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《厦门大学》 2002年
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花尾胡椒鲷(Plectorhynchus cinctus)种质资源及其变异种的特异性分子标记研究

梁君荣  
【摘要】: 花尾胡椒鲷(Plectorhynchus cinctus(Temminck et Schlegel))是我国东南沿海重要的优良海水网箱养殖新品种。鉴于当前海水养殖鱼类均为小群体,有效亲鱼数量少,常处于被迫高度近交状态,遗传资源极易衰退的现状,为了花尾胡椒鲷资源的可持续利用,十分有必要对其遗传背景进行研究。本文率先应用同工酶电泳技术,染色体分析技术和DNA分子标记技术从不同层次对花尾胡椒鲷养殖群体的种质资源进行了深入研究。首次报道了花尾胡椒鲷体色变异种的发现,并首次应用生物学方法和多种分子标记技术对花尾胡椒鲷变异种与正常种的生物学性状差异和DNA水平的遗传差异进行了综合性检测,筛选出了花尾胡椒鲷与体色相关的DNA分子标记。主要结果分述如下: 1.应用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(PAGE)对花尾胡椒鲷广东柘林湾海水养殖群体48尾进行了11种同工酶分析,共检测到26个基因位点,其中sSOD-1、sSOD-2、sMDH和IDDH-2等4个座位表现出多态性。该群体的多态位点比例P为15.4%,平均每个位点的杂合度H_e为0.047。同时对该群体进行了RAPD检测,34个随机引物共扩增出197条DNA片段,并获得45个多态性DNA片段。其中多态位点比例为22.84%,平均遗传差异度为7.7%。从同工酶和RAPD检测结果一致说明,与一般脊椎动物的遗传变异水平相比,该养殖群体的遗传多样性处于中等水平,仍保留了一定的遗传变异水平。 2.比较花尾胡椒鲷不同养殖群体遗传多样性的同工酶检测结果,发现不同养殖群体的遗传多样性水平存在差异,表现为广东柘林湾养殖群体较福建厦门养殖群体保持较多的遗传变异水平,厦门养殖群体在mSOD—1_(110)、mSOD—2_(110)、sMDH_(120)和IDDH—2_(138)等基因上发生了稀有基因的散失,而广东柘林湾养殖群体也发生了GCDH_(80)等位基因的散失,表明花尾胡椒鲷不同养殖群体的种质资源已发生不同程度的衰退。 3.采用秋水仙素腹腔注射,肾细胞直接制片法对养殖花尾胡椒鲷进行染色体核型分析,确定花尾胡椒鲷具有48条A型染色体,核型公式为2n=48t,NF=48。 此结果表明花尾胡椒鳃的染色体核型与其它石妒科(Pomadasyidae)鱼类的染色 体核型都不问,表现出石妒科鱼类染色体核型的多态性。 4.从花尾胡椒碉总基因组中扩增出6gobp左右的16s rRNA的基因片段, 对该基因片段分别进行EcoR、Mscl、Sac、Hindlll、Pst五种内切酶的酶 切图谱分析。其中只有 Mscl酶切了花尾胡椒绸的 165 rRNA目的基因片段,其 余内切酶未将 165 rRNA 切开。该内切图谱与同科不同属的斜带置绸 (Hopalogenys miens)的同源性 165 rRNA基因片段的相同内切酶的酶切图谱比 较,体现出酶切图谱的多态性,即花尾胡椒鳃和斜带置鳃的 165 rRNA目的基因 片段的内切酶图谱在 Mscl、Sac两种酶切图谱上表现出差异。该多态性片段 体现出两种鱼在酶切位点上的差异。 5.对花尾胡椒绸165 rRNA扩增片段进行测序,并选取上游421hp大小片 段与石妒科其它 3种鱼类用镜绸属的o附alogenys miens、仿石妒属的 Haemulon sciurus和石妒属的PomadasyS maCulatus)的同源性序列进行比较发现,花尾胡 椒鳃的 165 rRNA基回序列与其它 3种石妒科鱼类的遗传差异度均在 11.72~ 14.35%之问。4种鱼共出现105个多态位点,变异座位gO个,占总序列的21.38%。 在所排列的 165 rRNA基因同源序列中,第 252~274位碱基之间的mA存在高 频率的多态性核昔酸位点,这段约20hP大小的核昔酸区可以作为鉴别花尾胡椒 绸及其它3种石妒科鱼类的特异性标记。 6.基于 165 rRNA基因序列构建的 4种石妒科鱼类 UPGAE和 MJ系统进化 树一致表明花尾胡椒鳃和斜带豢鳃的亲缘关系较近,而石鲸属的P maculatus和 仿石莎属的H.sciurus亲缘关系较近。而依据染色体核型推断的儿种石妒科鱼类 的进化关系为:花尾胡椒鳃为最原始的种类,H SCICruS为较特化的种类,而斜 带蔑鳃和横纹置鳃介于两者之问。这些研究都为石鲸科鱼类的系统进化关系提供 了细胞学水平和基因DNA分子水平的依据。 7.1999年在海口拓林湾养殖网箱首次发现花尾胡椒鳃变异种,表现为体白 黑眼。2002年8月在海南养殖网箱中发现同样的变异种,对其生物学性状检测 发现,除体色外,花尾胡椒绸变异种较正常种在生长速度、运动活力、肌肉氨基 酸组成和含量卜存在差异,变异种表现为摄食活跃、游动积极、生长速度较快R 肌肉中鲜味氨基酸含量较高。 -8.采用 165 rRNA基因序列分析、PCR-RFLP、RAJ,D、fLP、ISSR和 BSA 等多种分子标记方法并结合BSA法首次对花尾胡椒绸及其变异种的遗传差异进 行多角度、多方面的检测,结果表明花尾胡椒绸及其变异种在总基因组DNA。 微卫星DNA、mtDNA、DNA序列碱基组成上均表现出很高的同源性和一定的遗 传差异。各种方法检测所得的遗传相似性为96石1~98.57%,遗传差异度为1.43~ 3.39%。在体色变异种和正常种之间,共扩增出17个特异性DNA片段(13条 RAPD差异带,3条AFLP差异带和 1条ISSR差异带)。 9.应用 RAPD、ISSR分于标记和 BSA方法相结合,首次进行了花?
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S932;S961

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【引证文献】
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【同被引文献】
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