大黄鱼同质雌核发育的诱导及遗传分析

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本文研究了不同孵育水温对大黄鱼受精卵第一次卵裂时间和卵裂间隔时间的影响,以之对大黄鱼同质雌核发育的人工诱导条件进行优化,并利用SSR和AFLP分子标记对大黄鱼同质雌核发育家系、异质雌核发育家系和普通家系进行遗传分析。主要结果如下:1.观察不同温度对大黄鱼受精卵第1次卵裂时间和卵裂间隔时间(τ0)的影响。结果表明,温度越高,大黄鱼受精卵开始第1次卵裂的时间越早,并且在19-28℃内,每升高1℃,第1次卵裂约提前3.1min。大黄鱼第1次卵裂时间τI与温度的一阶指数衰减回归方程为τ0=432.83e-T/8.19+22.06(R2=0.988,P<0.05)。温度越高,卵裂间隔时间(τ0)越短,卵裂间隔时间τ0与温度的一阶指数衰减回归方程为τ0=1304.22e-T/4.50+9.73(R2=0.999,P<0.05)。τI与τ0的比值在2.24-2.91之间,随着温度的提高而升高,但比值升高的幅度随着温度的升高而减小。2.大黄鱼同质雌核发育人工诱导条件的优化。通过比较不同剂量紫外线辐射过的精子诱导雌核发育二倍体的正常仔鱼产出率,并结合相对应的单倍体对照组的仔鱼孵化情况,认为在紫外线光强2057μw·cm-2·s-1下,大黄鱼精子遗传失活的适宜照射时间为90s。采用静水压休克法抑制大黄鱼受精卵第一次卵裂,并对压力休克作用起始时间和压力作用强度进行单因素试验以及两因素四水平交叉试验。研究结果表明,静水压休克法抑制大黄鱼受精卵第一次卵裂诱导同质雌核发育的适宜条件是在授精后τI-6min到τI-4min之间开始施压,压力大小为40-44Mpa,持续作用时间为3min。3.利用微卫星标记鉴定大黄鱼同质雌核发育系的遗传本质。采用静水压休克法抑制大黄鱼受精卵第一次卵裂,培育了2个大黄鱼同质雌核发育家系(Mitotic-F1和Mitotic-F2),并用微卫星标记进行遗传鉴定,研究了10个微卫星标记在同质雌核发育双单倍体(GDH)中的传递和分离。其中,Mitotic-F1母本杂合的标记位点8个,检测的30个个体共有20种基因型,全部个体均表现出GDH的特征,即遗传物质全部来自母本,每个基因座位均为纯合,GDH比例达100%。Mitotic-F2母本杂合的标记位点4个,检测的30个个体中,27个表现出GDH特征,2个含有父本基因,1个个体扩增条带既不同于母本也不同于父本,遗传本质不明,GDH比例为90%。Mitotic-F2的27个GDH共有12种基因型。10个标记中除了LYC0026和LYC0053标记在Mitotic-F2中偏离了1:1(P<0.05),其余标记在GDH中的分离均符合孟德尔遗传定律的预期比值。研究还发现LYC0002和LYC0014的分离模式完全相同。4.采用7对微卫星引物和5对AFLP选择性扩增引物对大黄鱼同质雌核发育家系(Mitotic-F)、异质雌核发育家系(Meiotic-F)和普通家系(Control-F)进行遗传分析。在Mitotic-F和Meiotic-F均未检测到父本特异基因,表明人工诱导的大黄鱼雌核发育成功率为100%,即后代个体都为真实的雌核发育二倍体。Mitotic-F中68尾仔鱼在所检测的7个微卫星座位全部纯合,GDH比例达100%,证明人工诱导同质雌核发育一代即可得到纯合体。同质雌核发育家系内个体间的遗传相似系数低于Meiotic-F和Control-F,与母本的分化高于异质雌核发育,反映了母本杂合基因在同质雌核发育后代中彻底分离的遗传特点。异质雌核发育后代保留有较高的杂合度,Meiotic-F的微卫星标记仅在LYC0022座位发生纯合,7个座位的平均杂合度为0.714,与两性融合家系相当。而且,Meiotic-F中AFLP标记的分离模式与Mitotic-F和Control-F明显不同,偏离预期比值的比率相当高(18/30),其中14个座位(46.7%)极显著偏离了预期比值。这些结果表明,大黄鱼在第一次减数分裂过程中,同源染色体间交换位点的比例高,导致母本杂合基因在Meiotic-F中不分离的比例很高。因此,在Meiotic-F与母本遗传相似系数、家系内个体间的相似程度都居于3种家系之首。另外,研究还发现了2个可能与致死基因紧密连锁的AFLP标记(E-AAG/M-CAG9和E-AAC/M-CAG2)。
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