基于SSR標(biāo)記的中國對蝦抗WSSV性狀遺傳參數(shù)估計(jì)及野生和選育群體的遺傳多樣性分析.pdf

1、中國對蝦亦稱中國明對蝦(Fenneropenaeus chinensis)，由于其適應(yīng)能力強(qiáng)、生長速度快、耐低溫、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，曾是我國重要的漁業(yè)資源之一。1987年-1992年是中國對蝦養(yǎng)殖的鼎盛時期，最高年產(chǎn)量曾達(dá)到20萬噸。然而，高速發(fā)展的中國對蝦養(yǎng)殖業(yè)遇到諸多問題的挑戰(zhàn)，尤其是1993年以后白斑綜合癥病毒(White Spot Syndrome Virus, WSSV)的出現(xiàn)，對中國對蝦的養(yǎng)殖造成嚴(yán)重?fù)p失。從1996年開始實(shí)施的

2、中國對蝦良種選育計(jì)劃，旨在培育生長快、抗病能力強(qiáng)的養(yǎng)殖新品種，被視為有望解決對蝦養(yǎng)殖病害困擾的有效途徑之一。本文以累代選育10代的中國對蝦“黃海2號”選育群體和捕自朝鮮半島西海岸的野生群體為材料，采用微衛(wèi)星分子標(biāo)記技術(shù)，對中國對蝦抗WSSV性狀的遺傳參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，并對累代選育10代的選育群體進(jìn)行遺傳多樣性分析，以期為進(jìn)一步的選育工作提供理論支持和技術(shù)參數(shù)。
　　遺傳多樣性是生物適應(yīng)環(huán)境和遺傳變異的關(guān)鍵指標(biāo)之一，高遺傳多樣性的群體也

3、是進(jìn)行遺傳選育的基礎(chǔ)。累代人工選育是否會降低中國對蝦的遺傳多樣性，影響中國對蝦的選育效果，尚缺少實(shí)際檢測數(shù)據(jù)的支撐。因此，十分有必要對中國對蝦選育群體進(jìn)行遺傳多樣性分析，從而制定更加科學(xué)的育種計(jì)劃。
　　中國對蝦遺傳參數(shù)估計(jì)中個體間親緣關(guān)系的確定主要還是利用人為記錄的物理系譜，然而微衛(wèi)星等分子標(biāo)記的發(fā)展為遺傳參數(shù)估計(jì)提供了新的思路。利用微衛(wèi)星等分子標(biāo)記對子代進(jìn)行基因分析，通過對基因型的分析確定研究個體間的分子相關(guān)度，從而確定個體間

4、的親緣關(guān)系。本研究中，我們分別利用物理系譜和分子相關(guān)度的方法，估計(jì)中國對蝦抗WSSV感染存活性狀的遺傳力，并通過交叉驗(yàn)證的方法檢驗(yàn)分子相關(guān)度在估計(jì)中國對蝦遺傳力上的預(yù)測能力和準(zhǔn)確性，以期為中國對蝦遺傳參數(shù)的估計(jì)提供一種新的方法。
　　本研究取得的主要結(jié)果如下：
　　1.中國對蝦人工選育群體與野生群體遺傳多樣性的SSR分析
　　利用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)分析了中國對蝦野生群體(Wild Population,WP)和“黃海2號”

5、第10代選育群體(Breeding Population,BP)的遺傳多樣性，以檢測累代人工選育對中國對蝦群體遺傳結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示，15個微衛(wèi)星位點(diǎn)共檢測到462個等位基因，微衛(wèi)星位點(diǎn)等位基因數(shù)(Na)和有效等位基因數(shù)(Ne)分別為3-44個和2-29個，多態(tài)信息含量(PIC)為0.518-0.964。野生群體和選育群體的平均觀測雜合度分別為0.852和0.810，15個微衛(wèi)星位點(diǎn)的等位基因頻率在兩個群體發(fā)生了顯著的變化。通過計(jì)算P

6、值確定位點(diǎn)Hardy-Weinberg平衡偏離情況，F(xiàn)is結(jié)果顯示共有11個群體位點(diǎn)表現(xiàn)為雜合子過剩，Shannon指數(shù)(H)分別為2.786和2.399。兩群體的Nei’s無偏遺傳距離(uD)和無偏遺傳相似度(uI)分別為0.177和0.838，遺傳分化指數(shù)為0.017(P=0.001)，表明群體發(fā)生了弱的遺傳分化。遺傳變異來源分析顯示，只有7.50％的變異來自于群體間，其余遺傳變異均來自于個體間。表明人工選育的中國對蝦“黃海2號”第

7、10代群體具有高的遺傳多樣性，仍具有很大的選育潛力，可以繼續(xù)作為選育的材料。
　　2.利用物理系譜估計(jì)中國對蝦“黃海2號”抗WSSV性狀的遺傳參數(shù)
　　采用人工受精技術(shù)，2015和2016年共構(gòu)建了181個中國對蝦“黃海2號”家系，本研究共采用4302尾個體。對培育的中國對蝦成蝦進(jìn)行抗WSSV感染測試，利用動物模型和限制性最大似然法并結(jié)合11代物理系譜信息，估計(jì)中國對蝦抗WSSV感染存活性狀的遺傳力和遺傳進(jìn)展。結(jié)果顯示，中國

8、對蝦“黃海2號”抗WSSV感染存活性狀的遺傳力為0.012±0.022，共同環(huán)境效應(yīng)為0.04±0.01；預(yù)測遺傳增量為0.036，預(yù)測遺傳進(jìn)展為0.017%，現(xiàn)實(shí)遺傳進(jìn)展增量為-137.84。本研究結(jié)果可為進(jìn)一步開展中國對蝦抗WSSV性狀遺傳選育提供參考。
　　3.利用微衛(wèi)星標(biāo)記估計(jì)中國對蝦“黃海2號”抗WSSV性狀的遺傳力
　　中國對蝦是中國重要的養(yǎng)殖品種，然而利用物理系譜估計(jì)中國對蝦的遺傳參數(shù)會有一些不足。本研究的目的

9、是評價利用分子相關(guān)度的方法估計(jì)中國對蝦抗WSSV性狀遺傳力的可靠性。實(shí)驗(yàn)包含2015年構(gòu)建的31個家系和2016年構(gòu)建的36個家系，每個家系隨機(jī)取10尾對蝦，共670尾。利用15對經(jīng)熒光標(biāo)記的微衛(wèi)星引物分別對所有樣品進(jìn)行基因分型，利用限制性約束最大似然法并結(jié)合分子相關(guān)度和系譜相關(guān)度構(gòu)建加性遺傳矩陣，分別估計(jì)中國對蝦抗WSSV性狀的遺傳力，最后利用交叉驗(yàn)證的方法檢驗(yàn)物理系譜和分子相關(guān)度的預(yù)測能力和估計(jì)育種值的準(zhǔn)確性。結(jié)果顯示：分子相關(guān)度和