我国主要养殖罗非鱼遗传多样性与遗传关系的SSR与AFLP分析

摘要

罗非鱼具有生长快、繁殖力强、食性杂、病害少、抗病力强、适应性强等特点，是我国重要的水产养殖品种。但近年来，由于罗非鱼种间易自然交配繁殖，加之不合理引种、遗传渐渗、近亲繁殖等原因，我国现有罗非鱼种质状况出现退化和混杂，表现为生活力降低，生长速度减慢，成熟个体小型化等。因此，开展罗非鱼遗传背景相关研究具有重要的现实意义和应用前景。 本研究以我国主要养殖的8个罗非鱼品种为实验对象，包括4种罗非鱼：尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的两个改良品种(吉富Gift和吉诺玛Ginomar)、奥利亚罗非鱼(O．aureus)、莫桑比克罗非鱼(O．mossambicus)、荷那龙罗非鱼(O．hornorum)和3个杂交种：奥尼罗非鱼(O．niloticus×O．aureus)、莫荷罗非鱼(O．mossambicus×O．hornorum)和红罗非鱼(O．spp)，应用微卫星(SSR)与扩增片段长度多态性(AFLP)两种DNA分子标记技术进行遗传多样性和遗传关系研究，旨在阐明我国罗非鱼遗传背景，为保护和可持续利用这一重要鱼类种质资源提供科学依据。主要研究结果如下： 1.方法比较： ①4对微卫星引物(UNH222，UNH149，UNH160和UNH231)用于8个罗非鱼品种的240个个体共检测到19个等位基因，4个微卫星位点的多态性均为100％。4对AFLP引物(E32/M62，E33/M62，E39/M62，E42/M61)共检测到197个位点，多态位点112个，多态位点比率为56.85％。 ②进一步相关性统计分析表明，SSR和AFLP在检测罗非鱼遗传多样性和遗传关系中都具有极其显著的相关性(杂合度：r=0.892，p<0.01；Shannon指数：r=0.880，p<0.01；遗传距离：r=0.881，P<0.01)。 ③较高的多态性和显著的相关性表明这两种分子标记均适宜于罗非鱼遗传背景的检测和分析。 2.遗传多样性分析： 应用杂合度(He)和Shannon指数(Ⅰ)对罗非鱼遗传多样性水平进行评估。结果如下： ①SSR分析得到8个罗非鱼品种的遗传多样性为0.1551～0.6378(He)和0.2520～1.1742(I)；相应的AFLP分析结果为：He=0.0347～0.0942，I=0.0501～0.1392。两种标记均得出红罗非鱼的遗传多样性最高，奥利亚罗非鱼最低。ANOVA分析表明，红罗非鱼与奥利亚罗非鱼的遗传多样性存在显著性差异(P<0.05)。 ②SSR分析得出尼罗罗非鱼的两个改良品种中选育代数少的吉富罗非鱼遗传多样性(He=0.4867，I=0.7654)略高于选育代数多吉诺玛罗非鱼(0.4395，0.6835)，但AFLP分析得出相反的结果，吉富罗非鱼的遗传多样性(0.0615，0.0900)略低于吉诺玛罗非鱼(0.0763，0.1109)。 ③SSR与AFLP分析都表明杂交种奥尼罗非鱼的遗传多样性(He=0.5280/0.0718，I=0.8220/0.1046)高于父本奥利亚罗非鱼(0.1551/0.0347，0.2520/0.0501)和母本吉富罗非鱼(0.4867/0.0615，0.7654/0.0900)；另一杂交种莫荷罗非鱼的遗传多样性(0.3820/0.0648，0.5601/0.0964)与其父本荷那龙罗非鱼(0.3541/0.0681，0.5161/0.0982)和母本莫桑比克罗非鱼(0.3723/0.0682，0.5367/0.0991)近似，无显著差异。 3.遗传关系分析： 应用遗传距离(D)和构建系统树(UPGMA)对罗非鱼遗传关系进行评估。 结果如下： ①SSR分析得到8个罗非鱼品种的遗传距离为0.0474～3.2260，相应的AFLP分析结果为0.0639～0.3127。两种标记均得出吉富罗非鱼与荷那龙罗非鱼的遗传距离最大，表明吉富罗非鱼与荷那龙罗非鱼的遗传关系最远。SSR结果表明吉富罗非鱼和吉诺玛罗非鱼具有最小的遗传距离(0.0474)，AFLP分析得出它们的遗传距离也很小(0.1008)，这与吉富罗非鱼和吉诺玛罗非鱼同属于尼罗罗非鱼的两个改良品种，种内的遗传差异小是一致的。 ②SSR分析表明杂交种奥尼罗非鱼和父本奥利亚罗非鱼的遗传距离(0.4659)与母本吉富罗非鱼的遗传距离(0.5049)近似；同样的，AFLP分析表明另一杂交种莫荷罗非鱼与父本荷那龙罗非鱼的遗传距离(0.0639)相似子母本莫桑比克罗非鱼(0.0728)。由此可见，两个杂交种在遗传关系上介于双亲之间，不表现出明显的倾向性。但值得指出的是，SSR与AFLP分析不同杂交种与双亲的遗传关系时其结果可能并不一致，与两种标记技术的不同属性(SSR为共显性和AFLP为显性)等因素有关。 ③基于SSR和AFLP数据得到的UPGMA系统树拓扑结构大体一致，主要分为两枝：一枝为奥尼杂交家系，包括杂交种奥尼罗非鱼、父本奥利亚罗非鱼以及母本吉富罗非鱼；另一枝为莫荷杂交家系，包括杂交种莫荷罗非鱼、父本荷那龙罗非鱼以及母本莫桑比克罗非鱼。两种分子标记得到的UPGMA系统树最大的不同在红罗非鱼所处的位置：在SSR的系统树中，红罗非鱼与奥尼杂交家系枝聚类，但在AFLP的系统树中，则是与莫荷杂交家系枝聚类，这与红罗非鱼杂交亲本不明确等复杂的遗传背景是相关的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1罗非鱼的养殖现状

1.1罗非鱼的养殖重要性

1.2我国罗非鱼的引入和养殖概况

1.3我国罗非鱼存在的主要问题

2分子标记在罗非鱼种质资源评估中的应用

2.1同工酶(Allozyme)

2.2限制性片段长度多态性(RFLP)

2.3随机扩增多态DNA(RAPD)

2.4扩增片段长度多态性(AFLP)

2.5微卫星(microsatellites)

2.6各种DNA分子标记的综合比较

3本论文研究的目的和意义

第二章我国主要养殖罗非鱼遗传多样性与遗传关系的SSR分析

1材料方法

1.1样本采集

1.2试剂配置

1.3基因组DNA提取

1.4引物筛选

1.5 SSR分析

1.6数据处理

2结果与分析

2.1基因组DNA提取结果

2.2引物筛选结果

2.3 PCR扩增结果与分析

3讨论

3.1遗传多样性

3.2遗传关系

4小结

第三章我国主要养殖罗非鱼遗传多样性和遗传关系的AFLP分析

1材料方法

1.1样本采集

1.2试剂配置

1.3基因组DNA提取

1.4引物筛选

1.5 AFLP分析

1.6数据处理

2实验结果与分析

2.1基因组DNA提取结果

2.2酶切及预扩增结果检测

2.3引物筛选结果

2.4 PCR扩增结果与分析

2.5 SSR与AFLP两种分子标记的相关性

3讨论

3.1遗传多样性

3.2遗传关系

3.3 SSR与AFLP两种分子标记的相关性分析

4小结

参考文献

附录1 缩略词表

致谢