中文摘要
近交衰退是一种普遍存在的生物学现象,也是育种过程中必须面对和解决的问题。近交使隐性有害基因纯和率增加,对这类纯合子的选择反应将导致有害基因频率降低甚至被清除。本研究以海湾扇贝为材料,通过连续自交或全同胞个体间交配,建立不同近交水平的系列家系。通过检测不同近交水平家系微卫星和SNP标记的偏分离情况,研究有害基因的剔除;结合不同发育期适合度性状表型值,阐释海湾扇贝近交衰退的遗传机理:如有害基因在近交衰退中所占权重,近交衰退是否存在上位效应。另外,通过偏分离标记的分离信息,利用已有的遗传图谱,确定有害基因数目、效能以及显隐性关系,并近一步鉴别近交衰退相关基因。本研究培育的部分具优良性状的近交系可用于海湾扇贝新品系、新品种的开发。研究结果不但对避免海湾扇贝有害近交,充分利用杂种优势提供理论指导,而且对于揭示海产贝类近交衰退机理、遗传负荷和繁殖方式进化具有重要推动作用。
结题摘要
海湾扇贝雌雄同体,可自体受精,也可异体受精,是近交衰退的理想研究对象。本研究对海湾扇贝近交衰退的遗传和分子机理进行了研究。首先构建了系列不同近交程度的家系,包括杂交家系、近交家系、自交家系,并对不同近交程度的家系近交衰退的情况进行了表型性状的检测。利用微卫星标记对杂交、近交、自交、自交二代不同近交程度的家系进行了遗传分离分析,发现只有自交家系存在纯合子缺失现象,并获得了3个和致死基因连锁的标记,支持了海湾扇贝近交衰退符合显性理论。以454转录组以及公共EST为参考序列,对亲本来源相同的自交扇贝和杂交扇贝闭壳肌表达谱的差异表达基因进行了分析,杂交家系相对自交家系有1175个基因表达量下调,1390个基因表达量上调。对差异基因进行了GO注释和KEGG注释。近交衰退相关基因主要集中在氧化磷酸化通路和细胞凋亡通路。其中氧化磷酸化通路的基因在自交家系下调。细胞凋亡通路相关基因在自交家系中表达量上调。利用荧光定量PCR技术对上述2个通路上的近40个基因进行了验证。以上结果说明:相对于杂交家系来说,自交家系代谢能力更弱,对外界的环境压力更为敏感,通过上调细胞凋亡和热刺激相关的基因来适应环境。
