大菱鲆耐高温性状选育及遗传机理研究.pdf

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1、1万方数据谨以此论文献给我的导师雷霁霖院士、马爱军研究员，献给我的父亲、母亲，献给给予过我关心和帮助的所有老师和同学，感谢你们！------------------黄智慧2万方数据1万方数据2万方数据大菱鲆耐高温性状选育及遗传机理研究大菱鲆耐高温性状选育及遗传机理研究摘要大菱鲆(Scophthalmusmaximus)是原产欧洲沿海的一种特有的名贵低温经济鱼类。黄海水产研究所于1992年―跨洋引种‖将其引入我国，目前已成为我国北方沿海工厂化养殖业的主导品种之一。由于目前环境改变，以及养殖区域不断扩大，因此对大菱鲆的耐温性状进行遗传改良，选育出生长性能优良的耐高温新品种已成为

2、节能环保、提高养殖效益和健康化养殖水平的当务之急。本课题在此背景下，采用传统家系选育与分子标记辅助育种相结合的选育策略，对大菱鲆开展了耐温性能分析，耐温性状相关的分子标记筛选，分子标记辅助育种的初步探究，以及通过实验室的遗传连锁图谱进行了耐温性状的QTL定位工作，为今后利用这些大量的遗传学数据，进行耐温品种培育提供了丰富的理论与实践依据。相关具体内容如下：1.开展大菱鲆耐高温性状选育，2007年基于所收集的不同遗传背景的选育基础群体，构建并成功培育了56个全同胞家系。从56个全同胞家系中，选择生长发育良好的32个父母本来自不同群体组合的F1家系，于2008年进行大规模耐高温

3、筛选工作。通过对F1家系间生长性能及耐温性能进行测定，并利用bCOX回归分析各家系间的耐温性优势比，筛选出4个耐高温性较强的优良家系。2010年从耐高温候选家系中各挑选个体作为亲本，构建12个F2耐高温家系组，通过耐温性能验证发现：27℃条件下，F2耐高温家系组的平均死亡率仅为10.26%，非耐温家系组为50.95%，而F1家系为49%，F2耐温性显著高于F1；28℃条件下，F2耐高温家系组平均死亡率为32.83%，低于F1在27℃时的平均死亡率50.1%。根据以上分析判定F2耐受温度增加了1-2℃；并根据F2家系组之间的耐温性能及优势比的分析评估，筛选出4个F2的耐高温家

4、系。2.本研究采用微卫星及单核苷酸分子标记技术分析大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.)耐高温相关特性，为大菱鲆的分子辅助育种提供合适的分子标记。利用本实验室开发的多态性较好的129对SSR和21个SNP位点进行大菱鲆耐温性状遗传差异分析：最终有3个微卫星位点与大菱鲆耐高温性状存在负相关性，它们分别是Sma-USC38,3/9CA15,HLJDLP33,有4个微卫星位点与其耐高温I万方数据性状为正相关，Saml-125INRA,Sam-USC86,L12144,Sma-USC81,其中Saml-125INRA,Sam-USC86相关性极其显著，相关系数分别为0

5、.333和0.544（p<0.01）；通过HRM小片段法分析获得1个在两个群体中表型频率差异显著的SNP位点基因型，并呈现正相关性，相关性及其显著，相关系数0.328（p<0.01）。3.本章实验利用两个与耐温相关的分子标记Sam-Usc27和saml-125INRA设计配种方案，从分子遗传角度出发，最终构建了遗传背景相对清晰的第三代耐温品系，并对其耐温性能，遗传性能进行评估，对MAS在大菱鲆育种工作中的应用进行了初步探讨。结果显示，在高温28℃条件下，耐高温子二代的平均死亡率为32.83%，而耐高温子三代的平均死亡率15.93%，这说明利用分子标记对二代耐温品系亲本筛选是

6、有效的，经过筛选提高后代的整体耐温性能是显著的；通过对两对引物在连续三代的耐温品系中的基因频率分析发现，随着选育的进行，目的条带的基因位点频率趋于升高，两对引物在后代的遗传是相对稳定。4.本研究结合实验室已构建的遗传图谱，利用WinQTLCart2.5复合区间作图软件对大菱鲆的耐温相关性状进行QTL分析，研究性状在连锁群上的位置及效应。最终定位了一个与耐温相关的QTL区间，分布于第9连锁群上的QTLTC9（Sma-USC65）LOD=2.64，可解释的表型变异为14.1%，置信区间为12cM。5.开展温度-盐度-鱼体规格交互实验，采用响应面分析法（RSM）根据Box-Beh

7、nekendesign(BBD)原理，设计一系列养殖实验，通过对各因子的二次效应及其交互作用进行研究，建立因子与响应间关系的曲面模型。结果显示：特定22生长率SGR的决定系数R=0.9991，饵料转换率FCR的决定系数R=0.9817，p值<0.0001,说明该回归模型是显著的；另外，通过对三者的交互效应分析发现，特定生长率在温度-盐度，温度-规格的交互作用是显著的(P<0.05)，而饵料转化率仅在温度-规格交互作用显著(P<0.05)。确定最佳养殖环境：温度在20.88°C，-1盐度为24.07‰，体重为263.