瓯江彩鲤4个体色相关基因的选择压力分析与2种体色类型的生长配套效果研究

发布时间：2020-06-21 19:01

【摘要】：拥有1200多年养殖历史的瓯江彩鲤,主要有五种基本体色类型:“全红”、“大花”、“麻花”、“粉玉”和“粉花”。自1999年以来,该鱼已被实行了多代的人工选育,形成了体色性状较稳定,遗传差异较明显的五种体色选育系,承受了长期的自然选择和短期的高强度人工选择。为了解选择(含自然和人工选择)对体色相关基因的压力与差异情况,本论文以五种体色选育系为研究材料,对黑色素合成通路的关键基因(Tyr)、重要基因(Tyrp1和Dct)和调控基因(Sox10)进行选择压力分析,探讨有黑斑和无黑斑体色类型瓯江彩鲤的选择压力差异;进而以无黑斑体色(“全红”、“粉玉”)为研究对象,探讨不同体色间的配套效果和育种性能。具体内容如下:1、瓯江彩鲤黑色素合成关键基因(Tyr)的选择压力分析本研究首先以瓯江彩鲤的5种体色选育系F5为材料,探讨酪氨酸酶基因5个外显子及其在不同体色间的变异特性和承受选择压力的敏感性。结果发现:酪氨酸酶基因外显子1和外显子5的核苷酸变异率最高,选择性位点最多,易承受到选择压力;5个外显子的非同义替换率(dN)与同义替换率(dS)的比值(ω值)均小于1(0.10-0.67),表明它们均受到净化选择压力;不同体色瓯江彩鲤的酪氨酸酶基因也均受净化选择压力(ω=0.12-0.23)。应用PAML软件中的M2a和M8两种模型检测显示:无黑斑体色瓯江彩鲤所受正向选择压力位点数高于有黑斑体色,但其差异不显著(P0.05)·;酪氨酸酶基因中的部分氨基酸位点较易受正向选择压力。结果初步表明:瓯江彩鲤Tyr基因较保守,主要受净化选择作用,当前的人工选育未对酪氨酸酶基因造成显著的选择压力。2、瓯江彩鲤真黑色素合成基因(Tyrp1和Dct)的选择压力分析本研究进一步以瓯江彩鲤选育系F8代为材料,探讨真黑色素合成通路中Tyrp1和Dct基因在有、无黑斑组织间的表达差异、序列遗传变异和所受选择压力差异情况。结果发现:Tyrp1(包括Tyrp1a和Tyrp1b)基因只在含黑色素的组织(如眼睛、“大花”黑皮肤等)中表达,在不含黑色素的组织(如“全红”、“大花”红皮肤等)中不表达;Tyrp1和Dct基因在有、无黑斑体色类型瓯江彩鲤中的遗传变异程度差异不显著,整体上主要受净化选择(ω=0.20-0.80)。应用PAML软件中的M2a和M8两种模型检测显示:Tyrp1基因在有、无黑斑体色类型中均未检测到显著的正向选择压力位点,而Dct基因在有、无黑斑体色类型中检测到显著的正向选择压力位点。本结果表明:真黑色素合成通路中各基因均较保守,主要受净化选择作用,人工选育对有、无黑斑体色类型瓯江彩鲤的进化有所影响,对真黑色素合成通路中不同基因的驱动效应程度存在差异。3、瓯江彩鲤黑色素合成调控基因(Sox10)的选择压力分析本研究以瓯江彩鲤4种体色选育系F8代为材料,探讨黑色素合成过程中起重要调控作用的Sox10基因在有、无黑斑体色类型瓯江彩鲤间的序列差异和选择压力。结果发现:该基因的编码区第41位氨基酸位点在有无黑斑体色瓯江彩鲤间为一个SNP位点,即在有黑斑体色为P(脯氨酸),在无黑斑体色为S(丝氨酸);有黑斑体色瓯江彩鲤Sox10基因各项遗传多样性指标均高于无黑斑体色;但ω值显示有、无黑斑体色瓯江彩鲤Sox10基因主要受净化选择;应用PAML软件中的M2a和M8两种模型检测显示:Sox10基因在有、无黑斑体色类型中被检测出的正向选择压力位点存在差异,但差异不显著,表明人工选择对体色调控基因的驱动效应不明显。4、“全红”和“粉玉”体色瓯江彩鲤的生长配套效果研究采用选育至F8代的“全红”和“粉玉”2种纯色体系瓯江彩鲤进行双列杂交(共4个组合),通过计算子一代在一龄阶段、二龄阶段各生长性状的均值、变异系数、一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)、杂种优势等配套效果。结果发现:人工选择在提高选育系遗传纯度的同时,有利于配套系育种的进行;采用体色纯度较高的“全红”、“粉玉”瓯江彩鲤进行配套系育种,可获得较好的配套效果;“全红”、“粉玉”组合,尤其是FY♀×QH♂组合可作为优良组合进行繁育。综上所述,黑色素合成通路中各基因较保守,主要受净化选择作用;在人工选择作用下,体色纯度较高的“全红”和“粉玉”体色瓯江彩鲤杂交可获得较好的配套效果。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4
【图文】：

瓯江彩鲤,检测结果,大花,基因

图 2-1 瓯江彩鲤 Tyrp1a、Tyrp1b 基因半定量 RT-PCR 检测结果“粉花”肌肉；2：“粉花”黑皮肤；3：“粉花”白皮肤；4：“粉花”眼睛；5：“粉玉”肌肉；肤；7：“粉玉”眼睛；8：“大花”肌肉；9：“大花”黑皮肤；10：“大花”红皮肤；11：“大花”红”肌肉；13：“全红”皮肤；14：“全红”眼睛g. 2-1 RT-PCR results for gene expression of Tyrp1a and Tyrp1b in different tissueOujiang color common carp1,“FH” muscle; 2,“FH” black skin; 3,“FH” white skin; 4,“FH” eye; 5“FY” muscle; 6,“FY” skin; 7,“F” muscle; 9,“DH” black skin; 10,“DH” white skin; 11,“DH” eye; 12, “QH” muscle; 13,“QH” skin; 1因序列变异分析 Tyrp1a 基因序列变异在 4 种体色瓯江彩鲤中，共获得了 38 个样本的 Tyrp1a 基因序列，其中“全条，“大花”为 10 条，“粉玉”为 10 条，“粉花”为 10 条，即有黑斑体江彩鲤共 20 尾，无黑斑体色类型瓯江彩鲤共 18 尾。所用引物可扩增的

核苷酸序列,瓯江彩鲤,核苷酸序列,基因

上海海洋大学硕士学术论文771bp，经校正，最终使用编码区序列长度为 1446bp，包括 Sox10 基框（从 ATG 到 TGA），共编码 481 个氨基酸。在有、无黑斑体色类 Sox10 基因编码区发现了一个非同义突变的 SNP 位点（T121C），引酸 S→P 的差异，其中无黑斑体色该位点氨基酸为 S（丝氨酸）,有黑氨基酸为 P（脯氨酸）。如下图 3-1 和 3-2 所示：

【相似文献】