中韩刺参(Apostichopusjaponicus)杂交与自交子一代抗逆性比较及其甲基化分析

摘要

针对目前刺参（Apostichopus japonicus）养殖中存在的刺参种质退化、抗逆性下降等问题，本研究以刺参中国群体及引进的韩国群体作为育种材料，采用完全双列杂交法进行种内群体间杂交以及群体内自繁，获得了自交和杂交子一代，比较了中韩杂交与自交刺参对高温和盐度的耐受性，以及对干露胁迫的免疫应答的异同，最后分析了自交和杂交子一代基因组DNA甲基化水平。主要研究结果如下：
　　一、中韩刺参杂交与自交子一代高温与盐度耐受性比较
　　刺参中国养殖群体（C）和韩国野生群体（K）进行完全地双列杂交，得到四个交配组合C（♀）×C（♂）（CC）、K（♀）×K（♂）（KK）、K（♀）×C（♂）(KC)和C（♀）×K（♂）(CK)。各交配组合的子一代刺参在16℃，盐度为30‰的海水中暂养一周，然后转移到盐度或温度按以下四种方式改变的实验海水中：1）实验海水盐度以2‰/h的速率上升或者下降，2）刺参被迅速转移到梯度的高盐度（36,38,40,42,44‰）或者低盐度（21,19,17,15,13,11‰）的海水中，3）实验海水温度以1℃/h的速率上升，4）刺参被转移到梯度的高温海水（27,28,29,30,31℃）中。统计单个实验中刺参的存活率。结果表明，温度突变时，两杂交组的半数致死高温ULT50（upper lethal temperature50）高于韩国自交组，但是低于中国自交组（P<0.05）。温度渐升时C（♀）×K（♂）组半数致死高温50％UST高于其它三组刺参。对于盐度突变时的半数致死高盐ULS50(upper lethal salinity50），两杂交组显著高于韩国自交组（P<0.05）。盐度渐变时，C（♀）×K（♂）刺参的半数致死高盐50%USS（upper survival salinity）显著高于韩国自交组刺参。盐度突降或者渐降时，K（♀）×C（♂）刺参的半数致死低盐LLS50（lower lethal salinity50）和50%LSS都是最低的，与韩国自交组有显著的差异。实验说明，中韩杂交刺参在温度和盐度耐受性方面有一定的杂种优势，意味着通过杂交育种，刺参的抗逆性能得到有效的改善。
　　二、中韩刺参杂交和自交子一代对干露胁迫的非特异性免疫应答比较
　　研究了干露胁迫对中韩刺参自交和杂交子一代的非特异性免疫指标的影响。结果表明，四组刺参的体腔液细胞的初始吞噬活性为CK>KC>CC>KK，但没有显著性差异，胁迫后四组刺参吞噬活性显著地降低。胁迫开始前两杂交组刺参CK，KC的CAT活性和SOD活性显著高于自交组刺参CC，KK。胁迫开始后四种刺参的过氧化氢酶CAT活性和超氧化物歧化酶SOD活性显著升高。经过1h干露胁迫后，CK、KC组刺参的CAT活性分别高于自交租平均值27.49%，SOD活性分别高于自交租平均值7.78%，10.56%。胁迫开始后四组刺参的溶菌酶LZM活性显著下降，四种刺参的LZM活性变化没有显著性差异。因此，通过杂交育种技术改善刺参的免疫性能是可行的。
　　三、中韩刺参自交和杂交子一代间甲基化对比分析
　　运用甲基化敏感多态性(methylation sensitive amplification polymorphism，MSAP)技术，选取10对引物，检测了中韩刺参杂交和自交子一代肌肉组织DNA胞嘧啶的甲基化水平。结果得到，四组刺参CC，CK，KC，KK的平均甲基化水平分别为33.4%，27.6%，27.1%，31.6%，杂交子一代的甲基化水平显著低于自交子一代。

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引言

第一章 绪论

1.1刺参的生态学特性

1.2刺参的杂交育种

1.3 刺参的免疫系统

1.4 DNA甲基化分析的应用进展

第二章 中韩刺参杂交与自交子代高温与盐度耐受性比较

2.1材料和方法

2.2结果

2.3讨论

第三章 中韩刺参自交和杂交一代对干露胁迫的免疫应答比较

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3讨论

第四章 中韩刺参杂交和自交子一代的甲基化对比分析

4.1材料与方法

4.2 结果

4.3 讨论

小结

参考文献

附录

致谢