。利用SAS 9.2軟件進(jìn)行基因型與性狀間的多重比較:對(duì)符合正態(tài)分布的性狀采用參數(shù)檢驗(yàn)的Tukey-Cramer法進(jìn)行比較,不符合的性狀則采用非參數(shù)檢驗(yàn)的秩和檢驗(yàn)法進(jìn)行比較。由于部分基因型在微衛(wèi)星位點(diǎn)中的頻率太低,缺乏統(tǒng)計(jì)分析意義,因此在實(shí)際分析中僅考慮至少有2次觀測(cè)值的基因型。
2.1 表型性狀的統(tǒng)計(jì)分析
翹嘴鱖選育群體的體質(zhì)量范圍在88.4~648.1g,體長(zhǎng)范圍在14.40~29.40cm,體高范圍在5.32~11.30 cm。體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的變異系數(shù)分別為44.59%、13.86%和18.90%,體質(zhì)量性狀的變異最大(表2)。

表2 翹嘴鱖的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的表型統(tǒng)計(jì)量Tab.2 The phenotypic statistics of body weight,body length and body height in mandarin fish Siniperca chuatsi
體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的正態(tài)性檢驗(yàn)Q-Q(Quantile-Quantile)圖如圖1所示。圖1中給出的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高性狀的Shapiro-Wilk正態(tài)分布檢驗(yàn)結(jié)果表明,體長(zhǎng)符合正態(tài)分布(P=0.3930>0.05),而體質(zhì)量和體高不符合正態(tài)分布(P<0.0001)。因此,基因型與體長(zhǎng)的多重比較應(yīng)采用Tukey-Kramer法檢驗(yàn),而基因型與體質(zhì)量、體高的多重比較應(yīng)采用秩和檢驗(yàn)法檢驗(yàn)。
2.2 體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的Pearson相關(guān)分析

圖1 正態(tài)性檢驗(yàn)的Q-Q圖(體質(zhì)量(a),體長(zhǎng)(b),體高(c))Fig.1 Normal quantile-quantile plots of body weight(a),body length(b)and body height(c)
利用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)方法分析3個(gè)性狀之間的相關(guān)程度(表3)。由表3可知,體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的Pearson相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.9以上,且相關(guān)極顯著(P<0.01)。

表3 翹嘴鱖的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的Pearson相關(guān)系數(shù)Tab.3 Pearson correlation coefficient of body weight, body length and body height in mandarin fish Siniperca chuatsi
2.3 電泳結(jié)果
用7對(duì)微衛(wèi)星引物對(duì)翹嘴鱖基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增和6%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè),各微衛(wèi)星引物均獲得了清晰、穩(wěn)定的DNA條帶,并在個(gè)體間表現(xiàn)出不同程度的多態(tài)性。
2.4 微衛(wèi)星多態(tài)性檢測(cè)
本研究中翹嘴鱖群體的遺傳多樣性信息及性狀F值見(jiàn)表4。在7對(duì)微衛(wèi)星標(biāo)記中共檢測(cè)到67個(gè)等位基因,平均等位基因數(shù)為9.57個(gè),等位基因片段大小在147~530bp之間。7個(gè)位點(diǎn)共檢測(cè)到基因型61個(gè),平均每個(gè)位點(diǎn)8.71個(gè);期望雜合度He變化在0.5092~0.9207之間,平均0.7574;多態(tài)信息含量PIC在0.4639~0.9101之間,平均0.7197。
2.5 微衛(wèi)星位點(diǎn)與體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的相關(guān)分析
采用單因素方差分析方法檢驗(yàn)了微衛(wèi)星位點(diǎn)與翹嘴鱖體質(zhì)量、體長(zhǎng)、體高性狀連鎖的顯著性。各微衛(wèi)星位點(diǎn)對(duì)體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高影響的F檢驗(yàn)值見(jiàn)表4。7個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)中有4個(gè)位點(diǎn)(G4、G10、G12和G13)與體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高均顯著相關(guān)(P<0.01)。對(duì)上述4個(gè)差異顯著的標(biāo)記進(jìn)行了不同基因型間不同性狀的多重比較(體長(zhǎng)用Tukey-Kramer法,體質(zhì)量和體高用秩和檢驗(yàn)法),結(jié)果見(jiàn)表5。
在標(biāo)記G4中共檢測(cè)到4個(gè)基因型,其中基因型219/219的12個(gè)個(gè)體和基因型229/219的18個(gè)個(gè)體的平均體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高值均顯著高于其他基因型個(gè)體的平均值(P<0.05),且基因型219/219與基因型229/219個(gè)體的平均體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高值均差異不顯著(P>0.05),說(shuō)明G4位點(diǎn)中219bp片段的等位基因可能對(duì)體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高性狀起正面影響。
在標(biāo)記G10中共檢測(cè)到4個(gè)基因型。基因型246/246的39個(gè)個(gè)體的體質(zhì)量和體高均顯著高于其他基因型個(gè)體的平均值(P<0.05),說(shuō)明該基因型與體質(zhì)量和體高正相關(guān)(圖2)。基因型248/248個(gè)體的平均體高顯著小于基因型255/248和255/255的個(gè)體(P<0.05),因而推測(cè)248bp片段的等位基因可能對(duì)體高性狀起負(fù)面影響。
在標(biāo)記G12中共檢測(cè)到13個(gè)基因型。基因型329/279的2個(gè)個(gè)體和359/305的9個(gè)個(gè)體的體質(zhì)量和體高顯著高于其他基因型個(gè)體(P<0.05),但基因型329/279與基因型359/305個(gè)體的平均體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高差異不顯著(P>0.05)。
在標(biāo)記G13中也檢測(cè)到13個(gè)基因型。基因型275/237的2個(gè)個(gè)體和304/268的9個(gè)個(gè)體的體質(zhì)量和體高顯著高于其他基因型個(gè)體(P<0.05),但基因型275/237與基因型304/268個(gè)體的平均體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高差異均不顯著(P>0.05)。

表4 所研究翹嘴鱖群體的遺傳信息及性狀F值Tab.4 Genetic information and F values in populations of mandarin fish Siniperca chuatsi

表5 翹嘴鱖群體的4個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)不同基因型體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的平均值及多重比較Tab.5 Mean and multiple comparisons of bod weight,body length and body height in 4 microsatellite loci in mandarin fish Siniperca chuatsi
3.1 分子標(biāo)記輔助育種SSR標(biāo)記的篩選
動(dòng)物遺傳育種的分子標(biāo)記中,SSR標(biāo)記已成為分析群體遺傳結(jié)構(gòu)和與重要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳連鎖關(guān)系最理想的標(biāo)記之一,并已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用[19]。有關(guān)翹嘴鱖SSR標(biāo)記的開(kāi)發(fā)已有一些研究。Zhang等[20]、匡剛橋等[21]和Liu等[22]利用FIASCO(Fast Isolation by AFLP Sequences Containing Repeats)法分別篩選出18、18和40個(gè)具有多態(tài)性的SSR標(biāo)記。Qu等2012年[23]和2013年[24]分析了翹嘴鱖♀×斑鱖♂雜交子代的轉(zhuǎn)錄組,分別篩選到適用于翹嘴鱖遺傳分析的43和29個(gè)多態(tài)SSR位點(diǎn)。但是,至今未見(jiàn)有應(yīng)用SSR標(biāo)記進(jìn)行翹嘴鱖分子標(biāo)記輔助育種的報(bào)道。本研究利用匡剛橋[18]分離的20個(gè)翹嘴鱖SSR序列,對(duì)選育群體進(jìn)行擴(kuò)增,篩選出7個(gè)具有多態(tài)性的4核苷酸重復(fù)的SSR標(biāo)記。已有研究表明,核心序列過(guò)長(zhǎng)的雙核苷酸重復(fù)的SSR標(biāo)記易產(chǎn)生影子帶,對(duì)結(jié)果的判定有一定的影響,而3、4核苷酸重復(fù)的SSR標(biāo)記具有多態(tài)性高,產(chǎn)生影子帶的幾率較低,結(jié)果判定更準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)[25,26]。本研究篩選的SSR標(biāo)記擴(kuò)增條帶穩(wěn)定、清晰,PIC結(jié)果顯示,除G4位點(diǎn)表現(xiàn)為中度多態(tài)外(0.25<PIC<0.5),其余6個(gè)位點(diǎn)均為高度多態(tài)(PIC>0.5),表明這7個(gè)SSR標(biāo)記具有較高的識(shí)別力,適用于翹嘴鱖群體遺傳分析和標(biāo)記輔助育種的研究。
3.2 選育群體的遺傳多樣性
在分子標(biāo)記輔助育種的選育體系中,維系選育群體的遺傳多樣性是選育體系能否可持續(xù)性發(fā)展的關(guān)鍵。如果選育群體的遺傳多樣性持續(xù)降低,極可能導(dǎo)致選育群體陷入近交衰退和較差選擇響應(yīng)的惡性循環(huán)[27]。方展強(qiáng)[1]等利用RAPD(Randomly Amplified Polymorphic DNA)技術(shù)、楊宇暉等[28]利用線(xiàn)粒體控制區(qū)(D-loop)核苷酸序列、吳旭等[29]和梅秋蘭等[30]利用SSR標(biāo)記技術(shù)對(duì)翹嘴鱖群體遺傳多樣性的研究結(jié)果均表明:翹嘴鱖養(yǎng)殖群體的遺傳多樣性水平顯著低于野生或原種群體。因此,開(kāi)展翹嘴鱖的遺傳育種工作應(yīng)維持連續(xù)的選育遺傳改良與高遺傳多樣性水平之間的平衡。本研究中,翹嘴鱖選育群體的平均期望雜合度(He=0.7574)和平均多態(tài)信息含量(PIC=0.7197)均高于吳旭等[29](He= 0.5210,PIC=0.4071)和梅秋蘭等[30](He=0.4109,PIC=0.5043)報(bào)道的翹嘴鱖養(yǎng)殖群體的遺傳多樣性。這是由于本研究所構(gòu)建的翹嘴鱖選育群體中包含由湖南和江蘇野生翹嘴鱖親本遠(yuǎn)緣雜交形成的子一代群體,因而能保持較高的遺傳多樣性水平,有利于后續(xù)進(jìn)一步的遺傳選育。
3.3 SSR標(biāo)記與性狀的相關(guān)性分析
分子標(biāo)記輔助選擇育種是通過(guò)與目的基因緊密連鎖或共分離的分子標(biāo)記,直接篩選DNA目標(biāo)區(qū)域,因而不受環(huán)境條件的影響,可以提高選擇的準(zhǔn)確性和可靠性[4]。分子標(biāo)記輔助選擇育種的關(guān)鍵是尋找對(duì)目標(biāo)性狀具有較大遺傳貢獻(xiàn)率的主效基因或標(biāo)記。分子遺傳標(biāo)記與數(shù)量性狀間存在一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系,即標(biāo)記與控制這些數(shù)量性狀的基因處于連鎖不平衡狀態(tài)是確定影響目標(biāo)性狀的主效基因或分子標(biāo)記的先決條件。如王宣朋等[31]利用SSR、EST-SSR(Expressed Sequence Tag-SSR)、SNP標(biāo)記對(duì)鯉的3種性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)分別有27、35和27個(gè)標(biāo)記與食物轉(zhuǎn)化率、體厚和體質(zhì)量顯著相關(guān)(P<0.05),且標(biāo)記SNP0041、SNP0044與食物轉(zhuǎn)化率相關(guān)極顯著(P<0.001)。Cnaani等[32]分別利用20個(gè)和6個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)莫桑比克羅非魚(yú)Oreochromis mossambica與奧利亞羅非魚(yú)Oreochromis aureus的2個(gè)雜交F2群體進(jìn)行分子標(biāo)記與耐寒能力和魚(yú)體規(guī)格的QTL分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在同一個(gè)連鎖群中的兩個(gè)相距22cM的微衛(wèi)星位點(diǎn)與目標(biāo)性狀相關(guān)顯著,其中UNH879與羅非魚(yú)的耐寒能力顯著相關(guān)(P<0.05),UNH130與羅非魚(yú)的體質(zhì)量顯著相關(guān)(P<0.05)。本研究發(fā)現(xiàn),微衛(wèi)星位點(diǎn)G4、G10、G12和G13位點(diǎn)與翹嘴鱖選育群體的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高性狀均極顯著相關(guān)(P<0.01),說(shuō)明這些標(biāo)記位點(diǎn)與相關(guān)的性狀間存在關(guān)聯(lián)。在這些關(guān)聯(lián)關(guān)系中,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)性狀的表現(xiàn)受多個(gè)不同標(biāo)記位點(diǎn)的基因影響,或者一個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)可以影響多個(gè)性狀的表現(xiàn),說(shuō)明這些位點(diǎn)中存在“多因一效”和“一因多效”的現(xiàn)象。
3.4 基因型與性狀的連鎖分析
基因型-性狀連鎖分析是對(duì)個(gè)體的數(shù)量性狀值與標(biāo)記位點(diǎn)的基因型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),差異顯著則表明基因型與數(shù)量性狀存在關(guān)聯(lián)[33]。如孫效文等[34]對(duì)28個(gè)多態(tài)性SSR標(biāo)記的基因型與208尾鏡鋰Cyprinus carpio var.specularis繁殖群體的體質(zhì)量值進(jìn)行連鎖分析,發(fā)現(xiàn)有12個(gè)基因型與鏡鯉體質(zhì)量相關(guān),且有3個(gè)基因型緊密相關(guān)。本研究對(duì)數(shù)量性狀相關(guān)的微衛(wèi)星位點(diǎn)進(jìn)行不同基因型性狀均值的多重比較,結(jié)果表明在G4位點(diǎn)中,含有219bp片段的等位基因的基因型(229/219或219/219)個(gè)體的體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高的表型效應(yīng)顯著高于其他基因型;在G10位點(diǎn)中246/246基因型的體質(zhì)量和體高表型效應(yīng)顯著高于其他的基因型。上述結(jié)果表明,G4位點(diǎn)的229/219和219/219基因型可作為體質(zhì)量、體長(zhǎng)和體高選擇的輔助標(biāo)記,而G10位點(diǎn)的246/246基因型可作為體質(zhì)量和體高選擇的輔助標(biāo)記。
[1]方展強(qiáng),陳軍,鄭文彪,等.鱖野生群體與養(yǎng)殖群體的RAPD分析[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,20(1):16-19.
[2]He J G,Zeng K,Weng S P,et al.Systemic disease caused by an iridovirus-like agent in cultured mandarinfish Siniperca chuatsi(Basilewsky)in China[J].Journal ofFishDiseases,2000,23(3):219-222.
[3] Fu X Z,Li N Q,Liu L H,et al.Genotype and host range analysis of infectious spleen and kidney necrosis virus(ISKNV)[J].Virus Genes,2011,42(1):97-109.
[4]Rothschild MF and Ruvinsky A.Chapter 12 Marker-Assisted Selection for Aquaculture Species,in Aquaculture Genome Technologies[M].Oxford,UK:Blackwell PublishingLtd,2007:199-214.
[5]張義鳳,張研,魯翠云,等.鯉魚(yú)微衛(wèi)星標(biāo)記與體重、體長(zhǎng)和體高性狀的相關(guān)分析[J].遺傳,2008,30(5):613-619.
[6]Sun X W and Liang L Q.A genetic linkage map ofcommon carp(Cyprinus carpio L.)and mappingofa locus associated with cold tolerance[J].Aquaculture,2004,238(1): 165-172.
[7]DrewR E,Schwabl R,Wheeler P A,et al.Detection ofQTL influencing cortisol levels in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)[J].Aquaculture,2007,272(1):183-194.
[8]Sánchez-Molano E,Cerna A,Toro MA,et al.Detection of growth-related QTL in turbot(Scophthalmus maximus)[J].BMCGenomics,2011,12(1):473.
[9]SauvageC,VagnerM,Der?meN,etal.CodinggeneSNP mappingrevealsQTLlinkedtogrowthandstressresponseinbrook charr(Salvelinus fontinalis)[J].G3:Genes|Genomes|Genetic,2012,2(6):707-720.
[10]萬(wàn)玉美,王蕾,譚照君,等.紅鰭東方鲀兩個(gè)群體的遺傳結(jié)構(gòu)及與經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性分析[J].淡水漁業(yè),2011, 41(5):9-16.
[11] Wang H F,Sun J J,Lu X,et al.Identification of insulin-like growth factor I gene polymorphisms using high-resolution melting and its effect on growth traits in sinipercid species[J].Fisheries Science,2013,79(3): 439-446.
[12]Miesfeld R,Krystal Mand AmheimN.A member ofa new repeated sequence family which is conserved throughout eucaryotic evolution is found between the human δ and β globin genes[J].Nucleic Acids Research,1981,9(22):5931-5948.
[13]O’Connell Mand Wright J M.Microsatellite DNA in fishes[J].Reviews in Fish Biologyand Fisheries,1997,7(3): 331-363.
[14]Loukovitis D,Sarropoulou E,Batargias C,et al.Quantitative trait loci for body growth and sex determination in the hermaphrodite teleost fish Sparus aurata L.[J].Animal Genetics,2012,43(6):753-759.
[15]Liu F L,Yao J T,Wang X L,et al.Genetic diversity and structure within and between wild and cultivated Saccharina japonica(Laminariales,Phaeophyta)revealed by SSR markers[J].Aquaculture,2012,358-359:139-145.
[16]鄭荷子,易提林,梁旭方,等.翹嘴鱖連續(xù)4代選育群體遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)分析[J].淡水漁業(yè),2013,43(6): 8-12.
[17]楊凱,高銀愛(ài),丹成,等.翹嘴鱖養(yǎng)殖與野生群體及其家系的遺傳多樣性分析[J].淡水漁業(yè),2013,43(3):3-8.
[18]匡剛橋.鱖魚(yú)微衛(wèi)星標(biāo)記的開(kāi)發(fā)及遺傳多樣性研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[19]孫效文,張曉鋒,趙瑩瑩,等.水產(chǎn)生物微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2008,15(4):689-703.
[20]Zhang B,Li Z J,Tong J G,et al.Isolation and characterization of18 polymorphic microsatellite markers in Chinese mandarin fish Siniperca chuatsi(Basilewsky)[J].Molecular EcologyNotes,2006,6(4):1216-1218.
[21]Kuang G,Lu S,Zheng S,et al.Isolation and evaluation of 18microsatellitemarkersinSiniperca chuatsi(Basilewsky)[J].MolecularEcologyResources,2009,9(6):1473-1475.
[22] Liu X L,Luo W,Zeng C,et al.Isolation of new 40 microsatellite markers in mandarin fish(Siniperca chuatsi)[J].International Journal ofMolecular Sciences,2011,12(7):4180-4189.
[23]Qu C M,LiangX F,HuangW,et al.Isolation and characterization of 46 novel polymorphic EST-simple sequence repeats (SSR) markersin two sinipercine fishes(Siniperca)and cross-species amplification[J].International Journal of Molecular Sciences,2012,13(8): 9534-9544.
[24]Qu C M,Liang X F,Huang W,et al.Development and characterization of twenty-nine novel polymorphic microsatellite loci in the mandarin fish Sininperca chuatsi[J].Journal ofGenetics,2013,92(1):19-23.
[25] Lindqvist A K,Magnusson P K,Balciuniene J,et al. Chromosome-specific panels of tri-and tetranucleotide microsatellite markers for multiplex fluorescent detection and automated genotyping:evaluation of their utility in pathologyandforensics[J].GenomeResearch,1996,6(12): 1170-1176.
[26]Pongsomboon S,Whanb V,Mooreb S S,et al.Characterization of tri-and tetranucleotide microsatellite in the black tiger prawn,Penaeus monodon[J].Population Studies,2000,26:1-8.
[27]Su G S,Liljedahl L E and Gall G A E.Effects of inbreeding on growth and reproductive traits in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)[J].Aquaculture,1996,142(3):139-148.
[28]楊宇暉,梁旭方,林群,等.廣東與江西翹嘴鱖養(yǎng)殖與天然種群的遺傳多態(tài)性分析[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2010,34(4): 515-520.
[29]吳旭,嚴(yán)美姣,李鐘杰.長(zhǎng)江中下游不同地理種群鱖遺傳結(jié)構(gòu)研究[J].水生生物學(xué)報(bào),2010,34(4):843-850.
[30]梅秋蘭,劉臻,張學(xué)文,等.鱖原種群體和養(yǎng)殖群體遺傳多樣性的微衛(wèi)星分析[J].基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué),2010, 29(2):266-272.
[31]王宣朋,張曉峰,李文升,等.利用SSR、EST-SSR、SNP標(biāo)記對(duì)鯉食物轉(zhuǎn)化率、體厚、體質(zhì)量3種性狀的分析[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2011,18(3):565-573.
[32]Cnaani A,Hallerman E M,Ron M,et al.Detection of a chromosomal region with two quantitative trait loci affecting cold tolerance and fish size,in an F2tilapia hybrid[J].Aquaculture,2003,223(1):117-128.
[33]王高富,吳登俊.涼山半細(xì)毛羊微衛(wèi)星標(biāo)記與羊毛性狀的相關(guān)分析[J].遺傳,2006,28(12):1505-1512.
[34]孫效文,魯翠云,匡友誼,等.鏡鯉兩個(gè)繁殖群體的遺傳結(jié)構(gòu)和幾種性狀的基因型分析[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2007,31(3):273-279.
Analysis of Microsatellite DNA Markers Emphasis on Correlation with Some Economically Important Traits in Mandarin fish Siniperca chuatsi
SUN Ji-jia1,LI Gui-feng2,3,LIU Li1,WANG Hai-fang2,XU Peng2,3
(1.College of Marine Science,South China Agricultural University,Guangzhou 510640,China; 2.South China Sea Bio-Resource Exploitation and Utilization Collaborative Innovation Center,Institute of Aquatic Economic Animals,School of Life Sciences,Sun Yat-sen University,Guangzhou 510275,China;3.Guangdong Engineering Technology Research Center,Foshan Nanhai Bairong Aquatic Breeding Co.Ltd.,Foshan 528216,China)
The genomic DNA properties and the correlation between the microsatellite markers and three economic traits including body weight,body length,and body height were analyzed in 106 individuals of mandarin fish Siniperca chuatsi based on the seven high polymorphism microsatellite markers.A total of 67 different alleles were observed,with alleles ranging from 3 to 19 per locus, and the DNA fragment length was varied from 147 bp to 530 bp.The expected heterozygosity was found to be from 0.5092 to 0.9207 with mean value of 0.7574,and the polymorphism information content(PIC)to be ranged from 0.4639 to 0.9101 with mean value of 0.7197,indicating that the selected microsatellite markers were practicable for the genetic analysis and molecular marker assisted breeding of the mandarin fish.The correlation analysis revealed that the genotype in locus G4 with DNA fragment length of 219(229/219 or 291/219)had significantly higher phenotype effect on body weight,body length and body height than others.However, the genotype(246/246)in locus G10 had significantly higher phenotype effect on body weight and body height.Both loci appear to offer some important reference information in the future research on molecular marker assisted breeding of the mandarin fish.
Siniperca chuatsi;microsatellite marker;economic trait;correlation analysis
S917
A
2016-07-29
廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目(2012A020800001);廣東省教育廳項(xiàng)目(cxzd1104);佛山市引進(jìn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助計(jì)劃(2014IT100122).
孫際佳(1976-),女,博士,從事水產(chǎn)動(dòng)物遺傳育種研究.E-mail:jjsun@scau.edu.cn
李桂峰(1963-),男,教授,博士生導(dǎo)師.E-mail:liguif@mail.sysu.edu.cn
1005-3832(2017)01-0011-08