周曉敏 孔嘉明 戴習(xí)林
摘要:【目的】明確SNP標(biāo)記位點(diǎn)與羅氏沼蝦生長(zhǎng)性狀間的關(guān)聯(lián)性,為羅氏沼蝦生長(zhǎng)性狀候選基因的尋找、生長(zhǎng)性狀調(diào)控機(jī)理及后期分子標(biāo)記輔助育種研究打下基礎(chǔ)?!痉椒ā坎捎弥苯訙y(cè)序技術(shù)對(duì)25個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)在羅氏沼蝦生長(zhǎng)性狀極端群體中進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)。采用卡方檢驗(yàn)(χ2)篩選出2個(gè)極端(體長(zhǎng)極大和極?。┝_氏沼蝦群體中與生長(zhǎng)狀況存在潛在相關(guān)性的SNP標(biāo)記位點(diǎn),進(jìn)一步對(duì)羅氏沼蝦浙江群體60個(gè)個(gè)體進(jìn)行SNP基因型與生長(zhǎng)性狀(體長(zhǎng)、頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬、第一腹節(jié)高和體重)的關(guān)聯(lián)分析。運(yùn)用一般線性模型對(duì)SNP標(biāo)記位點(diǎn)與羅氏沼蝦5個(gè)生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行檢測(cè)?!窘Y(jié)果】卡方檢驗(yàn)結(jié)果顯示,SNP6、SNP7、SNP16、SNP20和SNP24等5個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)在羅氏沼蝦極端群體中與生長(zhǎng)性狀存在潛在相關(guān)。5個(gè)潛在相關(guān)SNP標(biāo)記位點(diǎn)與生長(zhǎng)性狀的相關(guān)性分析結(jié)果表明,SNP6、SNP7、SNP16和SNP24等4個(gè)位點(diǎn)與生長(zhǎng)性狀呈顯著(P<0. 05,下同)或極顯著(P<0. 01,下同)相關(guān),其中位點(diǎn)SNP6與體長(zhǎng)和體重關(guān)聯(lián)極顯著,與頭胸甲寬關(guān)聯(lián)顯著;SNP7與體長(zhǎng)、頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬和體重關(guān)聯(lián)極顯著,與第一腹節(jié)高關(guān)聯(lián)顯著;SNP16與頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬、第一腹節(jié)高和體重關(guān)聯(lián)極顯著,與體長(zhǎng)關(guān)聯(lián)顯著;SNP24僅與第一腹節(jié)高關(guān)聯(lián)顯著。對(duì)浙江群體中60尾個(gè)體體長(zhǎng)50%小個(gè)體和體長(zhǎng)50%大個(gè)體2個(gè)群體中4個(gè)SNP位點(diǎn)的基因型頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示,SNP6和SNP24 2個(gè)標(biāo)記與生長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)性顯著,SNP7和SNP16與生長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)性極顯著?!窘Y(jié)論】HSP90和HGS基因可能是與羅氏沼蝦生長(zhǎng)相關(guān)的重要功能基因,研究結(jié)果為下一步基因定位及分子標(biāo)記輔助育種提供了更多的標(biāo)記基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞: 羅氏沼蝦;生長(zhǎng)性狀;SNP標(biāo)記位點(diǎn);相關(guān)性分析
中圖分類號(hào): S966.12 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):2095-1191(2021)08-2284-10
Correlation analysis of SNP markers loci with growth related traits of Macrobrachium rosenbergii
ZHOU Xiao-min, KONG Jia-ming, DAI Xi-lin*
(Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
Abstract:【Objective】To clarify the relationship between SNP marker loci and growth traits of Macrobrachium rosenbergii, so as to lay a foundation for the search of candidate genes for growth traits, the regulation mechanism of growth traits and the study of molecular marker-assisted breeding in the later stage. 【Method】The direct sequencing technique was used to detect the polymorphism of 25 SNP markers in the extreme population of growth traits of M. rosenbergii. Chi-square test (χ2) was used to screen two SNP marker loci with potential correlation with growth status in two extreme populations(maximum and minimum in body length) of M. rosenbergii. Further, the association between SNP genotypes and growth traits(body length, carapace ?width, first abdominal segment width, first abdominal segment height and body weight) was analyzed in 60 individuals of M. rosenbergii Zhejiang population. The general linear model was used to detect the correlation between SNP marker loci and five growth traits of M. rosenbergii. 【Result】Chi-square test showed that SNP6, SNP7, SNP16, SNP20 and SNP24 were potentially associated with growth traits in M. rosenbergii population. The results of correlation analysis between five potential correlation SNP marker loci and growth traits showed that SNP6, SNP7, SNP16 and SNP24 were significantly(P<0.05, the same below) or extremely significantly(P<0.01, the same below) correlated with growth traits, in which SNP6 was extremely significantly correlated with body length and weight, and significantly correlated with carapace width, while SNP7 was extremely significantly correlated with body length, carapace width, first ventral segment width and body weight, and significantly correlated with first ventral segment height. SNP16 was extremely significantly correlated with carapace width, first abdominal segment width, first abdominal segment height and body weight, and significantly correlated with body length, while SNP24 was only significantly correlated with the first abdominal segment height. The genotypic frequencies of 4 SNP loci in 60 individuals with 50% small body length individuals and 50% large body length individuals in Zhejiang population were statistically analyzed. The results showed that 2 markers in SNP6 and SNP24 were significantly associated with growth, and SNP7 and SNP16 were extremely significantly associated with growth. 【Conclusion】HSP90 and HGS genes may be important functional genes related to the growth of M. rosenbergii.
Key words: Macrobrachium rosenbergii; growth traits; SNP markers loci; correlation analysis
Foundation item: Shanghai Shrimp Industry Technology System Construction Project(HNKCZ〔2014〕5)
0 引言
【研究意義】羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)生長(zhǎng)快、食性雜、個(gè)體大、肉質(zhì)好、易養(yǎng)殖,是我國(guó)主要的淡水養(yǎng)殖蝦類(周勁松,2006),但伴隨羅氏沼蝦養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展的同時(shí),蝦體生長(zhǎng)緩慢、個(gè)體小型化及病害增多等種質(zhì)退化現(xiàn)象日漸突出(周俊名等,2017),對(duì)羅氏沼蝦養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展造成不利影響,因此,羅氏沼蝦優(yōu)良品種的選育工作勢(shì)在必行。隨著生物學(xué)研究層次的提高和實(shí)驗(yàn)手段的不斷改進(jìn),良種選育已從傳統(tǒng)的選擇育種或雜交育種發(fā)展到分子標(biāo)記輔助育種(Marker assisted selection,MAS),新技術(shù)的應(yīng)用縮短了選育過(guò)程和育種速度,成為目前育種工作的重要輔助措施(樊慶燦等,2014;牛志剛等,2020)。關(guān)聯(lián)分析是利用候選基因來(lái)分析表型與功能等位基因之間的相關(guān)性,是實(shí)現(xiàn)分子標(biāo)記輔助育種的有效方法(劉思瑋等,2013)。單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism,SNP)從DNA序列水平對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物種質(zhì)進(jìn)行研究,分析不同群體間的遺傳結(jié)構(gòu)與遺傳分化,能更準(zhǔn)確地評(píng)定種質(zhì)的遺傳特性和相互間的關(guān)系,對(duì)群體遺傳學(xué)的種群進(jìn)化和群體結(jié)構(gòu)研究具有重要的參考價(jià)值。當(dāng)然,也可通過(guò)分析生物與經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)聯(lián)性,獲得與經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)聯(lián)的遺傳標(biāo)記。由于其具有覆蓋率高,易于基因分型等優(yōu)點(diǎn),被廣泛運(yùn)用于關(guān)聯(lián)分析和分子輔助育種(樊慶燦等,2014;王賽等,2019)?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】在水產(chǎn)動(dòng)物中,利用SNP標(biāo)記與生長(zhǎng)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析已有一些報(bào)道。倪靜等(2011)分析了牙鲆(Paralichthys olivaceus)GH基因第1外顯子區(qū)域中微衛(wèi)星座位的多態(tài)性,同時(shí)對(duì)各基因型與其體重、體長(zhǎng)等生長(zhǎng)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析,結(jié)果顯示,基因型為AC的個(gè)體體重、頭長(zhǎng)和體高明顯大于其他基因型個(gè)體,C是一個(gè)對(duì)體重、頭長(zhǎng)和體高有利的等位基因。王海芳(2014)運(yùn)用比較基因組學(xué)、PCR技術(shù)和HRM等技術(shù)研究鱖(Siniperca chautsi)生長(zhǎng)相關(guān)基因的SNPs及其與生長(zhǎng)性狀的相關(guān)性。陳靜等(2018)采用PCR產(chǎn)物直接測(cè)序的方法研究MyoD基因多態(tài)性對(duì)草魚(Ctenopharyngodon idella)生長(zhǎng)性狀的影響,認(rèn)為MyoD基因的M1和M5突變位點(diǎn)可作為草魚選育的候選分子標(biāo)記。李勝杰等(2018)采用RNA-seq技術(shù)進(jìn)行大口黑鱸(Micropterus salmoides)生長(zhǎng)快和生長(zhǎng)慢個(gè)體肌肉組織的轉(zhuǎn)錄組分析,采用Sna Pshot技術(shù)對(duì)檢測(cè)到的其中75個(gè)EST-SNP標(biāo)記在大口黑鱸生長(zhǎng)性狀極端群體中進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè),進(jìn)一步采用一般線性模型分析37個(gè)EST-SNP標(biāo)記與大口黑鱸生長(zhǎng)性狀的相關(guān)性,結(jié)果表明,CL1452.Contig9__All-847位點(diǎn)與生長(zhǎng)性狀顯著相關(guān)(P<0.05),可用于大口黑鱸分子標(biāo)記輔助育種。李純等(2019)開(kāi)展GHSR基因多態(tài)性對(duì)中華鱉(Pelodiscus sinensis)生長(zhǎng)相關(guān)性狀的影響研究,通過(guò)直接測(cè)序法在GHSR基因5側(cè)翼和3側(cè)翼上篩選SNPs位點(diǎn),并分析其與生長(zhǎng)性狀的相關(guān)性,結(jié)果顯示,檢測(cè)到的所有SNP位點(diǎn)均符合Hardy-Weinberg平衡狀態(tài)(P>0.05)。此外,在北極嘉魚(Salvelinus alpinus L.)(Tao and Boulding,2003)、尖吻鱸(Lates calcarifer)(Xu et al.,2006)、凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vannamei) (Ciobanu et al.,2010;Li et al.,2010)和斑節(jié)對(duì)蝦(Penaeus monodon) (李運(yùn)東,2016)等種類上也有相關(guān)報(bào)道。【本研究切入點(diǎn)】SNP標(biāo)記是一種研究物種遺傳多態(tài)性的理想分子標(biāo)記,但在羅氏沼蝦的研究中仍以微衛(wèi)星為主,SNP標(biāo)記鮮見(jiàn)應(yīng)用于羅氏沼蝦的遺傳多態(tài)性分析?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】利用直接測(cè)序技術(shù),對(duì)25個(gè)擴(kuò)增穩(wěn)定的SNP標(biāo)記位點(diǎn)進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè),對(duì)羅氏沼蝦生長(zhǎng)極端(體長(zhǎng)極大和極?。﹤€(gè)體篩選出具有與生長(zhǎng)性狀存在潛在相關(guān)性的SNP標(biāo)記位點(diǎn),進(jìn)一步在隨機(jī)選取的同一時(shí)期羅氏沼蝦成蝦浙江群體進(jìn)行SNP基因型與生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)分析,篩選生長(zhǎng)相關(guān)分子標(biāo)記,為羅氏沼蝦生長(zhǎng)性狀候選基因的尋找、生長(zhǎng)性狀調(diào)控機(jī)理及后期分子標(biāo)記輔助育種研究打下基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
SNP生長(zhǎng)位點(diǎn)初篩所用樣品為從上海申漕特種水產(chǎn)實(shí)驗(yàn)基地飼養(yǎng)的羅氏沼蝦生長(zhǎng)選育系F0中選取的體長(zhǎng)5%極大值(Max,體長(zhǎng)>9 cm)和5%極小值(Min,體長(zhǎng)<2 cm)2種極端表型個(gè)體各30尾,關(guān)聯(lián)分析所用樣品為來(lái)自浙江南太湖養(yǎng)殖場(chǎng)中隨機(jī)挑選同一時(shí)期的羅氏沼蝦成蝦60尾,測(cè)量其體長(zhǎng)、頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬、第一腹節(jié)高和體重5個(gè)生長(zhǎng)相關(guān)性狀數(shù)據(jù),-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 DNA提取 采用海洋動(dòng)物組織基因組DNA提取試劑盒(上海傲益生物科技有限公司)提取羅氏沼蝦DNA,使用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)合格后用于后續(xù)試驗(yàn)。
1. 2. 2 引物合成及PCR產(chǎn)物測(cè)序 12對(duì)引物均由上海海洋大學(xué)戴習(xí)林實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā),由上海邁浦生物科技有限公司合成。進(jìn)行PCR擴(kuò)增,將檢測(cè)合格的PCR產(chǎn)物送交上海邁浦生物科技有限公司測(cè)序,讀取峰圖。
1. 3 數(shù)據(jù)分析
使用PopGene 3.2對(duì)生長(zhǎng)性狀極端群體進(jìn)行觀測(cè)雜合度(Ho)、期望雜合度(He)、哈溫平衡(Hardy-Weinberg equilibrium,HWE)和遺傳多樣性指數(shù)(Nei)分析和計(jì)算,在Cervus中計(jì)算位點(diǎn)多態(tài)信息含量(PIC)??ǚ綑z驗(yàn)25個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)與2個(gè)羅氏沼蝦生長(zhǎng)極端群體的相關(guān)性。采用一般線性模型(General linear model,GLM)(董玉和李琪,2016)對(duì)60尾浙江羅氏沼蝦個(gè)體各位點(diǎn)基因型與其5個(gè)生長(zhǎng)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,以體長(zhǎng)、體重等形態(tài)性狀為因變量,篩選得到的SNP標(biāo)記位點(diǎn)的不同基因型為自變量。
2 結(jié)果與分析
2. 1 SNP在2個(gè)羅氏沼蝦生長(zhǎng)性狀極端群體的多態(tài)性分析結(jié)果
使用12對(duì)引物進(jìn)行擴(kuò)增測(cè)序,共獲得25個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn),詳見(jiàn)表1。在生長(zhǎng)性狀極端的羅氏沼蝦群體中進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè),結(jié)果(表2)顯示,除SNP13位點(diǎn)外均表現(xiàn)出多態(tài)性,PIC范圍為0~0.38,平均值為0.28;Ho在0~0.70,平均值為0.27;He在0~0.51,平均值為0.36。哈溫平衡分析發(fā)現(xiàn)極大蝦群體中有10個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)顯著偏離平衡(P<0.05,下同),極小蝦群體中有13個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)顯著偏離平衡。
2. 2 SNP標(biāo)記與生長(zhǎng)性狀相關(guān)性分析結(jié)果
將25個(gè)SNP標(biāo)記在2個(gè)生長(zhǎng)性狀極端羅氏沼蝦群體中的各基因型比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表3),經(jīng)卡方檢驗(yàn),SNP6、SNP7、SNP16、SNP20和SNP24等5個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)在極端群體中與生長(zhǎng)性狀存在潛在相關(guān)性。進(jìn)一步分析這5個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)在浙江群體的遺傳多樣性,結(jié)果(表4)顯示,其Ho介于0.20~0.62,平均值為0.36;He介于0.30~0.50,均值為0.42;平均PIC為0.33,均屬于中度多態(tài);哈溫平衡檢測(cè)結(jié)果顯示,SNP7和SNP24位點(diǎn)顯著偏離哈溫平衡。
5個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)在群體中均存在3種基因型(表3),各SNP標(biāo)記位點(diǎn)與60個(gè)浙江個(gè)體關(guān)聯(lián)分析結(jié)果(表5)顯示,SNP6與體長(zhǎng)和體重關(guān)聯(lián)極顯著(P<0.01,下同),與頭胸甲寬關(guān)聯(lián)顯著;SNP7與體長(zhǎng)、頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬和體重關(guān)聯(lián)極顯著,與第一腹節(jié)高關(guān)聯(lián)顯著;SNP16與頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬、第一腹節(jié)高和體重關(guān)聯(lián)極顯著,與體長(zhǎng)關(guān)聯(lián)顯著;SNP24僅與第一腹節(jié)高關(guān)聯(lián)顯著;SNP20不同基因型與生長(zhǎng)性狀均不存在顯著關(guān)聯(lián)性(P>0.05,下同)。
對(duì)關(guān)聯(lián)顯著的4個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)的不同基因型間生長(zhǎng)性狀進(jìn)行多重比較,結(jié)果(表6)顯示,SNP6位點(diǎn)的TT基因型個(gè)體5種性狀參數(shù)的平均值均高于基因型CC和CT,并且體長(zhǎng)、頭胸甲寬和體重的差異均達(dá)顯著水平;SNP7位點(diǎn)和SNP16位點(diǎn)的3種基因型在5個(gè)性狀中均發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)顯著,且SNP7位點(diǎn)AA基因型所有個(gè)體的生長(zhǎng)參數(shù)平均值均高于AG和GG基因型,并與AG基因型存在顯著差異,SNP16位點(diǎn)GG基因型所有個(gè)體生長(zhǎng)參數(shù)平均值小于另外2種基因型,與AG基因型呈顯著差異;SNP24位點(diǎn)的3種基因型在第一腹節(jié)高性狀中CG基因型與GG基因型存在顯著差異。
2. 3 浙江群體體長(zhǎng)前50%小個(gè)體和后50%大個(gè)體各SNP標(biāo)記位點(diǎn)不同基因型分布
對(duì)浙江群體中60尾個(gè)體體長(zhǎng)50%小個(gè)體和體長(zhǎng)50%大個(gè)體2個(gè)群體中4個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)的基因型頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表7),經(jīng)卡方檢驗(yàn),SNP6和SNP24與生長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)性顯著,SNP7和SNP16與生長(zhǎng)的關(guān)聯(lián)性極顯著。
2. 4 各SNP標(biāo)記位點(diǎn)不同基因型對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)性狀分布
對(duì)與SNP6、SNP7、SNP16和SNP24等4個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)關(guān)聯(lián)顯著的生長(zhǎng)性狀統(tǒng)計(jì)其基因型分布,結(jié)果見(jiàn)圖1。以ChymotrypsinBll-體長(zhǎng)為例,由圖1可看出,CC基因型所有個(gè)體體長(zhǎng)參數(shù)中位線在7.99 cm處,CT基因型體長(zhǎng)參數(shù)中位線在7.40 cm處,TT基因型體長(zhǎng)參數(shù)中位線在8.35 cm處,且CC基因型的分布較分散。
3 討論
面對(duì)羅氏沼蝦養(yǎng)殖業(yè)的巨大發(fā)展空間及對(duì)養(yǎng)殖品種要求的不斷提高,開(kāi)展羅氏沼蝦遺傳育種工作,培育更多具有優(yōu)良性狀的新品種成為近年的研究方向。經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳解析無(wú)疑是育種研究的熱點(diǎn)之一(桂建芳等,2018)。群體遺傳背景、連鎖不平衡和樣本含量大小等因素可影響SNP標(biāo)記位點(diǎn)與群體目標(biāo)性狀相關(guān)性的準(zhǔn)確性和可靠性(封利穎等,2013)。本研究對(duì)5個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)在浙江群體中的多態(tài)性進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)5個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)的多態(tài)信息含量均高于0.25,屬于中度多態(tài),多態(tài)性較豐富,表明此5個(gè)SNP標(biāo)記位點(diǎn)用于遺傳多樣性分析時(shí)有較高的有效性和可靠性;SNP7和SNP24顯著偏離哈溫平衡,說(shuō)明這2個(gè)位點(diǎn)易受選種選配的影響。
羅氏沼蝦的體長(zhǎng)、頭胸甲寬、第一腹節(jié)寬、第一腹節(jié)高和體重等是影響羅氏沼蝦質(zhì)量和產(chǎn)量的重要經(jīng)濟(jì)性狀。SNP標(biāo)記與羅氏沼蝦生長(zhǎng)性狀的關(guān)聯(lián)性分析顯示SNP6和SNP7位點(diǎn)分別與羅氏沼蝦的體長(zhǎng)、體重關(guān)聯(lián)極顯著,SNP16位點(diǎn)與體長(zhǎng)關(guān)聯(lián)顯著,與體重關(guān)聯(lián)極顯著,出現(xiàn)一個(gè)性狀與多個(gè)SNP具有關(guān)聯(lián)性現(xiàn)象。表明性狀受多個(gè)基因(位點(diǎn))控制,存在多因一效現(xiàn)象,而多因一效可能是基因連鎖導(dǎo)致,符合數(shù)量性狀的相關(guān)理論(鄭先虎等,2011),也可能是性狀由一個(gè)以上QTL控制,由不同的生理生化過(guò)程所調(diào)控(李仕貴等,2002);位點(diǎn)SNP7和SNP16分別與5個(gè)生長(zhǎng)性狀關(guān)聯(lián)顯著或極顯著,出現(xiàn)了幾種不同的生長(zhǎng)性狀與同一個(gè)位點(diǎn)相關(guān)聯(lián),說(shuō)明這5種生長(zhǎng)性狀之間也存在一定程度的關(guān)聯(lián);影響單一性狀的基因只影響某一特定性狀,如位點(diǎn)SNP24,僅與第一腹節(jié)高關(guān)聯(lián)顯著,與其他生長(zhǎng)性狀均無(wú)顯著關(guān)聯(lián)性。從表型到基因型的分子作用機(jī)理非常復(fù)雜(曾長(zhǎng)英等,2006),通過(guò)分析羅氏沼蝦不同基因型與生長(zhǎng)性狀的相關(guān)性,揭示這些標(biāo)記位點(diǎn)存在一因多效或多因一效現(xiàn)象,可為羅氏沼蝦不同生長(zhǎng)性狀間的種質(zhì)選擇提供參考。
對(duì)4個(gè)與生長(zhǎng)性狀顯著相關(guān)的標(biāo)記位點(diǎn)基因型進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同基因型對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)性狀分布規(guī)律與多重比較的結(jié)果相一致。如多重比較中(表5),Chymotrypsin基因CT基因型的體長(zhǎng)(7.45±0.20 cm)小于CC基因型的體長(zhǎng)(7.63±0.47 cm)和TT基因型的體長(zhǎng)(8.43±0.20 cm);CT基因型的體長(zhǎng)中位數(shù)最小,TT基因型的體長(zhǎng)中位數(shù)最大,進(jìn)一步表明Chymotrypsin基因的CT基因型和TT基因型的體長(zhǎng)存在差異。候選基因關(guān)聯(lián)分析已成為確定某些水產(chǎn)養(yǎng)殖物種表型性狀相關(guān)性遺傳基礎(chǔ)的方法,來(lái)自EST的外顯子SNP一直是關(guān)聯(lián)研究的主要目標(biāo),因?yàn)镾NP可能通過(guò)改變所得蛋白質(zhì)中存在的氨基酸(即非同義突變)來(lái)影響靶基因的生理功能(Genissel et al.,2004)。最近的一項(xiàng)研究表明,外顯子區(qū)域的同義和非同義SNP對(duì)遺傳應(yīng)用(即作圖和關(guān)聯(lián)研究)同樣有用,因?yàn)橥xSNP也可能導(dǎo)致表型變異(Kimchi-Sarfaty et al.,2007)。在甲殼類動(dòng)物中,大多數(shù)HSP形式的研究已用于評(píng)估與先天免疫反應(yīng)或環(huán)境壓力的關(guān)系,但一些研究表明它們參與了甲殼類動(dòng)物肌肉生長(zhǎng),如凡納濱對(duì)蝦(Cesar and Yang,2007)。與甲殼類動(dòng)物生長(zhǎng)相關(guān)的HSP的第一個(gè)直接證據(jù)表明,HSP的推定功能作用不應(yīng)僅限于先天免疫反應(yīng)和環(huán)境壓力(周玉蘭等,2017;王曉雯等,2019),而必須擴(kuò)展到生長(zhǎng)。HGS基因?yàn)楦渭?xì)胞生長(zhǎng)因子激活因子,是一種來(lái)自于間充質(zhì)的多效生長(zhǎng)因子,具有高度保守性,能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化。關(guān)聯(lián)分析中位點(diǎn)SNP7和SNP16與5個(gè)生長(zhǎng)性狀均關(guān)聯(lián)顯著或極顯著,該2個(gè)位點(diǎn)分別位于HSP90基因和HGS基因,與上述文獻(xiàn)不謀而合。在羅氏沼蝦選育系F0生長(zhǎng)性狀極端群體中,SNP6、SNP7、SNP16、SNP20和SNP24表現(xiàn)出潛在相關(guān)性,但在浙江養(yǎng)殖群體中,只有SNP6、SNP7、SNP16和SNP24等4個(gè)位點(diǎn)表現(xiàn)出顯著或極顯著關(guān)聯(lián),其原因可能是試驗(yàn)樣本量較少所致,也可能是樣本所出自的家系材料不同導(dǎo)致,這也是試驗(yàn)用浙江群體進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證的原因。盡管如此,仍不能確保在此2個(gè)群體中都適用的標(biāo)記也適用于其他群體,在后續(xù)研究中,還需要更大的驗(yàn)證群體及不同的育種系來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證SNP標(biāo)記與生長(zhǎng)性狀的相關(guān)性,尋找具有普遍性的、與生長(zhǎng)相關(guān)的SNP標(biāo)記,確定具有最佳遺傳潛力的育種種群。
4 結(jié)論
HSP90和HGS基因可能是與羅氏沼蝦生長(zhǎng)相關(guān)的重要功能基因,研究結(jié)果為下一步基因定位及分子標(biāo)記輔助育種提供了更多的標(biāo)記基礎(chǔ)。
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(責(zé)任編輯 麻小燕)
收稿日期:2020-06-24
基金項(xiàng)目:上海市蝦類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目(滬農(nóng)科產(chǎn)字〔2014〕第5號(hào))
通訊作者:戴習(xí)林(1969-),https://orcid.org/0000-0003-0595-9715,教授,主要從事海洋生物繁殖與發(fā)育生物學(xué)、甲殼動(dòng)物增養(yǎng)殖及水環(huán)境調(diào)控研究工作,E-mail: xldai@ shou. edu.cn
第一作者:周曉敏(1992-),https://orcid.org/0000-0002-7106-6803,研究方向?yàn)榧讱?dòng)物遺傳育種,E-mail: 18616829502@163.com