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海湾扇贝原产于美国东海岸和墨西哥湾，有四个地理亚种。20世纪80年代和90年代，北方亚种和南方亚种先后引种到中国。海湾扇贝引种和人工育苗成功曾引领了我国海水养殖的一次浪潮。利用选择育种的方法，育种学家成功培育出“中科红”和“中科2号”两个海湾扇贝养殖新品种，有效缓解了养殖户对良种的需求。然而，传统选择育种周期长，而且难以对不能活体测量的性状开展选择。深入研究重要经济性状的遗传基础，发展标记辅助育种和基因组设计育种是实现海湾扇贝养殖业可持续发展的必经之路。在本研究中，我们对海湾扇贝北方亚种和南方亚种分别进行了转录组测序，筛选了大量的基因区的SNP标记;利用候选基因关联分析法对海湾扇贝热抗性进行了关联分析，鉴定到一个与高温耐受显著相关的SNP位点;以中科红自交家系的子代为材料开展了海湾扇贝基因组调查;利用精简基因组测序技术构建了海湾扇贝遗传图，并对成贝规格和闭壳肌中EPA与DHA含量性状进行了QTL定位;以自交分离家系的表型极端个体为材料研究了闭壳肌中类胡萝卜素性状的遗传基础。主要结论如下: 1.海湾扇贝转录组测序的总体分析: 组装获得了海湾扇贝82，267条unigene序列，通过与Nr、SWISSpro数据库比对共到32，595条unigene的注释信息。对海湾扇贝北方亚种和南方亚种进行SNP筛选，分别得到32，205和23，312个SNP。对两个亚种的SNP进行比较，进一步将SNP分为4类:南北亚种共有、北方亚种特有、南方亚种特有和亚种间特有。随机挑选了36个SNP进行了HRM验证，其中31个具有多态性，表明预测的SNP具有很高的准确性。对亚种特有的SNP所在的基因进行KEGG通路富集分析，发现在与能量代谢和与环境因子互作的两个通路上显著富集，这表明两个亚种在这两个通路上分化程度更高。GO富集分析的结果与KEGG富集分析结果一致。 2.候选基因高温耐受性关联分析 在海湾扇贝南北亚种杂交的基础上，进行杂交贝的小群繁育得到两个群体（杂交贝与杂交贝杂交得到ZZ，杂交贝与北方亚种杂交得到ZN）。与北方亚种小群繁育的群体相比，ZZ和ZN具有更高的热抗性，但同时群体内也表现出极大的个体间差异。在ZZ和ZN群体中分别挑选热敏感的48只和热抗性的48只组成两个关联群体，ZZ96和ZN96。在399个候选基因中开发SNP并在关联群体中分型，关联分析发现SNP a11-53308-760 T/C与海湾扇贝热抗性极显著相关，且等位基因C不利于海湾扇贝抗热。基因表达定量研究显示，该基因的不同基因型间表达差异显著，且等位基因C的表达强度达到等位基因T的四倍，推测该基因的表达量与海湾扇贝抗热性呈负相关。 3.海湾扇贝基因组调查 构建了180 bp和500 bp两种插入片段的文库，使用Illuminar Hiseq2000平台进行测序，共获得94 GB双端测序reads。K-mer分析估计海湾扇贝基因组约1.2G，比已全基因组测序的栉孔扇贝和虾夷扇贝稍小;估计的基因组杂合度较低，仅有0.3％。经从头组装得到scaffold序列217，310条，N50达6.8k，总长700M，覆盖基因组的58.3％。 4.遗传图谱构建及主要经济性状的QTL定位 采用EcoRⅠ-MspⅠ双酶切双barcode策略构建了海湾扇贝作图家系两个亲本及180个子代的精简基因组文库，利用Hiseq2000平台进行2×100 bp测序。分析测序数据共获得7，047个可用于作图的SNP标记，但卡发检验发现大量的SNP标记发生偏分离。筛选符合孟德尔分离比的SNP标记，利用拟测交策略构建了海湾扇贝雌性和雄性图谱，其中雄性图谱总长1426.947 cM，包含654个标记，平均标记间距2.237cM，雌性图谱总长877.455 cM，包含115个标记，平均标记间距8.954cM。 对全湿重、闭壳肌重和出肉率三个生长相关性状及EPA和DHA含量两个营养品质性状进行QTL定位，得到了18个QTL，其中出肉率的两个QTL与闭壳肌重完全重叠而全湿重与闭壳肌重和EPA与DHA分别有一个QTL重叠。全湿重2个QTL解释19.9％的表型变异，闭壳肌重2个QTL可解释25.6％的表型变异，出肉率两个QTL共解释20.4％的表型变异，EPA6个QTL共可解释77.4％的表型变异，DHA6个QTL共可解释61.6％的表型变异。 5.自交系内闭壳肌中类胡萝卜素含量性状的分析 在海湾扇贝自交系发现闭壳肌颜色性状呈“白色∶黄色=3∶1”孟德尔分离比，推测该性状为受单基因控制的质量性状，且黄色闭壳肌为隐性。利用nanodrop对色素抽提液进行连续扫描，发现在455 nm为最高吸收峰，与虾夷扇贝和华贵栉孔扇贝中报道的类胡萝卜素吸收峰接近。通过对自交系亲本及白色闭壳肌和黄色闭壳肌个体进行精简基因组测序，在21，300个SNP中筛选到23个SNP与该性状相关。