ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 元江鲤与杞麓鲤杂交优势分析及生长相关基因筛选/.张铭枭著/.孔令富指导 |
出版发行项: | 2023.6.7 |
载体形态项: | 70页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 动物科学技术学院, 学号2020210389 |
提要文摘: | 云南具有丰富的鱼类资源优势但并未转化为产业优势。元江鲤(Cyprinus carpio yuankiang)一般指华南鲤,地方名称红尾鲤、元江鲤。分布于元江水系,在云南元江县一带。具有个体大、适应性强、生长快等优良性状,是培育鲤鱼新品系的重要水产种质资源。曾被全国许多地方引种,是我国多种杂交鲤鱼的重要父本材料,如柏元鲤、荷元鲤、建鲤等,其科研价值和经济价值十分显著。杞麓鲤(Cyprinus carpio chilia),又名黄皮鲤。在杞麓湖沿岸俗称瘦头鲤鱼,云南多个湖泊均有分布。先后开展了人工驯养、繁殖、苗种培育等一系列人工养殖试验示范,当前已经成为本地主要养殖品种之一。长期以来对于元江鲤和杞麓鲤良种种质资源状况缺乏研究,有关杞麓鲤的资料较少,已成为制约云南土著鲤鱼种质资源保护和开发利用的限制性因素。本研究首先利用线粒体DNA分析两个鲤鱼群体遗传结构,在此基础上开展完全双列杂交研究,并通过转录组分析筛选四组杂交子代下丘脑和肝脏差异表达基因,探讨不同杂交组合生长速度差异遗传致因因子,主要研究结果如下: (1)使用线粒体Cyt b基因和D-loop区部分序列,分析了元江鲤(C. c. yuankiang)和杞麓鲤(C. c. chilia)群体的遗传结构。结果表明在2个鲤群体中均获得了929bp的Cyt b基因序列长和650bp的D-Loop区序列。两群体间平均遗传距离为0.00595(Cyt b)、0.00852(D-loop)。使用Cyt b基因在元江鲤中检测出3种单倍型,在杞麓鲤中检测出15种单倍型,两群体共享两个单倍型(C-Hap1和C-Hap3),D-loop区序列共检测出元江鲤3种,杞麓鲤6种单倍型,两群体共享两个单倍型(D-Hap1和D-Hap2)。分析单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)结果显示杞麓鲤遗传多样性水平(Hd 0.89±0.04、0.73±0.05;π 0.77±0.09、0.87±0.07)显著高于元江鲤群体(Hd 0.30±0.10、0.25±0.10;π 0.12±0.04、0.12±0.09)。分子方差分析(AMOVA)显示遗传变异主要来源于群体间,两群体遗传分化显著。系统发育分析表明,元江鲤群体单倍型较少,类型较单一,与杞麓鲤群体差异大,多数元江鲤样本单倍型属于华南鲤(Cyprinus carpio rubrofuscus)类型,多数杞麓鲤样本具特有单倍型,部分属于华南鲤、远东鲤(Cyprinus carpio haematopterus)类型。研究结果表明,杞麓鲤与元江鲤群体遗传分化明显,元江鲤线粒体遗传多样性较低。 (2)采用完全双列杂交法对元江鲤(YJ)和杞麓鲤(QL)进行群体间杂交和群体内自交获得四个组合:YJ♂×QL♀(正交)、YJ♀×QL♂(反交)、YJ♂×YJ♀(自交)和QL♂×QL♀(自交)。160d、250d、340d三个生长阶段的生长对比试验,结果表明反交组在各测量时期各生长指标均优于杞麓鲤自交组和正交组,三个生长阶段的体重HQL(超杞麓鲤杂种优势率)均具有正向超亲优势,优势率分别为34.58%、59.25%和44.74%,表现出生长速率优于父本的杂种优势,但各指标的HYJ(超元江鲤杂种优势率)表现为负向超亲优势,正交组各生长指标的HQL和HYJ均为负向超亲优势,表现为杂种劣势。四组子代均符合体长-体重生长方程W=aLb,且b值均小于3,为异速生长类型。通径分析表明正交组体长和体高均对体重产生主要影响,反交组体高对体重的影响通过其他指标起间接作用,元江鲤自交组与反交组相似,杞麓鲤自交组体长对体重产生主要影响。 (3)对两组杂交个体与两组自交个体的下丘脑和肝脏组织进行比较转录组分析,选取具有正向超亲优势的反交组(杞麓鲤♂×元江鲤♀),与杂种劣势的正交组和杞麓鲤自交组按设置-log10(FDR)、log2FC不同阈值来筛选核心差异表达基因,FJXQ vs QZXQ组筛选到有参与胆固醇调节的SOAT2、免疫系统应对外源性抗原识别的MHC2基因,ZJXQ vs FJXQ组筛选到有细胞周期调控相关的转录因子NR4A1、免疫相关的EXT1基因。FJGZvsQZGZ组筛选到MHC2和将肌肉与骨骼联系起来的肌因子DKK2。ZJGZvsFJGZ组筛选到转录起始因子TAF6、参与细胞信号转导通路的SMAD4、参与细胞凋亡等生物学过程相关的SEMA6、参与调控脂肪代谢和能量平衡的LIPE、重要的脂类物质TG、编码其他蛋白的EGD2。对差异表达基因进行GO功能富集分析,差异基因显著富集于生物学过程中的细胞过程、单一机体过程和生物调节,细胞组分中的细胞和细胞部分,以及分子功能中的结合和催化活性。KEGG通路分析,多数基因注释到免疫相关的通路中,如单纯疱疹病毒1型感染、MAPK信号传导途径和神经活性配体-受体相互作用等。将具有正向超亲优势的反交组,与杂种劣势的正交组及杞麓鲤自交组选取最显著富集的KEGG通路进行比较分析,在下丘脑组织中,筛选到可能致肥胖的NPY2R,促甲状腺激素释放激素相关的TRH和TRHR,抑制生长激素SSTR1,调节食欲、摄食行为相关的RXFP3、PMCH和POMC,以及生长相关的PRL和GH等基因显著差异;在肝脏组织中,筛选到与抑制生长激素相关的PRKCA,胚胎发育相关的MAP2K1,细胞增殖、生长和分化相关的JUN、JUND、MLTK,促孕激素相关的STMN1,肌肉发育相关的NLK、SRF及与生长相关的MAPKAPK3等基因显著差异,这些基因的差异表达可能是四组子代生长性状差异显著的原因之一。 综上所述,本研究通过分析元江鲤和杞麓鲤群体线粒体Cyt b基因和D-loop区序列特征,比较两个群体的遗传多样性及群体遗传结构,杞麓鲤群体遗传多样性显著高于元江鲤群体;通过开展杂交及生长对比试验,获得了具有一定杂种优势的反交组,并进行转录组学解析,筛选到显著差异的基因如DKK2、TRH、TRHR、SSTR1、RXFP3、PMCH和POMC等,这些基因的差异表达可能是四组子代生长性状差异显著的原因之一。 |
并列题名: | Analyzing Heterosis and Growth-Related Genes Screening between Cyprinus Carpio Yuankiang and Cyprinus Carpio Chilia |
题名主题: | 元江鲤 杞麓鲤 群体遗传结构 杂交育种 转录组学解析 学位论文 |
中图分类: | S961-533 |
个人名称等同: | 张铭枭 著 |
个人名称次要: | 孔令富 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |