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稀有鮈鲫近交系的遗传质量检测

邵燕  
【摘要】: 稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)是我国特有的一种小型鲤科鱼类,隶属鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae),仅分布于四川省汉源县、石棉县、都江堰市、双流县、彭州市等地。从1990年开始,中国科学院水生生物研究所以培育鱼类实验动物为目的对其进行了大量的生物学研究,证实了它是培育鱼类实验动物的理想对象,并从饲养管理、品系培育等方面开展实验动物化研究。目前,通过全同胞兄妹交配已近交至第22代,按照实验动物近交系的定义,稀有鮈鲫的近交系已经建立,但需要对其进行遗传质量检测,鉴定近交系。本研究参照哺乳类实验动物的遗传质量监测的方法,从外部形态、骨骼、免疫、生化、分子五个方面对近交系的遗传纯度进行检测,以期获得近交系的遗传背景,建立品系鉴定的方法。 1.对稀有鮈鲫的可数性状、传统可量性状及框架可量性状进行了检测,采用聚类分析、判别分析、主成分分析等多元统计分析方法,对非近交(野生和F1)和近交(F10和F20)稀有鮈鲫的外部形态变异进行了研究。结果发现,不同群体可数性状的变幅重叠,众数接近或相等,据此难以对群体进行鉴别。对可量性状多元分析发现稀有鮈鲫不同群体外部形态差异明显。判别分析的综合判别率为80%以上,F10和F20的判别准确率均高于野生种群;聚类分析表明野生种群和F1在形态上较为接近,与F10、F20在形态上却存在较大的差异;主成分分析和判别分析的结果表明,非近交和近交稀有鮈鲫在外部形态上存在的明显差异,主要是由于鱼体头部和躯干部垂直轴向的形态特征差异引起的。稀有鮈鲫群体间外部形态的差异主要是受遗传因素和环境因子共同影响。外部形态多元分析方法可以作为近交系鉴别的手段。 2.对采自汉源县的稀有鮈鲫和HAN系F20头部骨骼变异进行研究,发现主鳃盖骨的外部形态在不同群体间具有明显差异。在判别分析中,野生种群和HAN系的判别准确率分别为100%、93.8%,表明结合判别分析利用主鳃盖骨进行稀有鮈鲫群体间的鉴别是可行的。 3.采用鳞片移植方法评价稀有鮈鲫HAN系的遗传纯度,结果表明HAN系F22鳞片异体移植的成功率略低于同体移植的,但显著高于非近交个体鳞片异体移植的成功率,证明HAN系F22个体间具有较强的遗传一致性。采用鳞片移植的方法进行稀有鮈鲫近交系的遗传质量检测是可行的。 4.运用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对稀有鮈鲫4种组织6种同工酶和1种肌蛋白进行了电泳研究,并以同工酶最具代表性的组织对稀有鮈鲫的近交和野生个体进行分析和比较。结果表明,稀有鮈鲫的同工酶系统具有明显的组织特异性。肝脏可作为群体间乙醇脱氢酶检测的实验材料,其它同工酶检测采用肌肉组织。在所研究的6种同工酶系统中,共记录出13个基因位点,其中在野生种群中单态位点有11个,有2个位点为多态,它们是EST-2和EST-3,多态位点的比例为15.56%;在HAN系F22中则无多态性位点,不同个体的同工酶酶谱均是一致的。在肌蛋白3个区段表达中,HAN系F22表现一致,个体间无差异,而野生种群的区段1、2则明显表现出多态性。以上结果表明经过多代近亲交配,稀有鮈鲫的遗传纯合度已有了明显的提高,近交系具有较高的遗传均一性。 5.利用17对微卫星引物对稀有鮈鲫野生种群和近交系F20和F22进行了遗传分析。结果表明在野生种群中17个微卫星位点均为多态位点,但在F20中仅有6个多态位点,F22中则仅有4个多态位点。在野生种群中共检测到64个等位基因,F20、F22分别为26、21个。HAN系的平均基因纯合率均较高,其中F20为86.18%,F22达91.96%,而野生种群平均基因纯合率为46.84%。HAN系平均杂合度和平均多态信息含量均较野生种群低。在HAN系F20和F22中,群体间遗传相似性指数最大,其遗传距离最小,说明二者之间的亲缘关系最近。因此,HAN系遗传多样性明显降低,已具有较高的遗传纯度。


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