5个鲤群体的遗传多样性分析和分子标记的筛选

摘要

鲤是鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、鲤亚科(Cyprinae)中的一种广泛分布于我国黑龙江、黄河、长江流域等全国各淡水水域的经济鱼类。鲤在我国具有悠久的养殖历史和重要的经济价值，无论是天然种群还是养殖品种，年产量远超过其它鱼类。但是由于盲目的开发利用，许多重要的鲤养殖种类的种质资源遭到破坏。黄河鲤(Cyprinus.carpio haematopterus Temminck et Schlegel)、黑龙江野鲤(C.carpiohaematopter us)、荷包红鲤(C.carpio var.wuyuanensis)、兴国红鲤(C.carpio var.xingguonensis)和建鲤(C carpio va.jian)是我国中国鲤几个具有代表性的养殖品种和野生种，在我国鲤鱼遗传育种研究中均占有非常重要的地位.
　　 本试验采用RAPD和微卫星分子标记技术对荷包红鲤、黄河鲤、建鲤、兴国红鲤和黑龙江野鲤等5个鲤群体的基因组DNA进行扩增分析。在RAPD分析中，52个随机引物中有36个引物扩增出条带，其中有28个引物能够扩增出清晰、稳定的条带，用以分析。在28个多态性随机引物中共扩增出4880个条带，平均每个引物在每个个体中扩增出3.68个条带。位点总数为122个，多态位点数为107个，多态位点比例平均为89.50％.有效等位基因范围为1.3262-1.4867;Shannon信息指数的范围为0.2845-0.3903.5个鲤群体中，黄河鲤和黑龙江野鲤群体间的遗传相似性系数最大(0.9011)，建鲤和兴国红鲤群体间的遗传相似性系数次之(0.8726)，黑龙江野鲤和兴国红鲤间的遗传相似性系数最小(0.7993).
　　 在28个多态性引物中，引物S131在荷包红鲤中扩增出大小为1350bp的特异片段，而引物S472在建鲤和荷包红鲤中扩增出2050bp大小的特异片段。但是由于RAPD标记的重复性和稳定性较差，这在实际应用中受到了一定的限制，需要更多的个体进行验证。同时将RAPD标记转化为SCAR标记，获得该两群体的稳定的DNA片段标记，这对鲤种质资源的鉴定和对遗传资源的保护具有重要的意义.
　　 在运用微卫星标记技术对5个鲤群体的遗传多样性进行分析时，15对微卫星引物中有6对能较好的扩增出特异条带，经电泳检测后，表现出清晰的片段大小和一定的多态性.微卫星标记在各群体中检测到的有效等位基因数在1.2857-1.5096之间，平均值为1.3967.Shannon信息指数在0.3537-0.5554之间.各群体的平均观测杂合度在0.2222-0.3833之间，期望观测杂合度在0.1904-0.3119.
　　 将SSR和RAPD的实验结果结合起来分析，结果发现，在5个鲤群体中，多态位点的比例从大到小依次是：黄河鲤(63.57％)、荷包红鲤(61.43％)、建鲤(60.00％)、兴国红鲤(53.57％)和黑龙江野鲤(53.57％).5个鲤群体的Nei's遗传多样性指数和Shannon指数的大小顺序为：荷包红鲤（两个指数分别为0.2419和0.3531）＞建鲤（分别为0.2226和0.3299）＞兴国红鲤（分别为0.2157和0.3144）＞黄河鲤（分别为0.1914和0.2956）＞黑龙江野鲤（分别为0.1816和0.2734）.分析结果与RAPD的结果一致.结果说明利用RAPD技术获得的遗传多样性的数据能够反映各个群体的特征，为鲤群体的遗传结构特征、种群历史及其遗传资源的保护提供了相关信息和依据.

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1 形态学比较

2 血液及其生理生化研究

3 DNA分子标记

3.1 线粒体DNA标记(mitochondrial DNA, mtDNA)

3.2 限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)

3.3 随机扩增的多态性DNA(RandomAmplified Polymorphic DNA, RAPD)

3.4 扩增片段长度多态性(Amplified Fragment Length Polymorphism，AFLP)

3.5 微卫星标记(Microsatellite DNA Markers)

3.6 内部简单重复序列(Inter Simple Sequenee Repeats，ISSR)

3.7 单核甘酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism, SNP)

3.8 表达序列标签(EST)

3.9 新近发展的三种代表性的分子标记

4 RAPD和SSR在水产养殖上的应用

4.1 在鱼类种质鉴定中的应用

4.2 水产动物遗传多样性

4.3 系统发育和进化及亲缘关系的研究

4.4 在育种方面的应用

4.5 数量性状定位(QTL)和遗传图谱的构建

5 小结

第二章 5个鲤群体的RAPD分析及标记的筛选

1 前言

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 试剂和仪器

2.3 样本的采集和基因组DNA的提取

2.4 引物的筛选

2.5 PCR扩增

2.6 数据处理

3 结果

3.1 RAPD扩增反应体系的优化

3.2 引物的筛选

3.3 RAPD扩增结果分析

3.4 各群体的遗传多样性

3.5 群体间的相似性指数

3.6 群体间的特异标记

4 讨论

4.1 遗传多样性分析

4.2 RAPD分子标记

4.3 关于鲤遗传多样性的开发和利用

第三章 应用微卫星多态分析5个鲤群体的遗传多样性

1 前言

2 材料与方法

2.1 材料来源

2.2 试剂和仪器

2.3 基因组DNA的提取与检测

2.4 PCR反应及产物的分离

2.5 数据分析

3 结果

3.1 PCR扩增结果

3.2 群体遗传多样性分析

3.3 RAPD和SSR结合的群体间遗传多样性分析

4 讨论

4.1 遗传多样性分析

4.2 RAPD和SSR技术在群体遗传多样性的研究

全文小结

参考文献

附录

一、试验试剂及配置

二、TaKaRa通用基因组DNA提取试剂盒(Ver.3.0)步骤

致谢

攻读学位期间发表或已接收的学术论文

攻读学位期间参加科研项目