草鱼SNP标记开发及与生长性状关联分析

摘要

草鱼为我国特有的草食性淡水养殖鱼类，在我国淡水养殖鱼类中占据重要地位。利用分子标记不但能更好地了解草鱼种质资源，更能辅助草鱼进行选育，缩短草鱼优良品系选育周期。本研究分别利用转录组、直接测序等方法进行草鱼SNP开发，并分别利用SNaPshot、差异片段长度AS-PCR等方法进行验证，以期寻找出快速有效的SNP开发及检测途径，具体研究如下： 1.基于草鱼转录组的SNP开发及其特征分析 通过NextSeq500技术获得的草鱼转录组数据中含有108452个SNP变异位点，共分布在37661个contigs中，其中转换颠换比为3.12，转换位点占总变异位点的65.67%。挑选其中60个位点，成功设计引物39组，利用SNaPshot技术进行SNP分型。结果显示：共成功分型30个SNP位点，30个位点的平均有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度和多态信息含量分别为1.66、0.3346、0.3758和0.2922；其中，7个位点表现为低度多态性，23个位点表现为中度多态性，未发现高度多态性位点；另外，对30个位点进行哈温平衡分析，发现10个位点显著偏离（P<0.05）哈温平衡。表明利用转录组数据是快速开发SNP分子标记的有效途径，开发的多态性SNP可为草鱼遗传结构分析、连锁图谱构建及加密等工作提供参考。 2.草鱼MSTN-1基因SNP筛选及与早期生长性状关联分析 为研究草鱼MSTN-1基因多态性及与早期生长性状和肌肉成分的相关性，本研究扩增出全长为3824 bp的草鱼MSTN-1基因，用长江选育草鱼群体对MSTN-1基因多态性进行筛选和验证。结果共发现3个多态性位点（Locus1：C1799T，野生型EE/突变型EF；Locus2：C1842T，野生型HH/突变型HI；Locus3：TGAAGCGCTGGTTCT/2585-，野生型BB/缺失型BD）。利用一般线性模型分析3个位点及其组合型（剔除个体数少于3的组合）与生长性状和肌肉成分的相关性，发现2个位点对幼鱼生长性状表型差异有显著影响，但3个位点对肌肉成分差异均无显著影响。多重比较发现，单倍型HI突变组的体长和体质量显著高于HH野生组，BD突变组的体长和体质量显著性低于BB野生组；多倍型中存在HI突变组合的体长、体质量均显著高于其他组，存在BD突变的组合在体长性状方面显著低于其他组。表明草鱼MSTN-1基因3个SNPs中HI突变是对草鱼生长性状的有利突变，BD突变是不利突变，而EF突变无显著影响，可将MSTN-1基因作为分子标记辅助草鱼选育的候选基因。 3.草鱼IGF1基因SNPs筛选及与生长性状关联分析 为研究差异片段长度AS-PCR技术在草鱼SNP检测中的应用，本研究首先预筛选得到草鱼IGF1基因中存在的SNP位点，根据SNP位点具体信息设计等位基因特异性引物，利用384个个体进行分型验证。对草鱼IGF1基因进行分段扩增，通过观察测序峰图的方法共发现7个SNP位；根据各SNP位点的具体信息，首次设计的4组等位基因特异性引物并未成功分型；对引物设计原则进行改良，重新设计的5组等位基因特异性引物均能对草鱼IGF1基因中存在的SNP位点进行分型，且5组引物的平均成功分型率为85.57%，表明差异片段长度AS-PCR技术可应用于中等规模的草鱼SNP检测研究。另将草鱼IGF1基因中的SNP位点与生长性状进行相关性分析，发现所有位点对草鱼生长性状均无显著影响（P>0.05）。

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引言

第一章 草鱼分子标记研究进展

1 草鱼遗传标记研究现状

1.1 形态遗传标记

1.2 细胞遗传标记

1.3 生化遗传标记

1.4 分子遗传标记

2. SNP分子遗传标记的研究进展

2.1 SNP的定义及特征

2.2 SNP的开发途径

2.3 SNP的检测方法

2.4 SNP分子遗传标记在草鱼中的研究及应用

第二章 基于草鱼转录组的SNP开发及其特征分析

1．材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

2．结果

2.1 基因组DNA检测结果

2.2 草鱼转录组中SNP分析

2.3 SNP分型结果及特征分析

3．讨论

第三章 草鱼MSTN-1基因SNP筛选及与早期生长性状关联分析

1 材料与方法

1.1 实验样品

1.2 基因组DNA提取及肌肉成分分析

1.3草鱼MSTN-1基因SNPs筛选

1.4 序列分析及数据处理

2. 结果与分析

2.1草鱼MSTN-1基因全长及SNPs位点筛选

2.2 草鱼MSTN-1基因多态性分析

2.3 草鱼MSTN-1基因SNPs与生长性状及肌肉成分相关分析

3 讨论

第四章 草鱼IGF1基因SNPs筛选及与生长性状关联分析

1. 材料与方法

1.1 实验样品

1.2 基因组DNA提取及检测

1.3 草鱼IGF1基因SNP预筛选

1.4 基于等位基因特异性SNP分型引物的设计

1.5 分型结果验证

1.6 草鱼IGF1基因SNP位点特征及与生长性状相关分析

2. 结果

2.1 草鱼IGF1基因SNP预筛选

2.2 分型结果

2.3 草鱼IGF1基因SNP特征分析

2.4 草鱼IGF1基因SNP与生长性状关联分析

3. 讨论

论文小结

参考文献

附录

致谢