四種殼色馬氏珠母貝群體遺傳多樣性分析和分子標(biāo)記研究.pdf

1、馬氏珠母貝（Pinctada martensii Dunker）又稱合浦珠母貝，是我國生產(chǎn)海水珍珠的重要經(jīng)濟(jì)貝類之一，既可作肉貝又可用于生產(chǎn)海水珍珠，生產(chǎn)的南海珍珠享譽(yù)世界。而近年來，由于環(huán)境條件惡化及不科學(xué)的養(yǎng)殖繁育方式等導(dǎo)致種質(zhì)資源嚴(yán)重退化，珍珠產(chǎn)量及質(zhì)量下降，企業(yè)經(jīng)濟(jì)受損嚴(yán)重，因此迫切需要對(duì)馬氏珠母貝進(jìn)行遺傳多樣性分析，優(yōu)化選育、遺傳改良、分子標(biāo)記選育及保護(hù)其種質(zhì)資源等方面的研究。本研究采用EST-SSR微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)、相關(guān)序列擴(kuò)

2、增多態(tài)性標(biāo)記技術(shù)(SRAP-cDNA)、單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記(SNP)技術(shù)等分析了四種殼色馬氏珠母貝群體的遺傳多樣性、篩選出殼色相關(guān)分子標(biāo)記和殼色相關(guān)基因酪氨酸酶基因的SNP位點(diǎn)及在四種殼色群體中的表達(dá)量差異。旨在為經(jīng)過8代的群體繼代選育獲得的四種殼色馬氏珠母貝群體的種質(zhì)鑒定和殼色選育提供分子理論依據(jù)。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　1、本研究采用10對(duì)微衛(wèi)星引物，對(duì)四種殼色馬氏珠母貝群體的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，結(jié)果顯

3、示:(1)10個(gè)位點(diǎn)共檢測(cè)到45個(gè)等位基因，各位點(diǎn)平均等位基因數(shù)4.5個(gè)，四種殼色馬氏珠母貝群體的平均等位基因（Na）為3.5～4.0，平均有效等位基因數(shù)(Ne)為2.288～2.730，平均觀測(cè)雜合度（Ho）為0.445～0.627，平均期望雜合度（He）范圍是:0.479～0.580，平均多態(tài)信息含量(PIC)為0.423-0.509，四種殼色馬氏珠母貝群體遺傳多樣性大小依次是紅殼色＞白殼色＞黑殼色＞黃殼色;(2)有3個(gè)位點(diǎn)極顯著偏

4、離哈迪溫伯格平衡(P＜0.01)，2個(gè)位點(diǎn)顯著偏離哈迪溫伯格平衡（P＜0.05），其余位點(diǎn)在在不同殼色群體中發(fā)生不同程度的偏離，平均遺傳分化指數(shù)(Fst)值為1.206，平均基因流（Nm）指數(shù)1.8825，遺傳分化程度中等，沒有發(fā)生基因流動(dòng)。遺傳距離(Dxy)值范圍為0.1742～0.3415，遺傳相似度(Nei's)范圍0.7107～0.8418，與F3代和F5代殼色選育系的相比，四種殼色馬氏珠母貝群體遺傳多樣性降低，遺傳變異程度和遺

5、傳距離增大，遺傳結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，群體趨于純化，形成四種殼色馬氏珠母貝新品系。
　　2、采用SRAP-cDNA技術(shù)對(duì)四種殼色馬氏珠母貝群體的外套膜基因的表達(dá)差異進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:100對(duì)SRAP引物組合，共篩選到5條差異條帶，克隆獲得8條序列。經(jīng)過Blastx程序比對(duì)，獲得5個(gè)相似蛋白序列，1個(gè)假定蛋白、2個(gè)HMP-P合酶和2個(gè)Rossman折疊NAD(P)(+)結(jié)合蛋白。本實(shí)驗(yàn)獲得了3個(gè)紅殼色馬氏珠母貝群體標(biāo)記，引物17-1差

6、異條帶、引物17-2差異條帶和引物28差異條帶，2個(gè)黃殼色馬氏珠母貝群體引物標(biāo)記，引物41差異條帶和引物70差異條帶。它們分別可作為鑒定紅、黃殼色馬氏珠母貝新品系的分子標(biāo)記，為其種質(zhì)鑒定提供分子理論基礎(chǔ)。
　　3、采用SNP分子標(biāo)記技術(shù)，在四種殼色馬氏珠母貝群體酪氨酸酶基因編碼片段的887bp-1571bp之間，共篩選出22個(gè)SNP突變位點(diǎn)，3個(gè)缺失位點(diǎn)，平均每100個(gè)堿基序列中就有3.6個(gè)堿基發(fā)生突變。944bp缺失A、945b

7、p缺失C、946bp缺失C，缺失后的序列重新組合后與NCBI數(shù)據(jù)庫中的酪氨酸酶基因序列相比，正好缺失了一個(gè)脯氨酸。22個(gè)SNP位點(diǎn)均為二等位基因型，6個(gè)非同義突變，16個(gè)同義突變，14個(gè)轉(zhuǎn)換，8個(gè)顛換。研究結(jié)果顯示:(1)四種殼色馬氏珠母貝群體與NCBI數(shù)據(jù)庫中克隆酪氨酶基因的馬氏珠母貝群體有明顯差異，不是同一群體。(2)經(jīng)多重比較發(fā)現(xiàn)，不同SNP位點(diǎn)在四種殼色馬氏珠母貝群體中具有不同程度的顯著差異性。篩選獲得14個(gè)SNP位點(diǎn)可作為鑒定

8、紅殼色群體的分子標(biāo)記。白殼色與黑殼色群體鑒定標(biāo)記有6個(gè)。白殼色與黃殼色群體鑒定標(biāo)記有3個(gè)。黑殼色與黃殼色群體鑒定標(biāo)記有1個(gè)。這幾個(gè)分子標(biāo)記可用本課題組選育的四種殼色馬氏珠母貝群體的種質(zhì)鑒定。(3)22個(gè)SNP位點(diǎn)在四種殼色群體中信息多態(tài)性(PIC)范圍:0.012～0.3749，平均值是0.2922，20個(gè)位點(diǎn)極顯著偏離哈迪溫伯格平衡（P＜0.01）。遺傳多樣性較低，群體殼色純化程度較高。(4)四種殼色馬氏珠母貝群體的酪氨酸酶基因相對(duì)表