李紅霞 李建林 唐永凱 俞菊華
(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心, 農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)和種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 無錫 214081)
建鯉ODC1基因型與增重的相關(guān)性分析
李紅霞 李建林 唐永凱 俞菊華
(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心, 農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)和種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 無錫 214081)
構(gòu)建了建鯉(Cyprinus carpio var. jian) 鳥氨酸脫羧酶 (Ornithine decarboxylase, ODC) jlODC1a基因上6個(gè)和jlODC1b基因上4個(gè)SNP位點(diǎn)的PCR-RFLP方法, 檢測了這10個(gè)位點(diǎn)在12個(gè)家系約900尾建鯉選育群體中的基因型, 各位點(diǎn)的基因型頻率存在差異, 最小等位基因頻率 (MAF)為0.14—0.48。各位點(diǎn)不同基因型與增重相關(guān)分析結(jié)果, 其中 7個(gè) SNPs與建鯉增重顯性相關(guān)的位點(diǎn), ODC1s基因上與雌魚增重相關(guān)的SNP位點(diǎn)(7個(gè))較雄魚(4個(gè))多。標(biāo)記富集結(jié)果表明富集與建鯉增重相關(guān)的優(yōu)勢基因型的SNP個(gè)數(shù)越多的個(gè)體增重速度越快SNP個(gè)數(shù)越多的個(gè)體增重速度越快, 富集 4個(gè)的平均增重顯著快于富集0—3的個(gè)體增重,且比0標(biāo)記的快約14%, 這反映出生長為數(shù)量性狀。進(jìn)一步對所檢測位點(diǎn)進(jìn)行雙倍型分析, 結(jié)果顯示具有四個(gè)優(yōu)勢基因型且全部雜合優(yōu)勢基因型的4567 (XXXXXXACCTCTCT)組的增重最快, 比0優(yōu)勢基因型的增重快達(dá) 26.6%, 可以考慮用于今后的快增長建鯉的選育計(jì)劃中。此外, 雙倍型分析結(jié)果還表明, 不同位點(diǎn)之間可能存在或頡抗或協(xié)同的互作, 如1和4之間存在拮抗關(guān)系, 因此在今后的選育計(jì)劃中, 在考慮標(biāo)記富集的情況下還應(yīng)考慮標(biāo)記之間的關(guān)系。宜在選擇互為協(xié)同作用優(yōu)勢基因型的前提下, 富集盡可能多的SNP標(biāo)記。
建鯉; 鳥氨酸脫羧酶; 基因型; SNP-增重相關(guān)分析
鳥氨酸脫羧酶(Ornithine decarboxylase, ODC)為多胺合成的限速酶, 催化鳥氨酸脫羧生成腐胺, 腐胺再相繼生成精脒和精胺, 腐胺、精脒和精胺統(tǒng)稱多胺, 多胺是細(xì)胞增殖、分化的關(guān)鍵物質(zhì), 因此, ODC及多胺對細(xì)胞的生長、機(jī)體的生長具有重要的調(diào)節(jié)作用。研究表明, 鳥氨酸脫羧酶的活性在生長旺盛的組織內(nèi)明顯高于生長緩慢的細(xì)胞和組織, 可以作為細(xì)胞增殖的指標(biāo)[1,2]。在養(yǎng)殖業(yè)中, ODC就被作為與生長密切相關(guān)的候選基因, 肌肉鳥氨酸脫羧酶活性被認(rèn)為是與蛋白合成相關(guān)的生化指標(biāo)。雞(Gallus domestiaus)的鳥氨酸脫羧酶基因位于生長QTL區(qū)內(nèi), 該基因啟動(dòng)子上的多態(tài)性與生長和軀體框架特征顯著相關(guān)[3]。在水生動(dòng)物的研究中, 生長快的大西洋鮭(Salmo salar)幼魚背軸肌肉鳥氨酸脫羧酶活性明顯高于生長慢的個(gè)體[4], 能作為特定生長率的指標(biāo)[5]。本實(shí)驗(yàn)通過測定6個(gè)個(gè)體基因序列, 在建鯉的2個(gè)ODC1基因上構(gòu)建了10個(gè)SNPs位點(diǎn)的PCR-RFLP檢測方法, 分析了10個(gè)位點(diǎn)在12個(gè)家系建鯉群體中的分布, 以及不同基因型與雌、雄及各自魚種階段、成魚階段增重的相關(guān)性, 篩選與生長性狀相關(guān)的分子標(biāo)記, 為分子輔助育種奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
實(shí)驗(yàn)魚為中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心宜興養(yǎng)殖基地繁育的建鯉選育群體, 12家系, 繁殖后分家系于網(wǎng)箱養(yǎng)殖, 約1個(gè)月, 每家系PIT標(biāo)記約90尾, 測初重等數(shù)據(jù)后混合于同一池塘養(yǎng)殖。養(yǎng)至當(dāng)年底掃描標(biāo)記并測定體重等數(shù)據(jù), 減去初重計(jì)為魚種階段增重, 第二年繼續(xù)養(yǎng)殖至11月份, 測定體重等數(shù)據(jù), 減去第二次測定的體重計(jì)為成魚階段增重。養(yǎng)殖過程中存在標(biāo)記丟失、魚死亡等意外事件, 最終實(shí)驗(yàn)魚約942尾。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
DNA抽提 實(shí)驗(yàn)魚尾靜脈采血, 蛋白酶K消化過夜, 傳統(tǒng)酚-氯仿法提取基因組DNA[6], DNA完整性使用瓊脂糖凝膠電泳檢驗(yàn), 濃度使用紫外分光光度計(jì)測定, A260/280一般為1.8左右。TE將DNA樣品稀釋成50—100 ng/μL備用。
多態(tài)位點(diǎn)篩選和檢測 根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室分離到的CcODC1s基因設(shè)計(jì)引物[7], 測定6尾建鯉ODC1s序列, 使用 Clustal W[8]軟件比對, 以同一位點(diǎn)不同堿基出現(xiàn)比例大于 1/3認(rèn)定為 SNPs 位點(diǎn)。再通過分析SNP位點(diǎn)附近序列特征兼顧考慮a和b特異性擴(kuò)增, 設(shè)計(jì) SNP特異擴(kuò)增引物, 結(jié)果 jlODC1a與jlODC1b上分別查找到 6個(gè)和 4個(gè)可以使用PCR-RFLP方法檢測的SNPs。各位點(diǎn)所使用的PCR引物、限制性內(nèi)切酶以及不同基因型酶切片段信息見表1。在10個(gè)位點(diǎn)中, 有6個(gè)位于外顯子上, 其中有2個(gè)為非同義突變, 均位于jlODC1a上, 分別為E6_A212G改變氨基酸M(A)→V(G), E9_G19A改變氨基酸S(G) →N(A)。PCR擴(kuò)增體系為12.5 μL, 其中含模板DNA 1.0 μL, 引物0.25 μL (10 μmol/L)。反應(yīng)結(jié)束取6 μL PCR產(chǎn)物至10 μL酶切體系, 其中含內(nèi)切酶 0.2 μL, 在不同酶推薦的溫度下反應(yīng)3h, 然后用1.5%—3%瓊脂糖凝膠電泳檢測, 確定基因型。
表 1 10個(gè)SNP位點(diǎn)的檢測引物, 限制性內(nèi)切酶及酶切片段Tab. 1 Primers, restriction enzymes and restriction fragments of the 10 SNP loci
SNP位點(diǎn)的雙倍型分析 增重優(yōu)勢基因型a-E6-A212G(AA)記為1, a-E9-G19A(AA)記為2, b-I3-A126G (AA)記為3, a-E6-A98C (AC)記為4, a-E6-C178T(CT)記為5, b-E9-C83T(CT)記為6, b-E10-T96C(CT)記為7, 同時(shí)考慮7個(gè)位點(diǎn), 所檢測的建鯉可分為不含優(yōu)勢基因型的0組; 有1個(gè)優(yōu)勢基因型的4、6、7組; 有2個(gè)優(yōu)勢基因型的14、17、26、56、57、67組; 有3個(gè)優(yōu)勢基因型的146、147、167、256、456、 567組; 有4個(gè)優(yōu)勢基因型的1467、1567、2567、4567組以及5個(gè)優(yōu)勢基因型的14567組共21組個(gè)體組。其余各種優(yōu)勢基因型或組合的樣本低于15尾的, 不列入統(tǒng)計(jì)范圍。通過21種雙倍型與增重的關(guān)聯(lián)分析,篩選出可用于建鯉選育計(jì)劃的基因型。
統(tǒng)計(jì)分析 利用SPSS軟件包的GLM模型進(jìn)行SNP位點(diǎn)不同基因型、不同雙倍型與實(shí)驗(yàn)魚不同階段增重的關(guān)聯(lián)分析。
2.1 SNP位點(diǎn)的不同基因型檢測及與增重的相關(guān)性
本文所檢測的10個(gè)位點(diǎn)中有7個(gè)位點(diǎn)與增重呈顯著相關(guān), 其中, a基因外顯子 6上有三個(gè)位點(diǎn), A98C(AC型)、C178T(CT型)及A212G(AA型); 外顯子9上一個(gè)位點(diǎn), G19A (AA型); b基因外顯子9上一個(gè)位點(diǎn), C83T (CT型); 外顯子10上一個(gè)位點(diǎn), T96C (CT型); 內(nèi)含子 3上一個(gè)位點(diǎn) A126G (AA型)。7個(gè)位點(diǎn)的基因型分布存在差異, 最小等位基因頻率 (MAF)為0.14—0.48(表2)。
表 2 10個(gè)SNPs位點(diǎn)在所檢測家系中的基因型分布以及與增重的相關(guān)性Tab. 2 Genotype distribution in experiment families of 10 SNPs and correlation with weight gain (±SE)
表 2 10個(gè)SNPs位點(diǎn)在所檢測家系中的基因型分布以及與增重的相關(guān)性Tab. 2 Genotype distribution in experiment families of 10 SNPs and correlation with weight gain (±SE)
注: 不同大寫字母表示同一位點(diǎn)不同基因型間差異極顯著(P<0.01); 不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)Note: Different capital and lowercase letters indicate significant difference of different genotypes of one same SNP site at P<0.01 and P<0.05 level, respectively
雄魚增重Male weight gain (g)位點(diǎn)SNPs基因型Genotype 魚種Juvenile雌魚增重Female weight gain (g)成魚Adult樣本數(shù)Sample魚種Juvenile成魚Adult樣本數(shù)Sample最小等位基因頻率MAF a-E6-A212G (1) AA 100.78±1.97 636.98±8.05 181 115.46±2.53A814.40±14.70A166 AG 103.67±4.71 657.15±9.00 216 107.27±2.45AB782.36±11.04AB200 G(0.39) a-E9-G19A (2) b-I3-A126G (3) a-E6-A98C (4) GG 96.17±2.87 652.59±14.48 83 98.76±2.72B744.19±16.07B70 AA 105.86±2.72 686.90±13.94A107 114.68±3.53a817.38±16.45a101 A(0.29) AG 98.51±2.09 648.50±10.06B159 109.09±2.75ab795.43±15.01ab151 GG 101.90±4.87 633.31±8.02B209 106.25±2.42b771.08±12.08b177 AA 107.16±4.29 745.19±22.41A49 124.47±5.75A860.44±30.70A50 A(0.32) AG 103.92±5.22 645.94±8.31B196 109.66±2.63B788.67±12.70B185 GG 98.68±1.80 633.15±8.02B231 105.65±1.96B774.80±10.59B203 AA 101.19±5.98 700.88±134.68A21 110.72±7.72AB780.36±38.07AB11 AC 105.16±2.06 671.36±10.18A174 119.82±2.78A838.02±15.33A165 A(0.22) CC 99.32±3.70 633.06±7.02B285 102.84±1.88B759.85±8.98B260 a-E6-C178T (5) b-E9-C83T b-E10-T96C (7) a-I9-C24T a-I9-G6T b-I6-A31C CC 98.08±1.71 643.56±8.56 215 104.75±1.82b782.46±11.76 182 CT 107.67±5.27 663.32±9.76 196 112.38±2.63a803.35±12.38 196 T(0.28) TT 95.95±3.30 632.64±12.88 71 111.61±5.41b764.24±24.98 61 CC 91.89±3.06B593.27±13.52B75 107.57±3.37B754.96±19.24b75 CT 117.85±3.68A676.61±7.53A287 122.25±2.23A808.72±10.52a249 C(0.47) TT 107.30±2.58A622.74±11.09B114 116.71±3.35AB774.58±17.58ab86 CC 98.99±5.01 639.40±8.62 204 99.98±1.67B769.56±11.04B193 CT 104.38±1.80 658.36±8.43 247 118.63±2.70A817.10±12.87A209 T(0.30) TT 93.71±5.08 636.89±27.02 19 99.03±4.55B715.38±24.13B22 CC 113.62±7.65 597.27±27.00 18 119.42±11.75 716.08±52.89 12 CT 96.55±8.41 576.71±22.08 16 90.54±5.39 671.76±27.95 15 C(0.14) TT 100.20±3.01 626.55±12.36 105 112.11±3.86 749.30±17.14 112 GG 101.14±2.33 668.81±12.70 125 108.26±2.88 779.18±16.31 119 GT 97.23±1.87 642.42±8.57 200 107.10±2.56 784.78±12.00 187 G(0.48) TT 107.79±6.83 643.10±9.94 149 114.35±2.99 810.101±15.53 124 A A 102.03±3.21 623.60±12.56 98 113.99±4.01 756.21±19.10 95 AC 105.20±4.46 612.98±15.30 53 115.28±5.67 732.01±18.79 58 C(0.23) CC 102.83±8.66 614.56±36.92 10 121.06±26.19 868.36±137.94 8
各位點(diǎn)的基因型分布及與增重相關(guān)性結(jié)果(表 2), b-E9-C83T 的CT型雄魚魚種增重極顯著高于CC型 (P<0.01); a-E6-A98C (AC)、a-E9-G19A (AA)、b-I3-A126G (AA)與 b-E9-C83T (CT)的雄魚成魚增重與其他類型相比均達(dá)到極顯著水平(P<0.01), 此次獲得的 7個(gè)陽性位點(diǎn)均與雌魚魚種增重顯著相關(guān), 其中極顯著相關(guān)的有 5個(gè)分別為a-E6-A98C(AC)、a-E6-A212G (AA)、b-I3-A126G (AA)、b-E9-C83T (CT)、b-E10-T96C (CT) (P<0.01); 其余 2個(gè)與雌魚魚種增重顯著相關(guān)(P< 0.05)。與雌魚魚種增重極顯著相關(guān)的5個(gè)位點(diǎn)中除了 b-E9-C83T (CT,顯著水平)外, 其余4個(gè)也均與雌魚成魚的增重極顯著相關(guān), 另外還有a-E9-G19A (AA)位點(diǎn)與雌魚成魚增重顯著相關(guān)(P<0.05)。圖1為7個(gè)陽性位點(diǎn)的基因分型圖。
圖1 7個(gè)陽性SNP 位點(diǎn)不同基因型的電泳結(jié)果Fig. 1 Electrophoresis patterns of different genotypes in seven SNP loci M. DNA marker (DL1000)
2.2 標(biāo)記富集與雙倍型分析
本次所獲得的7個(gè)與增重相關(guān)標(biāo)記, 4個(gè)位于jlODCa上分別為即a-E6-A98C (AC)、a-E6-A212G (AA)、a-E6-C178T(CT)、a-E9-G19A(AA); 3個(gè)位于 jlODCb上分別為 b-I3-A126G1a(AA)、b-E9-C83T (CT)、b-E10-T96C(CT)。在7個(gè)位點(diǎn)中, 富集個(gè)數(shù)最多的為6個(gè)(表3)。分析結(jié)果, 隨著標(biāo)記富集個(gè)數(shù)的增加, 建鯉增重隨之增加。富集3個(gè)標(biāo)記的個(gè)體增重比無標(biāo)記的個(gè)體增重快13.6% (P<0.05), 4個(gè)標(biāo)記個(gè)體增重極顯著高于 3個(gè)標(biāo)記個(gè)體增重(P<0.01)。而富集5個(gè)標(biāo)記的個(gè)體增重比富集4個(gè)標(biāo)記的個(gè)體增重有增高, 但差異不顯著; 富集 6個(gè)標(biāo)記的個(gè)體僅有12尾, 雖然平均增重極顯著高于富集4個(gè)標(biāo)記的個(gè)體增重,但不能列入統(tǒng)計(jì)范圍。在所檢測的建鯉群體中有 4個(gè)標(biāo)記的魚有 178尾, 約占19.1%。
表3 標(biāo)記富集及雙倍型分析Tab. 3 Markers enrichment and diplotype analysis of screened SNPs
21組雙倍型與增重關(guān)聯(lián)分析顯示, 0組與1個(gè)優(yōu)勢基因型各組均沒有顯著差異, 其中 4組增重最快達(dá)731.6 g, 較0組增重約11.7%。在有2個(gè)優(yōu)勢基因型的 6組中, 只有 26組增重(741.41 g)顯著快于57組(659.72 g) (P<0.05); 其余差異不顯著。3個(gè)優(yōu)勢基因型的各組差異不顯著; 四個(gè)優(yōu)勢基因型各組中, 4567組增重為所有檢測組中最高(823.82 g)極顯著高于1467組(711.98 g) (P<0.01)且各組增重均大于700 g。有5個(gè)優(yōu)勢基因型有三組, 34567、23567和14567, 前兩組樣本數(shù)均為12尾, 樣本大于15的僅有14567一組, 但增重僅為693.93 g, 為三組中增重最慢的。而同時(shí)有 6個(gè)優(yōu)勢基因型的僅有兩組124567和134567, 二者雖然增重都比較快, 但由于二者樣本數(shù)均少于10尾, 不能列入統(tǒng)計(jì)范圍。
單核苷酸多態(tài)性 (Single nucleotide polymorphism, SNP), 主要指在基因組水平上單個(gè)核苷酸的變異所引起的DNA序列多態(tài)性, 在基因組中分布廣泛。在畜禽類養(yǎng)殖業(yè)中, SNP位點(diǎn)可能與機(jī)體的各種生長或經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān), 可用于現(xiàn)有品種改良與新品種的選育。Orexin基因5′調(diào)控區(qū)篩選到了與牛(Bos tarurs)增重相關(guān)的SNP位點(diǎn)[9], PNRCI基因的3′非翻譯區(qū)篩選到了與菜鴨(Tsaiya ducks)繁殖性能相關(guān)的SNP位點(diǎn)[10]。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中至今也有較多報(bào)道, 如斑節(jié)對蝦(Penaeus monodon)[11]、羅非魚(Oreochromis niloticus)[12]、大口黑鱸(Largemouth bass)[13]的生長相關(guān)位點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)室在關(guān)于SNP位點(diǎn)篩選方面也做了大量的研究, 如尼羅羅非魚的 IGF-2基因[14], 吉富羅非魚(Genetically improved farmed tilapia, GIFT)的GH[15]、GHR[16]、IGF-1[17]基因, 尤其是在建鯉的與生長相關(guān)的基因上, 如 MSTN[18]、GHR[19]、GHSR[20]、IGFBP1[21]、IGFBP3[22]、IGF-Ia[23]、FABP2[24]、FABP3[25], 篩選了多個(gè)可以應(yīng)用于選育的生長相關(guān)的SNP位點(diǎn)。
在分離了2個(gè)建鯉jlODC1s基因并確定該基因的表達(dá)與建鯉生長相關(guān)后[7], 通過查找兩基因上的SNP位點(diǎn), 本實(shí)驗(yàn)在jlODC1a與 jlODC1b兩個(gè)基因上分別構(gòu)建了6和4個(gè)SNP位點(diǎn)的PCR-RFLP檢測方法, 從實(shí)驗(yàn)圖譜可以看出, 檢測結(jié)果清晰、可靠。將 SNP位點(diǎn)的不同基因型與增重進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果共獲得了 7個(gè)與建鯉增重顯性相關(guān)的位點(diǎn), 其中4個(gè)位于jlODC1a基因上, 3個(gè)位于jlODC1b基因上, 與雄魚魚種階段增重極顯著相關(guān)的SNP位點(diǎn)1個(gè) (P<0.01); 與成魚階段增重極顯著相關(guān)的位點(diǎn)有4個(gè) (P<0.01)。與雌魚魚種階段增重相關(guān)的位點(diǎn)有7個(gè), 分別呈顯著(P<0.05)和極顯著差異(P<0.01); 與雌魚成魚階段增重相關(guān)的有 6個(gè)??梢娫?ODC1s基因上與雌魚增重相關(guān)的SNP位點(diǎn)較雄魚多, 俞菊華等在ODC1s基因的表達(dá)研究中報(bào)道, 肌肉組織中ODC1s基因雌魚的表達(dá)量明顯高于雄魚, 且無論雌魚雄魚, a基因的表達(dá)在腦、肝臟、肌肉、性腺等組織中一般都要高于 b基因的表達(dá), 尤其是肝臟中達(dá)到顯著差異水平(P<0.05)[7], 這可能也是造成本次與建鯉增重顯性相關(guān)SNP位點(diǎn)的篩選中a基因(4個(gè))略多于b基因(3個(gè))的一個(gè)原因。另外, 同一位點(diǎn)基因型在雌、雄魚的表現(xiàn)不完全一致, 如a-E6-A212G、a-E6-C178T、a-I9-C24T及b-E10-T96C四個(gè)位點(diǎn)均與雌魚增重顯性相關(guān), 但與雄魚增重并未表現(xiàn)出相關(guān)性; 同一位點(diǎn)在魚不同生長階段的表現(xiàn)也不完全一致, a-E6-A98C、a-E9-G19A及b-I3-A126G位點(diǎn)與雄魚成魚增重極顯著相關(guān), 但與雄魚魚種階段增重則相關(guān)性不顯著; 這些差異可能與該基因在不同性別和不同階段的表達(dá)差異有關(guān), 如阮瑞霞等在進(jìn)行篩選吉富羅非魚GHR上增重相關(guān)SNP時(shí)就出現(xiàn)類似雌雄差異的情況是與基因表達(dá)水平相一致的[16]。
標(biāo)記富集結(jié)果反映了生長為數(shù)量性狀, 總的來說富集標(biāo)記越多的個(gè)體增重速度越快, 富集 4個(gè)標(biāo)記以上的增重比0標(biāo)記的快約14%。雙倍型分析結(jié)果顯示同時(shí)具有4個(gè)優(yōu)勢基因型的1467、1567、2567與4567等4組增重均大于700 g, 其中4567組增重(828.82±167.83) 明顯快于其他三組, 其中極顯著快于1467組(711.98±146.08) (P<0.01)。就此次研究的建鯉 ODC1s的 SNP位點(diǎn), 要選擇培養(yǎng)的是富集 4個(gè)標(biāo)記, 且基因型分別為 4567 (XXXXXXACCT CTCT)基因型的個(gè)體, 其增重較 0優(yōu)勢基因型的個(gè)體快 26.6%, 比群體平均增重快約 13%, 可以考慮用于今后快速增長建鯉的育種計(jì)劃中。本次所得 7個(gè)陽性位點(diǎn)中共 3個(gè)純合型, a-E6-A212G(AA)、a-E9-G19A(AA)與 b-I3-A126G(AA), 說明純合型對增重優(yōu)勢起到了一定的作用, 而在雙倍型分析中 4個(gè)優(yōu)勢基因型的4組中, 全部為雜合型的4567組增重明顯快于各包含一個(gè)純合、三個(gè)雜合型的其他三組, 其中極顯著快于1467組。就此次研究而言雜合型位點(diǎn)對于個(gè)體增重的貢獻(xiàn)更多。
各位點(diǎn)雙倍型分析結(jié)果還顯示, 單獨(dú)具有4(AC)的個(gè)體增重明顯快于具有兩個(gè)優(yōu)勢基因型的14、56、67、17、57、67組、三個(gè)優(yōu)勢基因型的147、567, 以及4個(gè)優(yōu)勢基因型的1467組的個(gè)體。由此, 4 (AC)為建鯉ODC1s基因上與增重相關(guān)的主效 SNP位點(diǎn), 且各位點(diǎn)之間存在著或頡抗或協(xié)同的作用。比較 4與 14組合, 平均增重由 731.60 g降至679.05 g, 尤其4567與14567組相比, 增重由828.82 g驟降至693.93 g, 由此1與4表現(xiàn)為頡抗;與之相反, 比較7與17組合, 6與26組合, 二者分別由666.57與663.19增至709.34與741.41 g, 由此推測1與7、2與6表現(xiàn)為協(xié)同作用。本次標(biāo)記富集分析與雙倍型分析的結(jié)果有些不太相符, 一方面可能由于多位點(diǎn)一起分析后, 各小群的樣本數(shù)不夠大, 各位點(diǎn)之間是否還存在我們尚未清楚的相互關(guān)系, 而這些相互關(guān)系可能就導(dǎo)致標(biāo)記富集數(shù)與增重之間不完全是一致的結(jié)果?本次研究最終僅得到了富集 4個(gè)標(biāo)記的一種最優(yōu)基因型組合, 將來是否可以篩選到富集五個(gè)甚至六個(gè)的最優(yōu)基因型組合?接下來我們將擴(kuò)大樣本數(shù)對這個(gè)問題進(jìn)一步驗(yàn)證, 且此次五、六個(gè)標(biāo)記的各基因型組合也展現(xiàn)出增重明顯上升的趨勢, 因此繼續(xù)這個(gè)思路的篩選工作具備充分的可行性, 另一方面也提示我們在今后的選育過程中, 在選育富集多SNP標(biāo)記個(gè)體的同時(shí)也要注重各優(yōu)勢基因型的組合, 揚(yáng)長避短, 在選擇互為協(xié)同作用優(yōu)勢基因型的前提下, 富集盡可能多的SNP標(biāo)記。
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CORRELATION ANALYSIS BETWEEN BODY WEIGHT GAIN AND ODC1 GENOTYPES IN CYPRINUS CARPIO var. JIAN
LI Hong-Xia, LI Jian-Lin, TANG Yong-Kai and YU Ju-Hua
(Key Laboratory of Freshwater Fisheries and Germplasm Resources Utilization, Ministry of Agriculture, Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi 214081, China)
Ornithine decarboxylase (ODC), arate-limiting enzyme in polyamine synthesis,is involved in several biological processes. PCR-RFLP was established to detect genotypes of ten SNPs (six for jlODC1a and four for jlODC1b) in about 900 individuals from 12 Cyprinus carpio var. jian families. The minimum allele frequency (MAF) was 0.14—0.48. The correlation between the genotypes of ten SNPs and body weight gain indicated that there are seven SNP loci in the female and four SNP loci in the male , and that the body weight gain is associated with the quantity of the SNPs. The individuals with four markers grew obviously faster than those with 0—3 markers, and grew 14% faster than those with 0 markers, which also reflected growth as a quantitative trait. The diplotype analysis of the screened SNPs demonstrated that individuals with four heterozygous advantage genotypes 4567 (XXXXXXACCTCTCT) were the fastest growth ones that were 26.6% faster than 0 advantage genotype individuals, which could be used in the fast-growth jian carp molecular breeding. Moreover, the diplotype analysis explored the exist of either antagonistic or synergistic interaction between different loci, suggesting that the choice of mutually synergistic advantages genotype and as much as possible SNP markers could benefit the future breeding programs.
Cyprinus carpio var. jian; Ornithine decarboxylase; Genotype; SNP-weight gain correlated analysis
Q344+.1
A
1000-3207(2014)03-0414-08
10.7541/2014.59
2013-04-16;
2014-01-27
國家科技部“863計(jì)劃”項(xiàng)目(2011AA100401); 公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(200903045); 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-46); 鯉肉質(zhì)相關(guān)分子標(biāo)記的挖掘(2013JBFM03)資助
李紅霞(1982—), 女, 山東聊城人; 碩士, 助理研究員; 主要從事水生生物技術(shù)。E-mail: lihx@ffrc.cn
俞菊華 (1966—), 女, 江蘇蘇州人; 博士, 研究員; 主要從事水生生物技術(shù)研究。E-mail: yujh@ffrc.cn