遗传标记在鱼类育种和生态研究中的应用——鲢、鳙遗传多样性分析和纯系构建及长江三种鲿科鱼类的遗传结构研究

论文题目: 遗传标记在鱼类育种和生态研究中的应用——鲢、鳙遗传多样性分析和纯系构建及长江三种鲿科鱼类的遗传结构研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 遗传学

作者: 王忠卫

导师: 桂建芳,吴清江

关键词: 分子标记,纯系构建,遗传结构,遗传多样性

文献来源: 中国科学院研究生院（水生生物研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 鲢、鳙是我国特有的养殖产量最大的淡水鱼类,广泛分布于长江、珠江、黑龙江流域和各大湖泊中。由于人类的活动,如人工建坝、过度捕捞等,加上人工繁殖缺乏科学的管理,鲢、鳙的种质资源出现了急剧下降的趋势。因此培育具有高产量、生长快速和抗病能力的鲢、鳙优良品种是育种的重要任务。纯系构建是育种中的一个重要方法,一般构建纯系的方法是通过连续的10 代以上的同胞兄妹交配或者连续两次以上的雌核发育结合人工性逆转来实现的,这对于生殖周期比较长的鲢、鳙,获得能够稳定遗传的纯系就比较困难。我们在方法上进行了一定的改进,通过人工雌核发育、性逆转再结合RAPD 分子标记,试图经过一代雌核发育快速建立了鲢、鳙纯系。因为长江-鄱阳湖-赣江特殊的江湖连接方式,加上长江和赣江是四大家鱼的重要的产卵场,我们借助线粒体DNA(ND5/6)的PCR-RFLP方法对鄱阳湖中鲢群体的来源问题进行了研究。鄱阳湖和赣江群体之间的遗传分化指数只为0.0346,因此我们完全可以认为鄱阳湖和赣江鲢群体没有明显的遗传分化,可以当作是同一个群体。而长江和鄱阳湖,长江和赣江鲢群体之间的遗传分化指数分别为0.1663和0.2020,因此我们认为长江和鄱阳湖之间,长江和赣江之间都有十分明显的遗传分化。所以我们认为,鄱阳湖鲢主要来自于赣江,而不是长江,这也和鲢产卵期的长江水位低于鄱阳湖的水位的情况是一致的。黄颡、瓦氏黄颡和长吻鮠是长江重要的鲿科经济鱼类,是长江上游和中下游都有分布的鱼类,这些鱼类被自然屏障长江三峡所分开。因此我们从长江不同地段采集了这几种鱼类,利用线粒体DNA 的部分片段(ND5/6、Cytb 和D-loop)

论文目录:

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第一章文献综述

1.1 鱼类群体遗传学和遗传育种概论

1.1.1 遗传标记的发展过程和定义

1.1.2 鱼类群体遗传中常用的遗传标记

1.1.2.1 形态和生理遗传标记

1.1.2.2 蛋白质多态性

1.1.2.3 分子遗传标记

1.1.2.4 限制性片段长度多态性分析

1.1.2.5 随机扩增多态DNA

1.1.2.6 小卫星标记

1.1.2.7 微卫星标记

1.1.2.8 简单序列重复区间

1.1.2.9 单链构象多态性

1.1.2.10 扩增片段长度多态性

1.1.2.11 单核苷酸多态性

1.1.3 遗传标记在群体遗传、进化和渔业管理中的应用

1.1.3.1 群体的遗传多样性和遗传结构

1.1.3.2 天然群体与人工养殖群体的遗传差异

1.1.3.3 品系的鉴定

1.1.3.4 种系发生和系统进化

1.1.3.5 增殖和放流效果评价

1.1.3.6 鱼类连锁图谱构建

1.1.3.7 遗传育种和标记辅助选择

1.1.3.8 鱼类遗传资源的保护

1.2 线粒体基因组介绍和应用

1.2.1 鱼类线粒体全序列的研究和线粒体基因组的组成

1.2.2 鱼类线粒体的特征

1.2.3 线粒体DNA 遗传变异的检测方法

1.3 鱼类遗传育种

1.3.1 雌核发育(gynogenesis)

1.3.1.1 天然雌核发育

1.3.1.2 人工雌核发育

1.3.1.3 雌核发育在遗传学和水产养殖上的应用

1.3.2 鱼类人工性别控制

1.4 本研究总体设计和研究策略

第二章长江,鄱阳湖赣江鲢鱼遗传多样性

2.1 引言

2.2 材料和方法

2.2.1 实验材料

2.2.1.1 主要仪器设备

2.2.1.2 主要试剂

2.2.1.3 材料来源

2.2.2 实验方法

2.2.2.1 总 DNA 的抽提

2.2.2.2 ND5/6 片段的扩增

2.2.2.3 限制性内切酶酶切反应

2.2.2.4 实验数据处理

2.3 结果

2.3.1 线粒体 DNA ND5/6 片段扩增和限制性酶切

2.3.2 遗传距离和聚类分析

2.3.3 遗传变异分析

2.4 讨论

第三章雌核发育鳙的遗传多样性研究和外源精子整入研究

3.1 引言

3.2 材料和方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验方法

3.2.2.1 鳙雌核发育和自然加倍

3.2.2.2 DNA 提取

3.2.2.3 PCR 扩增和电泳

3.2.2.4 数据处理

3.3 实验结果

3.3.1 RAPD 扩增结果

3.3.2 雌核发育鳙的遗传多样性

3.3.3 外源精子整入情况

3.4 讨论

3.4.1 雌核发育鳙遗传多样性

3.4.2 外源精子整入和异精雌核发育

第四章鲢、鳙纯系的快速构建

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 实验材料

4.2.2 实验方法

4.2.2.1 鲢、鳙雌核发育和自然加倍

4.2.2.2 鲢、鳙人工转性

4.2.2.3 DNA 提取

4.2.2.4 PCR 扩增和电泳

4.2.2.5 数据处理

4.3 实验结果

4.3.1 人工雌核发育和自然加倍

4.3.2 人工转性

4.3.3 RAPD-PCR 扩增结果

4.3.4 遗传相似度和遗传变异

4.3.5 遗传配型相同个体的筛选

4.4 讨论

4.4.1 人工雌核发育和单倍体自然加倍

4.4.2 人工转性

4.4.3 鲢、鳙遗传多样性

4.4.4 纯系快速建立方法探讨

第五章黄颡和瓦氏黄颡在长江中地理种群分布

5.1 引言

5.2 材料与方法

5.2.1 实验材料

5.2.2 实验方法

5.2.2.1 DNA 提取

5.2.2.2 线粒体 DNA 片段的扩增和酶切

5.2.2.3 实验数据处理

5.3 实验结果

5.3.1 ND5/6 和 D-loop 扩增片段大小

5.3.2 瓦氏黄颡酶切产物多态性和单倍型组成

5.3.3 黄颡酶切产物多态性和单倍型组成

5.3.4 瓦氏黄颡和黄颡的AMOVA 分析结果

5.3.5 黄颡和瓦氏黄颡的聚类分析

5.4 讨论

5.4.1 黄颡和瓦氏黄颡的遗传多样性

5.4.2 黄颡和瓦氏黄颡的遗传结构和种群分化

第六章吻鮠遗传多样性分析和保护

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.2.1 实验材料

6.2.2 实验方法

6.2.2.1 DNA 提取

6.2.2.2 线粒体 DNA 片段的扩增和酶切

6.2.2.3 PCR 扩增D-loop 片段的回收

6.2.2.4 感受态细胞的制备

6.2.2.5 线粒体 DNA 片段的克隆

6.2.2.6 实验数据处理

6.3 实验结果

6.3.1 线粒体扩增片段及酶切片段大小和酶切带谱

6.3.2 长吻鮠单倍型组成和分布

6.3.3 长吻鮠线粒体D-loop 碱基组成特点

6.3.4 mtDNA D-loop 序列变异特点分析

6.3.5 RFLP 和序列 AMOVA 分析

6.3.6 长吻鮠群体聚类分析

6.4 讨论

6.4.1 长吻鮠群体的遗传多样性

6.4.2 长吻鮠群体的遗传分化和基因交流

6.4.3 长吻鮠保护的必要性

结论

参考文献

在学期间发表论文情况和奖励

致谢

发布时间: 2005-12-02

参考文献

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