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遗传改良“新吉富”(NEW GIFT)尼罗罗非鱼RAPD-SCAR标记开发及其在品系鉴别中的应用(英文)

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Zoological Research 2010年第2期31卷 147-153页

作者：李思发唐首杰蔡完其上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室上海201306

"新吉富"(NEW GIFT)尼罗罗非鱼是以1994年引进的"吉富"(GIFT)品系尼罗罗非鱼为基础群体,经过14年9代系统选育后获得的新品种,该品种已被国家审定为良种,已在全国推广,迫切需要有效的分子遗传标记来鉴别该新品种并实施科学管理。该研究... 详细信息

"新吉富"(NEW GIFT)尼罗罗非鱼是以1994年引进的"吉富"(GIFT)品系尼罗罗非鱼为基础群体,经过14年9代系统选育后获得的新品种,该品种已被国家审定为良种,已在全国推广,迫切需要有效的分子遗传标记来鉴别该新品种并实施科学管理。该研究对良种群体开展了RAPD分析,并进一步将特异性的RAPD标记转化成了稳定的SCAR标记。通过对"新吉富"群体的RAPD分析,找到了两个品种特异性的RAPD条带(S304624bp和S36568bp)。对品种特异性的RAPD条带进行了胶回收、克隆和序列测定。根据测序结果设计了两对位点特异性引物来扩增这两个品种特异性条带(简称SCAR标记Ⅰ和Ⅱ),检测这两个SCAR标记在"新吉富"、"吉富"以及国内外7个养殖品系中的出现频率。SCAR标记Ⅰ(553bp)在"新吉富"群体中的出现频率为85.7%,而在其基础群体("吉富")中的出现频率仅为16.7%;SCAR标记Ⅱ(558bp)在"新吉富"群体中的出现频率达到91.4%,但在其它7个养殖品系中的出现频率仅在0%～70%之间。为验证这两个标记的可靠性,检测了这两个标记在一个埃及罗非鱼野生群体中的出现频率,发现SCAR标记Ⅰ和SCAR标记Ⅱ的出现频率分别为10%和70%,远低于在"新吉富"群体中的出现频率。这两个SCAR标记在"新吉富"良种群体中的高出现频率,预示它们可能与生长性能相关QTL位点间存在连锁关系,显示SCAR标记技术对选育世代间的纵向追溯、以及选育良种群体与其它养殖品系间的横向鉴别有较好应用前景。

关键词：新吉富品系尼罗罗非鱼 RAPD-SCAR标记追溯鉴别

团头鲂野生、驯养、选育3类遗传生态群体遗传变异的线粒体DNA分析

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中国水产科学 2011年第3期18卷 483-492页

作者：唐首杰李思发蔡完其上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室

通过对线粒体DNA控制区和CO I基因序列的联合分析,研究了团头鲂(Megalobrama amblycephala)3类遗传生态群体(包含4个野生群体、2个驯养群体、1个选育良种"浦江1号"群体)的遗传多样性和遗传分化情况。结果表明:(1)在所分析的7个群体中,... 详细信息

通过对线粒体DNA控制区和CO I基因序列的联合分析,研究了团头鲂(Megalobrama amblycephala)3类遗传生态群体(包含4个野生群体、2个驯养群体、1个选育良种"浦江1号"群体)的遗传多样性和遗传分化情况。结果表明:(1)在所分析的7个群体中,共确定了64种单倍型,群体间无共享单倍型。(2)4个野生群体内线粒体DNA的单倍型多样度(Hd)在0.857～0.943之间,核苷酸变异位点数在31～40之间,核苷酸多样性指数(π)在0.275%～0.461%之间,平均核苷酸差异数(K)的范围为4.043～6.800;2个驯养群体的相应参数变化范围分别为0.714～0.800、18～21、0.122%～0.175%、1.800～2.586,均低于野生群体;选育群体的相应参数分别为0.843、23、0.193%、2.843,低于4个野生群体,但高于2个驯养群体。以上4种多样性参数在7个群体中的变化趋势一致。(3)7个群体之间的平均遗传距离在0.000 6～0.003 5之间,遗传分化指数(FST)在0.010 9～0.133 1之间。4个野生群体间FST值差异不显著(P>0.05),而2个驯养群体间FST值差异显著(P<0.05),它们与选育群体间的FST值差异也显著(P<0.05)。以上结果表明,生存环境的殊异(敞开的天然水体,封闭的驯养池塘)和人工选择(严格有序的科学选育)对种群遗传结构影响巨大,导致鱼类不同遗传生态类型群体间产生遗传变异和遗传分化。

关键词：团头鲂野生群体驯养群体选育群体遗传生态线粒体DNA 遗传变异

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不同倍性团头鲂群体遗传变异的初步分析

上海水产大学学报 2007年第2期16卷 97-102页

作者：唐首杰李思发上海水产大学农业部水产种质资源与养殖生态重点开放实验室上海200090

从鲤的微卫星DNA标记中筛选4对有效引物,进行不同倍性团头鲂遗传变异的微卫星DNA分析。结果表明:(1)4对引物中有2对能在不同倍性团头鲂五群体中探测到多态性,其等位基因数为4-6个,大小在131-307 bp之间。发现两个等位基因(MFW 19-175和M... 详细信息

从鲤的微卫星DNA标记中筛选4对有效引物,进行不同倍性团头鲂遗传变异的微卫星DNA分析。结果表明:(1)4对引物中有2对能在不同倍性团头鲂五群体中探测到多态性,其等位基因数为4-6个,大小在131-307 bp之间。发现两个等位基因(MFW 19-175和MFW 19-256)可作为异源3n特异的微卫星DNA标记。(2)不同倍性团头鲂五群体内的Shannon多样性指数为0.056 2-0.288 7,Ne i’s基因多样性指数为0.031 5-0.196 9,平均遗传距离为0.039 5-0.154 2,不同倍性团头鲂群体存在较大的遗传变异。(3)反交3n、异源3n、正交3n和同源4n-F1群体的Shannon多样性指数和Ne i’s基因多样性指数均显著地高于2n群体(P<0.05)。(4)分子方差分析和聚类分析的结果表明:五群体分子系统树分成明显的两支,同源4n-F1、正交3n、反交3n和异源3n为一支,2n为另一支。

关键词：团头鲂倍性微卫星遗传变异

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不同倍性团头鲂群体的线粒体DNA分析

中国水产科学 2008年第2期15卷 222-229页

作者：唐首杰李思发蔡完其上海水产大学农业部水产种质资源与养殖生态重点开放实验室上海水产大学农业部水产种质资源与养殖生态重点开放实验室上海200090

测定了来自5个不同倍性团头鲂(Megalobrama amblycephala)群体(4n-F1、正交3n、反交3n、异源3n、二倍体2n)57个个体的线粒体DNA控制区、细胞色素b基因、16S rRNA基因和COⅡ基因序列,通过对这4段基因序列的联合分析,研究了5个不同倍性团... 详细信息

测定了来自5个不同倍性团头鲂(Megalobrama amblycephala)群体(4n-F1、正交3n、反交3n、异源3n、二倍体2n)57个个体的线粒体DNA控制区、细胞色素b基因、16S rRNA基因和COⅡ基因序列,通过对这4段基因序列的联合分析,研究了5个不同倍性团头鲂群体的遗传变异。这4个基因片段的长度分别为:控制区937bp,细胞色素b基因1140bp,16S rRNA基因片段564bp,COⅡ基因片段642bp。将4个基因片段合并为1条总长度为3283bp的片段;在这条3283bp片段中,T、C、A、G4种核苷酸的平均含量分别为27.18%、25.45%、30.71%、16.66%。57个个体中确定了55种单倍型,未发现群体间有共享的单倍型,五群体的单倍型多样度在0.9848~1.0000之间,显示不同倍性团头鲂群体内单倍型类型丰富。5个群体内各序列平均核苷酸差异数(K)在8.000~24.273之间,核苷酸多样性指数(π)在0.2483%~0.7866%之间;群体间遗传距离范围为0.0039~0.0106,显示不同倍性团头鲂群体遗传多态性丰富。核苷酸多样性指数(π)、平均核苷酸差异数(K)和核苷酸序列间平均遗传距离在5个群体间的变化趋势一致,由大到小依次为反交3n、异源3n、正交3n、同源4n-F1、二倍体2n。而且,反交3n、异源3n、正交3n和同源4n-F1群体的核苷酸多样性指数(π)、平均核苷酸差异数(K)以及核苷酸序列间平均遗传距离均显著大于2n群体(P<0.05)。结果表明,反交3n、异源3n、正交3n和同源4n-F1群体的遗传多样性水平显著高于2n群体。

关键词：团头鲂倍性线粒体DNA 遗传变异

团头鲂连续三代减数雌核发育群体遗传变异的微卫星分析

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淡水渔业 2014年第2期44卷 3-8页

作者：唐首杰李思发蔡完其上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室上海201306

以普通团头鲂(Megalobrama amblycephala)选育系群体为对照组,利用17个多态性微卫星标记比较分析了团头鲂人工减数雌核发育一代群体(meio-G1)、二代群体(meio-G2)和三代群体(meio-G3)的遗传结构及其基因座位的纯合度,探讨了连续多代诱... 详细信息

以普通团头鲂(Megalobrama amblycephala)选育系群体为对照组,利用17个多态性微卫星标记比较分析了团头鲂人工减数雌核发育一代群体(meio-G1)、二代群体(meio-G2)和三代群体(meio-G3)的遗传结构及其基因座位的纯合度,探讨了连续多代诱导减数分裂雌核发育对团头鲂基因纯化的效果。结果表明:17个微卫星座位在对照组、meio-G1、meio-G2和meio-G3中,分别扩增到102、77、45、27个等位基因,平均等位基因数分别为6.0、4.53、2.65、1.59,平均观测杂合度(Ho)分别为0.840 8、0.326 8、0.098 3、0.018 5。meio-G1、meio-G2和meio-G3的平均纯合度分别为0.673 2、0.901 7和0.981 5,三个群体内个体间的平均遗传相似度分别为0.952 0、0.972 5和0.984 5,远高于对照组(平均纯合度0.159 2,平均遗传相似度0.930 6);其中meio-G3群体有12个位点(70.6%)已经完全纯合固定,并与对照组产生较明显的遗传分化;表明连续多代人工诱导减数雌核发育可大大加速团头鲂大多数基因位点的纯合,是快速建立高纯品系的有效手段。

关键词：团头鲂(Megalobrama amblycephala) 微卫星雌核发育纯合度

“新吉富”罗非鱼选育后期世代遗传潜力的微卫星分析

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海洋湖沼通报 2018年第3期 120-131页

作者：唐首杰李思发赵金良农业部淡水水产种质资源重点实验室(上海海洋大学) 水产科学国家级实验教学示范中心(上海海洋大学) 水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心(上海海洋大学) 上海201306

为从遗传多样性的角度来了解"新吉富"罗非鱼选育后期世代的遗传潜力,本研究采用12个多态性微卫星标记评估了"新吉富"罗非鱼选育系F14~F16群体的遗传多样性,分析了它们的遗传潜力。结果显示,3个选育世代平均每个位点的等位基因数(A)的范... 详细信息

为从遗传多样性的角度来了解"新吉富"罗非鱼选育后期世代的遗传潜力,本研究采用12个多态性微卫星标记评估了"新吉富"罗非鱼选育系F14~F16群体的遗传多样性,分析了它们的遗传潜力。结果显示,3个选育世代平均每个位点的等位基因数(A)的范围为6.583~7.167,有效等位基因数(AE)的范围为3.610~4.425,Shannon信息指数(I)的范围为1.421~1.559,观察杂合度(HO)的范围为0.525~0.600,期望杂合度(HE)的范围为0.672~0.725,多态信息含量(PIC)的范围为0.637~0.688,近交系数(FIS)的范围为0.147~0.254。3个选育世代遗传多样性水平(AE、HE、I、PIC)呈逐代降低的趋势,但选育世代间不存在显著差异(P>0.05)。3个选育世代的有效群体大小(Ne)的范围为52.0~120.4,它们可能都经历过遗传瓶颈。3个选育世代间DA、DSW遗传距离的范围分别为0.098~0.181、0.372~0.726。3个选育世代间FST、RST值的范围分别为0.031~0.066、0.032~0.071,均达到极显著水平(P<0.01)。该研究结果表明,选育群体遗传多样性随选育世代累进而逐代降低,3个选育世代仍保持较高的遗传多样性水平,遗传潜力较大,但因有效群体数量和瓶颈效应的影响,可能存在杂合度下降和近交衰退的风险,今后需采取科学措施来保护选育群体的遗传潜力。

关键词：新吉富罗非鱼选育世代遗传潜力微卫星

尼罗罗非鱼人工驯养、选育群体遗传多样性及瓶颈效应

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水产学报 2016年第12期40卷 1850-1865页

作者：唐首杰杨洁赵金良王成辉李思发上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室

人工驯养和选育是家养动物适应性进化的主要动力之一,中国大陆尼罗罗非鱼引进群体经历了长期的人工驯养和选育,是研究鱼类在驯养、选育条件下适应性进化的良好材料。本实验以尼罗罗非鱼1个埃及土著群体为对照组,以中国大陆具有代表性的... 详细信息

人工驯养和选育是家养动物适应性进化的主要动力之一,中国大陆尼罗罗非鱼引进群体经历了长期的人工驯养和选育,是研究鱼类在驯养、选育条件下适应性进化的良好材料。本实验以尼罗罗非鱼1个埃及土著群体为对照组,以中国大陆具有代表性的尼罗罗非鱼5个驯养群体和4个选育群体为实验组,采用12个多态性微卫星位点分析了驯养群体和选育群体的遗传多样性和瓶颈效应。结果显示,土著群体、驯养群体和选育群体平均每个位点的有效等位基因数(AE)分别为5.433、5.113~6.515和3.239~6.734,期望杂合度(HE)分别为0.812、0.796~0.859和0.657~0.858,多态信息含量(PIC)分别为0.768、0.753~0.819和0.601~0.818,近交系数(FIS)分别为0.323、0.166~0.342和0.249~0.314。LSDt检验结果显示,受人工选择的群体(驯养群体、选育群体)与土著群体间遗传多样性水平(AE和HE)无差异,3个驯养群体(EGY群体、WY群体和GD群体)的遗传多样性水平(HE)显著高于1个选育群体(XJF群体)。瓶颈效应分析显示,尼罗罗非鱼土著群体、驯养群体和选育群体在历史上都曾发生过群体缩小的现象。其中,土著群体、2个驯养群体(WY、EGY)、2个选育群体(JNM、XJF)在近期可能经历过遗传瓶颈,其他群体在新的突变和基因流的作用下,群体规模可能已恢复。有效群体大小分析显示,土著群体、驯养群体和选育群体的有效群体数量分别为177、29~117(平均值为57.4)和84~123(平均值为102.8)。本研究结果不仅为尼罗罗非鱼驯养群体的持续利用和选育群体的进一步遗传改良提供了有价值的信息,而且为鱼类在驯养和选育条件下群体遗传结构和种群动态研究提供了新的参考依据。

关键词：尼罗罗非鱼驯养群体选育群体遗传多样性遗传瓶颈

连续三代减数分裂雌核发育团头鲂的遗传多样性分析和RAPD鉴别方法的建立

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浙江农业学报 2019年第8期31卷 1257-1271页

作者：唐首杰毕详张飞明张友良上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室上海201306 上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306 上海海洋大学水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心上海201306 上海市松江区水产良种场上海201616

为评估连续三代减数分裂雌核发育团头鲂群体的遗传多样性和遗传纯合度,寻找区分不同团头鲂育种群体(团头鲂浦江1号选育系、连续三代减数分裂雌核发育团头鲂群体)的稳定的分子遗传标记,本研究以团头鲂(Megalobrama amblycephala)浦江1号... 详细信息

为评估连续三代减数分裂雌核发育团头鲂群体的遗传多样性和遗传纯合度,寻找区分不同团头鲂育种群体(团头鲂浦江1号选育系、连续三代减数分裂雌核发育团头鲂群体)的稳定的分子遗传标记,本研究以团头鲂(Megalobrama amblycephala)浦江1号选育系F 9群体为对照组,利用39条多态性RAPD随机引物比较分析了团头鲂人工减数分裂雌核发育一代群体(G 1)、二代群体(G 2)和三代群体(G 3)的遗传多样性和遗传结构,获得了用于鉴别不同团头鲂育种群体(F 9、G 1、G 2、G 3)的稳定的RAPD分子遗传标记,探讨了连续多代诱导减数分裂雌核发育对团头鲂基因纯化的效果。结果显示,39条RAPD随机引物在F 9、G 1、G 2和G 3群体中扩增条带总数分别为213条、202条、200条和190条,F 9、G 1、G 2和G 3群体的多态位点比例分别为36.15%、35.64%、27.00%和26.84%,F 9、G 1、G 2和G 3群体的Shannon信息指数分别为0.207 9、0.185 7、0.146 1和0.138 3。3个雌核发育群体的遗传多样性水平(多态位点比例、Shannon信息指数)均明显低于对照组F 9群体,随着雌核发育世代数的增加,遗传多样性水平呈现逐代降低的趋势,即G 1>G 2>G 3。4个群体的群体内个体间的平均遗传相似系数为0.828 5~0.906 0,3个雌核发育群体的群体内个体间平均遗传相似系数均明显高于对照组F 9群体;群体内个体间的平均遗传相似系数呈现随雌核发育世代数的增加而升高的趋势,即G 3>G 2>G 1。群体间成对F ST值为0.269 2~0.419 5,经置换检验得到的F ST值的P值为0.000 0~0.009 0,均达到极显著水平(P<0.01),表明4个群体间存在极显著的遗传分化。有5条随机引物在群体间产生了特异DNA片段,其中,4条随机引物(S3、S40、S58和S75)可用于区分G 3群体和其他3个群体(F 9、G 1和G 2),引物S3的鉴别可靠性最高;仅1条随机引物(S71)能用于区分G 2群体和其他3个群体(F 9、G 1和G 3)。本研究结果表明,连续多代的人工减数分裂雌核发育诱导已对团头鲂育种群体产生以下两方面的影响:一方面,遗传多样性明显降低,并呈现逐代降低的趋势;另一方面,遗传纯度明显升高,并呈现逐代升高的趋势。连续多代减数分裂雌核发育能显著加快团头鲂基因的纯合速度,雌核发育三代群体(G 3)已经是一个遗传一致性较高的高纯品系。

关键词：团头鲂雌核发育遗传多样性 RAPD标记

尼罗罗非鱼8个养殖群体线粒体控制区遗传多样性和遗传关系分析

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中国水产科学 2014年第4期21卷 693-699页

作者：杨洁何安元何学军唐首杰王成辉上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室海南新吉水产科技有限公司

利用线粒体DNA控制区部分序列对中国8个尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖群体(埃及、吉拉达、美国、鹭业、吉诺玛、宝路、广东、新吉富)的遗传多样性和相互间遗传关系进行了分析。在所分析的237个样本中,可归结为15种单倍型,其中... 详细信息

利用线粒体DNA控制区部分序列对中国8个尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖群体(埃及、吉拉达、美国、鹭业、吉诺玛、宝路、广东、新吉富)的遗传多样性和相互间遗传关系进行了分析。在所分析的237个样本中,可归结为15种单倍型,其中单倍型BL1为宝路(BL)、埃及(EGY)、吉拉达(GLD)、吉诺玛(GNM)和鹭业(LY)5个群体所共享,但没有一个单倍型为所有群体共享。8个群体内的核苷酸多态位点数(S)在483,平均核苷酸差异数(K)的范围为0.5037.26,单倍型多样性(h)为0.190 80.802 3,核苷酸多样性(π)为0.000 80.056 9。AMOVA分析与群体间两两比较的遗传分化指数(FST)表明,这些罗非鱼群体存在显著的遗传分化与差异(P<0.01)。利用Kimura two-parameter模型分析的系统发育关系表明:宝路、广东和新吉富3个群体亲缘关系较近,它们聚为一大支;埃及、美国、吉拉达、鹭业、吉诺玛这5个群体聚为另一大支。单倍型网络(NETWORK)结果显示,8个群体并没有明显的谱系分化。本研究结果旨为尼罗罗非鱼种质资源的聚合利用奠定基础。

关键词：尼罗罗非鱼养殖群体线粒体DNA 遗传差异种质资源