利用微衛(wèi)星分子標記估計大菱鲆生長性狀遺傳參數(shù)及不同養(yǎng)殖條件下基因型與環(huán)境互作效應分析.pdf

1、大菱鲆（Scophthalmus maximusL.）是原產于歐洲的重要海水名貴養(yǎng)殖魚種，因其生長速度快，對環(huán)境適應力強，于1992年引進中國，現(xiàn)已成為中國北方沿海地區(qū)重要的鲆鰈類養(yǎng)殖品種。近年來，由于大菱鲆選育工作依賴于國外引進親本，親本親緣關系未知，易造成近親交配，加之累代繁殖，以致出現(xiàn)種質退化現(xiàn)象，故有必要對大菱鲆進行遺傳改良。然而，在傳統(tǒng)的BLUP遺傳育種方法中，個體間親緣關系的確定來源于人為記錄的系譜，但是由于大菱鲆引進親本親

2、緣關系未知及育種周期較長，給系譜的記錄帶來麻煩。本研究將微衛(wèi)星標記引入大菱鲆遺傳參數(shù)評估中，結合微衛(wèi)星標記和系譜所提供的遺傳信息，提出兩種簡化方法來估計大菱鲆養(yǎng)殖群體的遺傳力和育種值，①對于2013年構建的19個家系，利用12對微衛(wèi)星標記對部分子代個體進行基因分型，計算個體間平均分子遺傳相關度(Average molecular relatedness，AMR)，構建加性遺傳相關矩陣，分別建立兩種動物模型（模型一不包含母系與共同環(huán)境效應

3、;模型二包含母系與共同環(huán)境效應），估計幼魚體重性狀的遺傳參數(shù)。②對于2013級建立的39個家系，利用12對微衛(wèi)星標記對親本進行基因分型，計算親本間共祖率，再推出研究個體間的加性遺傳相關系數(shù)(Parental molecular relatedness，PMR)，構建加性遺傳相關矩陣，建立動物模型，估計幼魚體重性狀的遺傳參數(shù)。這兩種方法均與根據(jù)完整系譜估計的加性遺傳相關系數(shù)(pedigree relatedness，PR)遺傳參數(shù)做比較，

4、利用交叉驗證的方法估計遺傳效應的預測能力，以判斷方法的有效性。結果顯示:①AMR與PR之間呈高度正相關(0.914)。對于AMR和PR，最優(yōu)模型分別是模型二和模型一，利用最優(yōu)模型進行遺傳評估，體重性狀的遺傳力估計值分別為0.19（士0.056）和0.66（±0.17）。不管是基于模型一還是模型二，根據(jù)AMR預測遺傳效應的能力均大于根據(jù)PR的預測能力。②PMR和PR之間顯示皮爾遜相關系數(shù)為0.872。基于相同動物模型利用PMR和PR估計的

5、體重遺傳力分別為0.52（±0.13）和0.55（±0.22）。交叉驗證顯示利用PMR和PR預測遺傳效應的能力相同(0.81)。因此，總的來說可以看出AMR和PMR在方差組分剖分及遺傳效應預測能力方面均顯示出了巨大潛力，在僅知一代系譜時可以替代PR應用到大菱鲆幼魚養(yǎng)殖群體的遺傳參數(shù)評估工作中，省去了記錄多代系譜的麻煩。
　　在中國大菱鲆的養(yǎng)殖模式主要是“溫室大棚+深井海水”養(yǎng)殖模式，這種養(yǎng)殖模式在中國北方地區(qū)十分普遍。由于北方不同

6、緯度地區(qū)地熱資源不同，在實際生產過程中，各地養(yǎng)殖水溫不同。本研究設置了兩種不同水溫的常見養(yǎng)殖環(huán)境，一種環(huán)境工廠化養(yǎng)殖環(huán)境（industrial farming system，IFS），其養(yǎng)殖水溫整年保持在18-20℃，一種低溫環(huán)境（industrial farming system with low temperature，IFSLT）除了溫度的范圍和變化與IFS環(huán)境不同外其他條件均保持相同，冬季最低水溫為8℃。以2013年構建的大菱鲆

7、69個選育家系作為研究群體，在生長到100天時每個家系隨機選取100個個體，測量體重與體長數(shù)據(jù)，再將100個體隨機分為兩份進行物理標記后放到上述兩種環(huán)境中養(yǎng)殖12個月，待魚體達到收獲規(guī)格時測量個體體重與體長數(shù)據(jù)，建立兩性狀動物模型，利用限制性最大似然法(REML)估計體重、體長和肥滿度在兩種環(huán)境下的遺傳力和遺傳相關及在兩種環(huán)境間的基因型與環(huán)境互作效應。結果顯示，在IFS和IFSLT環(huán)境下分別存活了2125和2925個個體。在IFS環(huán)境下

8、，體重和體長遺傳力屬于中等遺傳力，分別為0.34（±0.12）和0.34（±0.10），肥滿度遺傳力很低，為0.009（±0.03）。在IFSLT環(huán)境下，體重性狀與體長性狀的遺傳力估計值均為0.16(士0.05)和0.17(±0.05)和0.04(±0.04)。在兩種環(huán)境中，體重和體長間的表型相關和遺傳相關均大于0.90，說明對體重的選擇可以間接地選育體長性狀，然而肥滿度不管與體重還是體長的遺傳相關均不顯著。在兩種環(huán)境中，性狀的遺傳變異