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《水产动物分子标记辅助育种研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、水产动物分子标记辅助育种研究进展鲁翠云,匡友谊,郑先虎,李超,孙效文(淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室,中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江哈尔滨150070)摘要：本文介绍了水产动物分子标记辅助育种技术的发展。获得与经济性状连锁的标记是开展分子标记辅助育种的基础,因此,本文重点介绍了获得基因/标记技术的进步,探讨了基因/标记与性状间相互关系的复杂性,论述了准确鉴定性状紧密连锁的基因/标记的难度,指出难点主要源于基因组对性状的形成具有非常复杂的影响。近十年来,已有多个利用分子标记辅助育种技术培育的品种在产业上应用,表
2、明这项新技术具有推动产业技术进步的作用;同时指出了分子标记辅助育种包括全基因组选择育种的不足之处,其根本原因在于鱼类性状的形成机制极其复杂、多变,从而决定了分子标记辅助育种技术具有发展阶段论的特征。关键词：水产,分子育种，数量性状基因座(QTL)分子标记辅助育种(markerassistedselection,MAS)是借助与性状紧密相关的分子标记对具有性状优势的等位基因或基因型的个体进行直接选择育种,是分子生物学和基因组学的研究结果应用到水产养殖物种品种选育的技术。由于基因/标记代表性状的遗传基础,因此这项技术被誉为从传统
3、表型选择亲本提升到根据基因型选择亲本的革命性的技术进步。2009年孙效文等[1]对同一问题的综述和专著[2]认为,开展DNA水平的标记辅助育种是科学发展的必然,既包括育种技术的发展,从统计学分析DNA提供的多位点选择明显优于表型性状提供的少数位点;又包括基因/标记是性状的遗传基础,从基因或基因组与性状的关系获得的标记是用于选择优良性状的最根本的工具。2009年至今,基因/标记已运用到我国大多数水产养殖动物的种质鉴定和品种选育研究中,取得了较大的进步,具有非常好的发展前景。本文综述了水产动物分子标记辅助育种技术的研究现状,探讨
4、了应用标记辅助育种技术的难点以及未来的发展方向。1水产动物分子标记辅助育种的相关基础研究进展1.1水产动物DNA分子标记的开发DNA分子标记的种类很多,主要包括限制性片段长度多态性(restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP)、随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)、扩增片段长度多态性(amplifiedfragmentlengthpolymorphism,AFLP)、简单重复序列(simplesequencerepeat,SSR
5、)和单核苷酸多态性(singlenucleotidepolymorphism,SNP)。由于RAPD标记和AFLP标记呈显性遗传,难以检测到隐性等位基因,在连锁分析中容易丢失位点;而RFLP标记虽然呈共显性遗传,但是其技术流程相对繁琐,因此,逐渐被新型的分子标记技术所取代。SSR标记和SNP标记因其多态性高、共显性遗传、易于规模化检测等优势成为理想的分子标记。同时,得益于二代测序技术的进步,使SSR和SNP标记的开发成本大大降低,一次测序就可以获得几十万甚至上百万个标记[3,4]。SNP标记仅鉴定一个核苷酸位点的碱基组成,在
6、实验室的检测难度和工作量高于SSR标记,更适合规模化和自动化的检测。因此,目前多数实验室SSR标记以PCR产物的电泳检测分型为主,而SNP标记以高通量的测序或芯片检测分型为主[5]。1.2经济性状连锁的基因及功能分析Growthhormonereceptor,GHR自上世纪八十年代,很多鱼类的基因被克隆,其中生长激素(growthhormone,GH)基因很可能是最早克隆的基因,也是最早用于水产种质鉴定和品种选育的基因[6]。1988年发现虹鳟(Oncorhynchusmykiss)GH基因有2种结构类型[7],有意思的是这
7、2种类型的基因在鲑科鱼类中普遍存在,并且多数具有与性别连锁的特征[8,9]。与GH紧密相关的另一个基因是生长激素受体(growthhormonereceptor,GHR)基因,生长激素与其受体结合起到调节骨骼、肌肉生长,最终达到促进生长的作用。在养殖鱼类中已经克隆了多个GHR基因的亚型[10-12],但是与GH基因被广泛地用于水产育种研究不同,GHR基因很少用到,仅有一些应用性的探索[13,14]。用到品种选育的基因还有胰岛素样生长因子(insulin-likegrowthfactors,IGF)及其受体,白俊杰团队在大口黑
8、鲈(Micropterussalmoides)新品种的选育过程中发现,随着选育代数的增加,IGF-I基因上SNP位点的生长优势基因型的富集程度也增加了[15]。另外,IGF-IR作为育种的选择标记在美国农业部批准生产的沟鲶(Ictaluruspunctatus)品种(USDA303)得到验
