镜鲤\鲫鱼分子育种研究

1、镜鲤生长性状分子育种研究

（1）获得了一批生长性状的主效基因

采用德国镜鲤优良F₂的5个家系作为QTL分析群体，测定了体重、饲料转化率、全长、体长、体高、体厚、头长、尾柄长、尾柄高、吻长、眼间距、生长速率等12个性状，用650个微卫星标记和1536个SNP标记进行基因型分析，共获得多态性标记553个。利用JoinMap软件进行连锁分析，以LOD>3.0
作为位点连锁的阈值，得到62个连锁群，含507个标记，其中SNP标记321个，微卫星标记186个。共获得122个与上述性状紧密连锁的QTL区间，每个性状获得QTL位点数6～17个，分别定位在29个连锁群上（第1、2、3、4、5、7、8、11、12、16、20、24、25、27、29、30、32、35、36、37、38、39、40、42、43、44、46、47和55连锁群），单个QTL区间解释表型变异介于12.9%～66.6%之间。其中位于第5连锁群上的体重、饲料转化率、体长、全长、体厚、生长速率等6个主要生长相关性状解释表型变异均在50%以上，其中体长性状最高，达到66.6%。因此，我们可以认定，在第5连锁群上此区域含有生长相关主效基因。去掉重合的位点，共获得饲料转化率、体长、体重等12个性状的QTL区间54个，其中可解释的遗传变异率超过20%的主效基因40个，这些主效基因和紧密连锁的标记为镜鲤的分子育种奠定了基础。此外，通过单标记回归分析，还得到54个标记与上述性状显著相关。

（2）建立了基于鲤鱼经济性状的分子育种技术

①编写了基于亲本间遗传距离的亲本配组软件

鱼类的生长性状和其遗传背景（即遗传距离）相关，经三年对100多个鲤鱼家系的雌雄亲本遗传距离对子代生长速度与成活率的相关分析，编写了基于亲本遗传距离的计算机程序，并发现鲤鱼雌雄亲本遗传距离在0.40-0.70时子代具有较快的生长速度和较高抗逆性（成活率），因此，确定
0.4-0.7作为亲本选择的“阈值”。

②设计了鲤基于QTL结果的计算机选择亲本的软件

利用经济相关基因开展育种研究对一些质量性状比较好做，采取聚合育种技术方案即可，对数量性状的分子育种一直没有合适的技术方案和相关软件，我们在大量的经济性状QTL结果之上，以基因座之间无显著影响为理论依据，建立了利用基因座在不同群体中的可解释的变异率，对基因座和基因型进行育种值赋值，采用最小二乘法的统计处理方法，建立了基于经济数量性状QTL结果的育种技术，建立了可大规模进行雌雄亲本的配组的计算机选择育种方法，这个育种技术是许多技术方法的集成技术，涉及到基因对性状的相关关系的阐述、多基因座不同基因型在子代中的重组及育种值的预测等。

（3）基于分子育种技术镜鲤优良家系的选育

①基于遗传背景的镜鲤第二代优良家系的选育，再次从500个镜鲤混合家系中筛选出性状优良的子二代300尾，二龄时平均体重1565g，最大个体达到2850g，其生长速度远高于当地的苗种，经过个体间遗传差异分析，隶属于22个家系，形成了标记指导的大规模混合家系选育技术流程。该技术在天津天祥水产养殖公司进行，2008年生产的500个家系的苗种100万（分子育种F2代），送到天津天祥公司30万，第一年秋选出4000尾，第二年秋天再选出300尾，留种率为0.001，选择强度非常高。由于天津生长期较长，2010年度部分个体已经达到性成熟（2龄），用20个体重、体长和饲料转化率的主效基因（单标记和QTL区间可解释表型变异率在20%以上）分析了300尾亲本个体的遗传差异，经计算获得22个优良家系，并按同样方法生产了F3代苗种150万尾。-

②基于遗传背景的家系选育镜鲤建立第三代优良家系，繁殖并养殖家系40个，苗种6000尾，初次选育获得优良个体2000尾，4月龄平均体重121.5g，最大个体达到417g，作为进一步选育的第三代基础群体，部分个体进行强化培育。春季补充了40尾细长体型的镜鲤亲鱼，连同前期分子育种后代中体型偏长的亲鱼60尾构成了亲本繁殖群体，并使用50个与体长、体重等生长相关的标记建立了亲本基因型档案，通过基于亲本间遗传差异的分子育种配组软件建立了家系50个，选出40个繁殖家系构建选育基础群体，亲本间遗传距离在0.5-0.7之间共6000尾鱼苗入2个1亩池塘养殖，秋季（9月末）4月龄体重121.50-417.00g，平均228.37g；体长11.33-22.47cm，平均18.01cm。选取体型偏长（体长体高比大于2.50）、鳞被整齐的个体2000尾作为选育的基础群体，部分个体（约400尾）进行室内强化培育。

2、镜鲤抗病性状分子育种技术研究

（1）抗病镜鲤家系的建立

完成了德国镜鲤基础选育群体在两个抗病相关基因位点上的碱基分布；构建了11个家系，获得了3个抗性较高的家系； 1、根据已筛选两个抗病相关基因标记，将500尾电子标记亲鱼进行分组，其中两个标记都具有的个体占25.4%，一个标记所具有的个体分别占11.2%和13.0%，两个标记都没有的个体占2.0%，其余个体因基因位点杂合或测序信号差而淘汰；应用电子标记，并根据基因标记分组结果，将亲鱼进行分组和配对繁殖。共构建11个家系，记录亲本全长、体长、体高、体厚、尾柄长、尾柄高、头长、头高、吻长、 眼径和眼间距共11个表形状性，每个家系获得夏花尾数平均为24000尾；将11个家系夏花苗种放入11个9m x 9m x 9m网箱中，疫区（每年在生产中大量死亡的生产区）进行抗病力研究；筛选到三个抗病力较高的家系40.4%、79.5%和94.6%（对照组成活率为20%），较对照组成活率分别高20%、59.5%和74.6%；在病发高峰时期，进行多位点水样采集，对氨氮、亚硝酸盐氮、总硬度、总碱度、COD、PH、溶解氧七个重要指标进行检测，检测结果这些指标均不超过鲤鱼正常生长指标；电子标记7个成活率较高家系100-200尾鳞片较少、形态较好个体；另筛选其中两个较好家系和混合家系共1020尾鳞片较少、形态较好个体进行室内越冬，以保证其冬季正常生长，从而缩短性成熟时间；

（2）初步构建了免疫相关基因表达谱

在病发期，对每个家系健康鱼和患病鱼鳃、脑、肾、脾、肝五个组织进行样品采集，共采集到样品800个；采集每个家系50尾个体鳍条，以验证具备筛选基因标记鱼所占比例，目前该工作正在进行中；通过预实验已建立鲤鱼cDNA-AFLP实验条件，在96对引物组合中，筛选出56对较好的扩增引物组合，扩增谱带为40-56；正在开展对脑组织cDNA-AFLP实验，已完成56对引物组合扩增，回收显著差异表达条带36条；目前已获得鲤鱼免疫相关基因502个，初步构建了免疫相关基因表达谱。

3、耐盐碱鲫鱼分子育种研究

按计划完成了耐盐碱鲫鱼亲本分子遗传背景分析及繁殖亲本的配组设计；获得家系两个，一龄鱼核心群1176尾。

（1）耐盐碱鲫鱼分子遗传基础分析

利用35个具有多态性的银鲫微卫星分子标记对43尾性成熟的碱湖鲫鱼亲本基因组进行了遗传多样性分析（017引物电泳图），依据所得亲缘关系数据建立了亲本繁殖配组图（树状图），据此剔除12，14，19，24，28个体，其它可以相互交配。这一工作的完成为耐碱鲫鱼核心群的建立及家系选育奠定了基础。

（2）耐碱鲫鱼家系的建立

由于亲鱼是在2010年1月份采捕的，放在室内饲养，由于环境的变化和它们对人工饵料不完全接受。在产卵时亲鱼普遍消瘦，特别是雌鱼。因此2010年4月根据亲鱼的成熟情况及亲本繁殖配组图建立了二个家系[家系1（♀1：020037867729*♂1：020037867772）家系2（♀1：020037867729*♂2：020037867794）]，获得了2000余尾子代，秋季经过筛选得到1176尾（家系1，589尾；家系2，587尾）。体重家系1平均体重98.64g（87.75\138.4g），家系2平均86.39g (66.4\117.35g)。从目前看两个家系在生长上存在一定的差异，家系1要比家系2在生长上更具一定的优势。