瓯江彩鲤生长、繁殖性状的杂交优势与遗传纯度的相关性分析

论文摘要

上世纪50～60年代，人类开始探索家畜的配套系育种，即应用具有某种（些）经济性状的“专门化”品系进行杂交，生产具有显著“杂种优势”的配套组合。目前配套系育种在家畜以及农作物研究中应用非常广泛，如猪、禽、小麦、玉米等，但鱼类尚处于初步探索阶段。瓯江彩鲤（Cyprinus carpio var. color）是浙江省瓯江流域广泛养殖的一种鲤科鱼类，距今已有1200多年的历史，主要分为全红、大花、麻花、粉玉和粉花五种体色。它如此丰富的体色在我国淡水鱼类中非常少见，在鱼类生物多样性研究中具有不可估量的价值。自1999年，我们对瓯江彩鲤进行种质研究并实行配套系育种，目前已取得重要进展。本文以瓯江彩鲤配套选育系作为研究对象，用统计学与数量遗传学、分子生物学的手段，分析遗传纯度与生长、繁殖性状之间的关系，旨在为鱼类配套系育种的开展提供相关理论基础与依据。一、瓯江彩鲤生长性状的杂交优势与遗传纯度相关性分析对5种体色的瓯江彩鲤配套选育系进行析因交配设计和双列杂交设计，产生25个交配组合。应用三种类型的微卫星标记（nSSR、EST-SSR、QTL-SSR，各8个、共24个标记）对配套选育系的繁殖亲本进行分子标记分析，评估每个配套选育系繁育亲本的遗传纯度指标（遗传距离、遗传分化指数等）与F1的25个交配组合生长性状（体重、全长、体长、体高和体宽）表型值、杂交优势等的相关性，结果发现：三种不同类型微卫星标记分析的繁殖亲本的平均等位基因丰富度（AR）、观察杂合度（HO）和近交系数(FIS)存在极显著差异（P＜0.01），但平均期望杂合度（HE）不存在显著差异（P＝0.57）。只有QTL-SSR标记的遗传距离与杂交子一代的体高、体宽存在显著相关（r=0.401－0.404；P=0.03－0.04），其它遗传距离与生长性状间不存在显著相关（r=-0.05－0.390；P>0.05），同样，三种标记的遗传分化指数与生长性状间均不存在显著相关（r=-0.10－0.21；P>0.05）；三种类型标记所分析的遗传距离、遗传分化指数与杂交优势也均没有显著相关性（r=-0.11－0.44；P>0.05）。进一步应用主成分分析（PCA）对繁殖亲本进行遗传分析，发现EST-SSR标记比另外两种标记能更好地反映亲本遗传差异与生长性状杂交优势的关系。二、瓯江彩鲤繁殖性状的配合力测定，以及杂交优势与遗传纯度的相关性分析以瓯江彩鲤5个配套选育系双列杂交F1的繁殖性状为分析对象，利用加性－显性遗传模型对雄鱼性腺指数、雌鱼性腺指数、绝对繁殖力、相对繁殖力、受精率和孵化率进行特殊配合力、一般配合力和杂交优势分析，然后利用遗传纯度指标（遗传距离、遗传分化指数）与繁殖性状表型值和杂交优势值进行相关分析，结果发现：不同组合间的繁殖性状存在较大差异，但以“麻花”作母本的交配组合的平均雌鱼性腺指数和孵化率最高，以“全红”作母本的交配组合的绝对繁殖力和相对繁殖力最高，以“粉花”作母本的交配组合的所有繁殖性状参数均较差。雌鱼性腺指数与绝对繁殖力、相对繁殖力之间均存在显著的表型相关（r=0.411－0.847，P=0.01－0.04），绝对繁殖力与相对繁殖力之间存在极显著的表型相关（r=0.847，P<0.01）；雌鱼性腺指数、绝对繁殖力和相对繁殖力三个性状检测到显著的特殊配合力；通过遗传效应预测，10个杂交组合均存在特殊配合力与杂交优势预测值，其雄鱼性腺指数、雌鱼性腺指数、绝对繁殖力、相对繁殖力和孵化率的杂交优势与特殊配合力均呈极显著的高度相关（r=0.959－0.985，P<0.05）。EST-SSR标记的遗传距离与雄鱼性腺指数存在显著相关（r=0.425，P=0.03），其它遗传距离与繁殖性状不存在显著相关（r=-0.158－0.436；P>0.05），三种标记的遗传分化指数与繁殖性状间也均不存在显著相关（r=-0.158－0.314，P>0.05）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 一、瓯江彩鲤生长性状的杂交优势与遗传纯度相关性研究
• 1. 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 微卫星标记来源
• 1.3 亲本DNA提取、PCR扩增及毛吸管电泳
• 1.4 遗传分析方法
• 2. 结果
• 2.1 25 个双列杂交组合的生长性状表型差异和杂交优势
• 2.2 亲本的遗传多样性参数
• 2.3 亲本遗传差异
• D, F_ST)与表型值、杂交优势的相关性'>2.4 遗传纯度(G_D, F_ST)与表型值、杂交优势的相关性
• 3. 讨论
• 二、瓯江彩鲤繁殖性状的配合力测定，以及与杂交优势与遗传纯度的相关性分析
• 1. 材料和方法
• 1.1 材料与实验
• 1.2 繁殖性状相关参数计算[55]
• 1.3 数据处理
• 2.结果与分析
• 2.1 繁殖性状的表型变异与表型相关
• 2.2 配合力测定
• 2.3 杂交优势及其与特殊配合力的关系
• 2.4 瓯江彩鲤繁殖性状的杂交优势与遗传纯度的相关性
• 3. 讨论
• 附：文献综述
• 参考文献
• 小结
• 硕士期间发表文章
• 致谢