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鲢遗传连锁图谱的构建及精子竞争对性别间重组率差异的影响

张立楠

   鲢(Hypophthalmichthys molitrix)是我国传统的淡水经济养殖鱼类,在我国淡水养殖业中占有重要地位。随着分子生物学的飞速发展,分子育种与传统选育相结合的育种方式既能快速选育性状优良的品种,又能保护种质资源的可持续利用,已逐步成为鱼类遗传育种的发展趋势。本研究以鲢作为主要研究对象,构建了以微卫星DNA标记为主的鲢遗传连锁图谱,并探讨了精子竞争对性别重组率差异的影响以及精子竞争消失造成养殖个体性状衰退的可能性,为推动鲢分子遗传育种工作的开展奠定了基础。 1.鲢微卫星DNA标记的开发 利用FIASCO方法构建了鲢微卫星DNA序列富集文库(GT/AC重复)。通过三步PCR法筛选出863个阳性克隆进行测序,共获得640个含有微卫星DNA序列的克隆以及725个微卫星DNA重复序列。测序得到的725个微卫星DNA完整序列中,完美型微卫星序列共有508个,占70.0%;非完美型的142个,占19.6%;复合型的75个,占10.4%。重复单元类型统计结果显示两碱基重复序列最多(707个),其中GT/AC重复类型为656个,两碱基重复单元拷贝数在10-19之间的分布最广。没有发现六碱基重复序列。根据以上725个微卫星DNA序列设计并合成497对鲢微卫星DNA引物。经过反应条件优化,共获得422对稳定性和特异性均较高的微卫星DNA引物,为鲢遗传连锁图谱构建提供了候选标记。 2.鲢遗传连锁图谱的构建 本研究首次构建了鲢微卫星DNA标记性别平均连锁图谱。该图谱共定位233个微卫星DNA标记(本研究新开发159个),分布于30个连锁群中(包括3个三联体和4个连锁对)。图谱总长812.5cM,覆盖率为77.6%。207个座位间最大间隔21.7cM,平均间隔3.9cM。连锁群的长度在1.8cM到66.1cM之间,连锁群上标记的数目在2个到22个之间,平均每个连锁群上7.7个微卫星标记。 选用通量较高的AFLP标记来快速提高连锁图谱的密度和质量。利用微卫星DNA和AFLP标记分别构建了鲢性别平均连锁图谱以及雌、雄性连锁图谱。其中,鲢性别平均连锁图谱含483个标记(245个微卫星DNA标记,238个AFLP标记),排列成33个连锁群(包括2个三联体及4个连锁对),图谱总长1352.2cM,覆盖率为86.4%,420个座位间最大间隔21.5cM,平均间隔3.2cM。连锁群的长度在3.6cM到98.5cM之间,连锁群上标记的数目在2个到44个之间,平均每个连锁群上14.6个标记。雌性连锁图谱含42个连锁群(包括5个三联体及5个连锁对),共285个标记(167个微卫星DNA标记,118个AFLP标记),图谱总长1404.4cM,覆盖率为75.8%。雄性连锁图谱含26个连锁群(包括1个三联体及1个连锁对),共299个标记(175个微卫星DNA标记,124个AFLP标记),图谱总长859.1cM,覆盖率为83.0%。雌、雄图谱中,共用微卫星DNA标记131个,分布在雌性连锁图谱的31个连锁群和雄性连锁图谱的21个连锁群上。雌、雄图谱上相同微卫星DNA标记总间隔分别为755.4cM和345.5cM。通过共线性比较,初步推测雄性图谱连锁群LG12上的一个重组抑制区可能与性别决定有关。 3.精子竞争对性别重组率差异的影响 通过人工受精和自然受精的方法分别构建作图群体A(母本为鳙,父本为鲢)、作图群体B(父母本都为鲢)。利用微卫星DNA和AFLP标记对两个作图群体分别构建雌、雄性连锁图谱。作图群体A雌、雄图谱长度分别为965.8cM、904.7cM,相同微卫星DNA标记总间隔分别为333.7cM、328.7cM,雌、雄图谱重组率差异不显著(P=0.7436)。作图群体B雌、雄图谱长度分别为1404.4cM、859.1cM,相同微卫星DNA标记总间隔分别为755.4cM、345.5cM,雌、雄图谱重组率差异极显著(P=0.0001)。初步推测自然受精条件下的精子竞争是导致性别间重组率产生差异的原因,精子竞争的消失可能对养殖个体性能产生影响。虽然根据本研究的结果不能就性别间重组率差异及养殖个体性能衰退的问题的解释形成完整的理论,但从精子竞争和图谱构建的角度所做的新的尝试为以上问题的解决提供了新的证据。……   
[关键词]:;微卫星DNA;连锁图谱;重组率差异;精子竞争
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国海洋大学2010年