小鳞拟松鲷生物学特征与遗传多样性研究

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本研究以进口小鳞拟松鲷(Datnioides microlepis)为试验对象开展其基础生物学研究。首先对小鳞拟松鲷的外部形态特点、染色体核型、幼鱼生长特征进行研究;其次对该鱼性腺发育进行研究分析,并划分时期;最后开发基因组微卫星标记,评价微卫星标记在拟松鲷科中有效性和通用性,并利用筛选的多态性标记对不同引进群体进行亲缘关系鉴定和遗传结构分析。主要研究结果如下:1.为了解小鳞拟松鲷形态特性及细胞遗传背景,对其内外部形态特征进行观察,对生长特性及染色体组核型进行初步研究。小鳞拟松鲷体侧扁,侧面观近似橄榄形,体被细小鳞片,侧线完全;鳍式为背鳍D.XI~XII-15~17,胸鳍P.16~18,腹鳍V.II-6~7,臀鳍A.III~IV-9~12,尾鳍C.15~17;脊椎骨数量为22-24,左右两边各具4对腮弓,第一条鳃弓外鳃耙16~19。在幼鱼阶段体长与体重呈幂指数相关y=0.0253X3.0251,R2=0.9912。以小鳞拟松鲷肾细胞为实验材料,采用空气干燥法制片,对其染色体进行分析研究,结果显示,小鳞拟松鲷染色体核型公式为:2n=48=2m+2sm+20st+24t,臂数(NF)为52,在物种进化方面处于高位类。研究结果可为小鳞拟松鲷的种质标准及系统进化等提供参考数据。2.通过石蜡切片以及HE染色法,开展小鳞拟松鲷性腺生长发育及雌雄性逆转相关研究;通过石蜡切片方法,分别对进口养殖小鳞拟松鲷的Ⅰ~Ⅴ期的卵巢及Ⅰ~Ⅵ期精巢的形态结构、特征及生殖细胞变化进行观察和描述。结果显示,Ⅰ时相卵母细胞体积较小,细胞核不规则;Ⅱ时相卵母细胞的细胞核体积增大,呈规则圆形,核仁增多;Ⅲ时相卵母细胞出现卵黄泡;Ⅳ时相卵母细胞中卵黄大量积累,核膜逐渐溶解;Ⅴ时相卵母细胞只有堆积的卵黄颗粒。雄性小鳞拟松鲷的精巢发育的Ⅰ期,只含有初级精母细胞,精小叶间界限不明显。Ⅱ期精巢中初级和次级精母细胞共存。Ⅲ期精巢开始出现精细胞,精小叶出现空腔,并进入生殖期;Ⅳ期精巢中初级和次级精母细胞依附精小叶内壁,成熟精子分布于精小叶中央;Ⅴ期精巢精小管中充满成熟精子;Ⅵ期精巢只余少许成熟精子等特点。此外,体长在12cm-15cm间的幼鱼阶段,在其性腺中观察到雌雄性特征共存的现象,推测该鱼可能存在性逆转现象。本研究可为小鳞拟松鲷的人工繁殖提供参考依据。3.采用RAD-seq技术对小鳞拟松鲷进行简化基因组测序,搜索所得26359个SSR位点,由496种重复基序组成,主要分布在三、四、五碱基重复类型中。根据SSR位点两翼序列,利用Primer 5.0成功设计出20066对SSR引物,引物设计成功率为76.13%,依据测序数据中的重复类型和重复数量,随机选择100个二至五碱基重复类型SSR在6个小鳞拟松鲷样本中验证其可用性和多态性,有73对引物通过扩增可获得有效目的片段,其中20个SSR验证为具有多态性。开发所得SSR序列可用于小鳞拟松鲷及其近缘物种遗传分析、遗传图谱构建以及分子标记辅助育种等工作,证实利用简化基因组测序技术开发SSR标记在样品间具有多态性SSR标记的可能性。随机选取7对具有多态性的微卫星引物对小鳞拟松鲷3个引进群体进行遗传多样性分析。结果显示所检测的7个微卫星位点共有31个等位基因,每个位点等位基因数3-7个,平均值等位基因数4.429,平均有效等位基因数3.122,平均观测杂合度0.668,平均期望杂合度0.655;3个引进群体的平均等位基因数(Na)分别为5.00、4.50和4.14,平均观测杂合度(Ho)分别为0.700、0.625和0.636,平均期望杂合度(He)分别为0.695、0.635和0.635。先达如湖群体(XDR)、坤甸群体(KD)、巨港群体(JG)三个群体的PIC值由大到小依次为:0.630、0.574、0.540,可见3个群体的遗传多样性水平均较高,各群体遗传距离较远,存在一定程度的遗传分化。先达如湖群体(XDR)的遗传多样性较高,作为选育群体具有一定的遗传潜力。
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