桑 濱, 魯翠云, 李 超, 孫效文, 李丹彤

(1. 大連海洋大學 水產(chǎn)與生命學院, 大連 116023; 2. 中國水產(chǎn)科學研究院 黑龍江水產(chǎn)研究所, 哈爾濱 150070)

微衛(wèi)星標記分析3個耐寒鯉品種的遺傳多樣性

桑 濱1,2, 魯翠云2, 李 超2, 孫效文2, 李丹彤1

(1. 大連海洋大學 水產(chǎn)與生命學院, 大連 116023; 2. 中國水產(chǎn)科學研究院 黑龍江水產(chǎn)研究所, 哈爾濱 150070)

耐寒品種的培育與養(yǎng)殖對于三北地區(qū)的鯉養(yǎng)殖業(yè)非常重要，對育成品種進行遺傳分析有助于種質資源的可持續(xù)利用。研究采用30個微衛(wèi)星標記分析了3個遺傳背景相近的耐寒鯉品種松荷鯉(GG,CyprinuscarpioL.)、荷包紅鯉抗寒品系(HH,Cyprinuscarpiovar.wuyuanensis)與松浦鯉(SS,Cyprinuscarpiovar.Songpu)的遺傳多樣性。結果顯示：1)3個耐寒鯉品種GG、HH和SS平均有效等位基因數(shù)為4.392、4.501和4.518，平均觀測雜合度為0.801、0.815和0.809，平均多態(tài)信息含量為0.720、0.717和0.720，GG、HH和SS均屬高度多態(tài)水平(PIC>0.5)，3個群體偏離Hardy-Weinberg平衡的位點較少，種群結構合理。2)計算3個耐寒鯉品種間的遺傳距離并繪制聚類圖，結果GG和HH先聚為一個分支，再與SS聚在一起?；赟tructure亞種群數(shù)檢驗的分析結果顯示，當K=2時，HH群體從3個群體中分離出來，GG和SS群體主要遺傳組分相同；當K=3時，GG、HH和SS群體相互分離開，并且各自形成自己的遺傳組分。3)在26個標記中檢測出品種特異等位基因73個，其中41個品種特異等位基因的頻率超過10%，進而獲得基因型頻率大于10%的品種特異基因型161個，可用于3個耐寒鯉品種的種質鑒定。

鯉；微衛(wèi)星；種質鑒定；遺傳多樣性

鯉(CyprinuscarpioL.)是我國具有重要經(jīng)濟價值的淡水性魚類，主要分布于東北、西北和華北的“三北”地區(qū)[1]。三北地區(qū)的年平均溫度低、冰封期長等地域特點決定了該地區(qū)的鯉必須要耐高寒，以東北地區(qū)的黑龍江野鯉為代表，具有極強的抗寒和抗病能力，但生長速度慢的特點限制了黑龍江野鯉的養(yǎng)殖和推廣。為開發(fā)適合三北地區(qū)大面積推廣養(yǎng)殖的鯉品種，黑龍江水產(chǎn)研究所利用雜交育種技術，將黑龍江鯉耐寒、荷包紅鯉配合力高、鏡鯉生長速度快等特點集中于一身，培育出3個北方鯉養(yǎng)殖的當家品種：荷包紅鯉抗寒品系、松浦鯉和松荷鯉(高寒鯉)[2]。由于3個鯉品種種源相近，僅通過體型以及個體性狀難以對其進行區(qū)分，因此，開展鯉品種的分子鑒定極為重要。另外，用于鯉品種苗種生產(chǎn)的親本多采用群體中有較好經(jīng)濟性狀的個體，可能對其他生存相關的基因型產(chǎn)生負向效應。已有研究報道松荷鯉和荷包紅鯉抗寒品系在人工繁育過程中遺傳多樣性降低[3-4]，松浦鯉養(yǎng)殖群體由于人工選擇力度較大經(jīng)歷了瓶頸效應，環(huán)境適應能力降低[5-6]，鯉養(yǎng)殖生產(chǎn)中出現(xiàn)的抗病力逐漸減弱和優(yōu)勢性狀不斷衰退的現(xiàn)象嚴重制約著鯉養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。評估鯉品種的種質資源好壞最直接的方法就是群體遺傳多樣性分析，因此，為保證鯉養(yǎng)殖品種優(yōu)良性狀的穩(wěn)定遺傳，開展鯉養(yǎng)殖品種遺傳多樣性研究十分必要。

微衛(wèi)星標記作為多態(tài)性豐富、重復性好的共顯性分子標記，適用于親緣關系較近的生物群體間的遺傳關系研究。盡管用微衛(wèi)星標記分析荷包紅鯉抗寒品系、松浦鯉和高寒鯉的遺傳多樣性的研究較多[7-9]，但是由于研究中使用標記的隨機性，尚不足以揭示3個品種的遺傳差異。因此，本研究從鯉微衛(wèi)星標記庫中(http://www.carpbase.org)篩選了30個多態(tài)性高、條帶清晰并具有差異擴增條帶的微衛(wèi)星標記，對此3個鯉養(yǎng)殖品種進行了分子鑒定和遺傳多樣性分析，以期為鯉養(yǎng)殖品種的種質鑒定、科學育種和資源保護提供可靠的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗用魚均采自黑龍江水產(chǎn)研究所呼蘭實驗站，從保種群體中隨機采集松荷鯉30尾(GG)、荷包紅鯉抗寒品系30尾(HH)以及松浦鯉30尾(SS)，剪取部分鰭條組織。將組織置于濾紙干燥以備提取基因組DNA[10]。

1.2 方法

1.2.1 基因組DNA的提取

用組織基因組DNA提取試劑盒(天根生物)提取基因組總DNA，紫外分光光度計(260/280)測定濃度和純度。將提取的DNA稀釋至100 ng/μL，-20℃儲存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 PCR擴增與檢測

從鯉微衛(wèi)星標記資源庫中，選擇多態(tài)性較高、擴增穩(wěn)定的152個微衛(wèi)星標記[11-13]，用6個個體進行篩選，最終選擇了30個多態(tài)性較高、品種間有差異、條帶清晰且擴增結果穩(wěn)定的標記，用于3個鯉養(yǎng)殖品種的PCR擴增。微衛(wèi)星引物的信息和擴增情況如表1所示。PCR反應體系為15 μL，包括終濃度為10 mmol/L Tris-Cl (pH 8.0)、1.5 mmol/L MgCl2、50 mmol/L KCl、0.3 μmol/L引物與200 μmol/L dNTP、100 ng DNA模板和1 UTaqDNA聚合酶。反應程序是94℃預變性3 min；94℃變性30 s，56℃復性30 s，72℃延伸30 s，循環(huán)25次；最后72℃延伸5 min。8%Native-PAGE對PCR擴增產(chǎn)物電泳檢測，0.1%的AgNO3對其染色，拍照給出凝膠電泳結果。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Gel-Pro Analazer4.5軟件分析每個微衛(wèi)星標記電泳條帶的長度，獲得等位基因數(shù)據(jù)，匯總至Excel。利用Popgen32[14]軟件計算等位基因數(shù)(Observed number of alleles,N)、有效等位基因數(shù)(Effective number of alleles,Ne)、觀測雜合度(Observed heterozygosity,Ho)和期望雜合度(Expected heterozygosity,He)。BOTSTEIN等[15]公式計算多態(tài)信息含量(Polymorphism information content, PIC):

式中Pj、Pi分別是群體的第j和第i個等位基因的頻率，n是某一個基因座位上的等位基因數(shù)。

圖1 松荷鯉(GG)、荷包紅鯉抗寒品系(HH)和松浦鯉(SS)在標記HLJ1148的PCR擴增結果

Hardy-Weinberg平衡偏離通過χ2檢驗估計，3個鯉養(yǎng)殖品種的Nei氏遺傳距離、遺傳相似系數(shù)(Genetic similarity index,I)、基因流(Nm)和群體間近交系數(shù)(FST)等遺傳分化情況由PopGen32軟件給出。

將Popgen32軟件生成的Nei氏遺傳距離帶入MEGA4.0軟件，利用UPGMA法構建3個鯉養(yǎng)殖品種的遺傳關系聚類圖[16]。Structure2.3.4軟件[17]分析3個耐寒鯉品種的潛在亞種群數(shù)，借助遺傳結構數(shù)據(jù)劃分最可能亞種群數(shù)。

2 結果與分析

2.1 PCR擴增結果分析

30個微衛(wèi)星標記對3個耐寒鯉品種松荷鯉(GG)、荷包紅鯉抗寒品系(HH)和松浦鯉(SS)120尾樣本進行PCR擴增，結果30個微衛(wèi)星標記在3個群體中共擴增出724條穩(wěn)定、清晰的條帶，片段長度在113～396 bp，每個標記檢測出等位基因數(shù)5～11個(表1)。部分Native-PAGE的結果如圖1所示。26個標記檢測到品種特異等位基因73個，其中41個特異等位基因頻率超過10%。HLJ1093、HLJ1119、HLJ1148等6個標記擴增出GG群體特異等位基因7個，其中HLJ1148擴增出的片段大小為172 bp和160 bp、HLJ1337的220 bp的等位基因頻率超過10%；HLJ385、HLJ1119、HLJ1120等6個標記擴增出HH群體特異等位基因7個，其中HLJ1120的236 bp和HLJ1148的208 bp等位基因頻率超過10%；HLJ385、HLJ1113和HLJ3938擴增出SS群體特異等位基因3個，其中HLJ1113的164 bp等位基因的頻率達到10%。進而獲得基因型頻率大于10%的品種特異基因型161個，可用于3個耐寒鯉品種的種質鑒定。各標記等位基因、特異基因型及其頻率見表2，等位基因按照從大到小排列，依次以A、B、C等字母表示。

表1 30對鯉微衛(wèi)星引物和PCR擴增結果

表2 3個耐寒鯉品種在30個微衛(wèi)星標記的等位基因頻率及特異基因型頻率

(續(xù)表2Continuedtable2)標記Marker等位基因編號No.ofalleles等位基因/bpAllelesize等位基因頻率Allelefrequency特異基因型Specificgenotype基因型頻率GenotypefrequencyB2540.01670.18330.0834CE0.1000/0.0667C2420.21670.31670.2333CF0.10000.0667/D2320.13330.05000.2500BI/0.1667/E2280.18330.03330.1167FI0.1000//F2260.13330.0667/G2180.06660.0167/H2040.01670.01670.0333I1980.21670.28330.1833HLJ1093A2260.03330.21670.0334AA/0.1000/B2180.06670.0167/CC0.3000/0.1333C2140.56670.21670.3833AD/0.20000.0667D2100.18330.28330.3500DF/0.06670.1333E206/0.03330.0333F1940.10000.23330.1667G1900.0333/0.0333H1780.0167//HLJ1098A244/0.03330.1667BB/0.13330.0667B2240.21670.35000.2333AC//0.2000C2120.50000.21670.2333CC0.16670.0333/D2080.28330.11670.1667DE/0.1333/E200/0.13330.0833F192/0.15000.1167HLJ1113A1960.03330.16670.0333CC0.10000.0667/B1920.08330.13330.3500AD0.03330.2667/C1880.43330.23330.0833BD0.0333/0.2000D1800.21670.40000.2167DD0.03330.2000/E1720.06670.01670.0667DF//0.1000F164//0.1000G1600.16670.05000.1500HLJ1115A2320.1333/0.1500AD0.1000//B2240.0166/0.0500DE/0.13330.0667C2120.1333/0.0167CI0.1667//D2080.25000.17240.1333FI//0.1333E2040.01670.15520.1500DJ0.1000//F2000.01670.01720.1500IJ0.03330.1000/G1920.01670.05170.0334H1880.01670.0691/I1800.26670.18970.1833J1760.10000.1379/K1720.03330.10340.0833HLJ1116A3960.1167/0.1500CC0.1667/0.0333B3720.08330.18330.1167AE0.1000/0.0667C3600.36670.11670.1833BE/0.1667/D3440.13330.25000.3333EF/0.1333/E3360.25000.35000.2000F3240.05000.10000.0167HLJ1119A2060.05000.01670.0834BG0.10000.0333/B2020.10000.01670.0834EG/0.13330.0333C1900.0833/0.0333IK/0.1000/D1820.0667/0.1500E1700.10000.15000.0833F1660.0500//G1580.30000.25000.2000H1540.16670.28330.1000I150/0.10000.0833J142/0.0500/K1380.08330.13330.1833HLJ1120A3760.01670.06670.0667EI0.1667/0.1000B2960.06660.10000.0333FI/0.1000/C2760.0333/0.0833AJ/0.03330.1000D2680.0167/0.1333BK/0.1333/E2480.1833/0.1000F240/0.0667/G236/0.1000/H2120.01670.1000/I2080.60000.23330.1500J2040.06670.18330.4167K200/0.15000.0167

注：加下劃線的數(shù)字為群體特有的片段大小

2.2 3個耐寒鯉品種的遺傳參數(shù)分析

用Popgen32軟件計算3個耐寒鯉品種松荷鯉(GG)、荷包紅鯉抗寒品系(HH)和松浦鯉(SS)的遺傳參數(shù)(表3)。結果發(fā)現(xiàn)群體平均等位基因數(shù)(N)為6.633(HH)～6.733(GG)，平均有效等位基因數(shù)(Ne)為4.392(GG)～4.518(SS)，平均觀測雜合度(Ho)為0.801(GG)～0.815(HH)，平均期望雜合度(He)為0.762(HH)～0.768(SS)，平均多態(tài)信息含量(PIC)分別為0.717(HH)和0.720(GG和SS)，3個品種保種群體均屬于高度多態(tài)水平(PIC>0.5)[15]。對群體間遺傳參數(shù)進行成對樣本t檢驗，結果顯示Ne在3個鯉群體間的差異性不顯著(P>0.05)；N在3個群體間的差異達到顯著水平，而GG和HH、HH和SS在30個微衛(wèi)星標記的等位基因數(shù)差異極顯著(P<0.01)；除此之外，HH和SS群體在He和PIC的差異均達到顯著水平，P分別為0.000和0.017；而GG和SS群體在Ho和PIC的差異達到顯著水平，P分別為0.04和0.05。

Hardy-Weinberg平衡檢驗結果顯示，GG群體在4個標記顯著偏離平衡，其中HLJ1116、HLJ1119、HLJ1120表現(xiàn)為雜合子極顯著缺失；HH群體在10個標記顯著偏離，其中HLJ1120和HLJ3938表現(xiàn)為雜合子顯著不足，HLJ1093、HLJ1120等8個標記表現(xiàn)為雜合子顯著過剩；SS群體在4個標記顯著偏離平衡，其中HLJ1120和HLJ3415表現(xiàn)為雜合子不足，HLJ3473和HLJE547表現(xiàn)為雜合子過剩。HLJ1120在3個群體均極顯著偏離平衡，表現(xiàn)為雜合子不足；標記HLJ3291在GG和HH群體顯著偏離平衡，表現(xiàn)為雜合子過剩。3個群體的詳細統(tǒng)計參數(shù)見表3。

表3 3個鯉品種在30個標記上的遺傳多樣性參數(shù)

(續(xù)表3 Continued table 3)

標記MarkerGGNNeHoHePICPhweHHNNeHoHePICPhweSSNNeHoHePICPhweHLJ235285.6780.7330.8380.8010.58775.590.9330.8350.7970.06785.3250.7670.8260.7880.124HLJ265665.0000.8330.8140.7710.23865.0700.8670.8160.7740.049*64.6750.9330.7990.7540.224HLJ327663.4950.7330.7260.6810.12052.3870.6000.5910.5380.000**62.4930.7330.6090.5380.954HLJ329173.7980.7670.7490.7050.016*64.3580.9670.7840.7410.040*75.1430.8670.8190.7780.121HLJ335965.1140.9330.8180.7770.15863.0880.6330.6880.6360.25853.2470.7590.7040.6390.503HLJ341074.9450.7000.8110.7720.25575.7880.8330.8410.8050.06974.8000.9330.8050.7610.601HLJ341553.8300.9330.7510.6920.41985.6430.9000.8370.7990.20285.8070.80.8420.8050.001**HLJ346653.1200.7670.6910.6260.21641.9170.6000.4860.4470.52453.9300.8670.7580.7010.677HLJ347374.1480.8330.7720.7320.51976.3000.9310.8560.8210.28184.0050.8620.7640.7200.014*HLJ359776.0810.9000.850.8140.25576.0610.8670.8490.8150.05964.8000.9330.8050.7590.269HLJ363384.5460.7670.7930.7500.86353.1920.8670.6980.6220.57064.4260.8280.7880.7400.947HLJ363963.1320.7590.6930.6430.67563.7580.8000.7460.6900.001**62.1830.4070.5520.5090.303HLJ365675.8070.9670.8420.8040.11084.6390.7330.7980.7560.57674.3800.7500.7860.7380.738HLJ366253.1970.6670.6990.6300.63552.6050.9670.6270.5420.000**52.5530.6670.6190.5360.405HLJ393885.2630.8670.8240.7860.75185.5730.8330.8350.7970.002**95.3570.8670.8270.7910.261HLJE54762.6950.8670.6400.5950.33152.2840.7330.5720.5050.20942.1430.6670.5420.4800.000**平均Mean6.7334.3920.8010.7660.7200.3946.6334.5010.8150.7620.7170.2506.74.5180.8090.7680.7200.419

注：*表示顯著偏離Hardy-Weinberg平衡(P<0.05)；**表示極顯著偏離Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)

2.3 3個耐寒鯉品種的遺傳分化分析

3個鯉品種的群體間近交系數(shù)(FST)平均值為0.0527，表明5.27%的遺傳差異來自群體間，其中HH和SS群體的遺傳分化較大(FST=0.0418)，而GG和HH(FST=0.0391)、GG和SS(FST=0.0394)的遺傳分化相對較小?；蛄?Nm)的統(tǒng)計結果也得出了相似的結論，HH和SS群體間的基因流動(Nm=5.7375)小于GG和HH(Nm=6.1403)以及GG和SS(Nm=6.0936)。GG、HH和SS的遺傳距離(Ds)和遺傳相似度(I)見表4，HH和SS間的遺傳距離最遠(0.300)，其次為SS和GG(0.288)，GG和HH間遺傳距離最近(0.283)。利用UPGMA法構建的群體遺傳關系聚類圖如圖2所示。GG和HH先聚類為一支，再與SS聚在另一支。Structure分析結果顯示，當K=2時，HH群體從3個群體中分離出來，GG和SS群體主要遺傳組分相同；當K=3時，GG、HH和SS群體相互分離開，并且各自形成自己的遺傳組分(圖3)。

表4 群體間遺傳距離與遺傳相似度

注：對角線下方的是遺傳相似度；對角線上方的是遺傳距離

圖2 依據(jù)群體間的遺傳距離構建的UPGMA聚類圖

圖3 利用Structure構建的耐寒鯉品種結構(顯示當潛在亞種群等于2、3時種群的聚類關系)

注：縱坐標為各群體間個體占其祖先成份的百分比；每個垂直條代表一個個體，鯉魚品種沿橫坐標指示

3 討論

根據(jù)Barker[18]的微衛(wèi)星選擇標準，若較準確地對群體遺傳多樣性進行評估每個微衛(wèi)星標記的等位基因數(shù)至少為4，本研究所使用的微衛(wèi)星標記等位基因數(shù)為5～11，能夠較好地用于遺傳多樣性評估。其中26個標記在3個鯉群體擴增出特異等位基因，GG、HH、SS分別獲得了7個、7個和3個特異等位基因，其中3個、2個和1個特異等位基因的頻率超過10%；其余56個特異等位基因為2個品種共享而區(qū)別于第3個品種。在此基礎上，獲得了頻率大于10%的特異基因型，可用于3個抗寒鯉品種的分子鑒定。此結果表明以相似種源雜交形成的3個鯉耐寒品種均具有了各自獨特的等位基因及基因型，也說明3個品種經(jīng)過獨立選育，基本上形成了特異的遺傳結構。

平均雜合度是衡量群體遺傳多樣性的重要參數(shù)，可以反映群體遺傳多樣性水平的高低[19]。本研究中3個耐寒鯉品種GG、HH、SS的平均期望雜合度值(0.766、0.763、0.768)均小于平均觀測雜合度值(0.801、0.815、0.809)，表現(xiàn)為雜合子過剩。本研究結果中，GG和HH的Ho(0.801、0.815)高于梁利群等[8]的研究結果(0.355、0.305)和杜長斌等[4]的研究結果(0.4、0.38)，SS的Ho(0.809)也高于賈志英等[9]的研究結果(0.572)，造成此結果的原因可能與篩選到的微衛(wèi)星標記的高度多態(tài)性和較多的標記數(shù)量有關。根據(jù)Takezaki等[20]的研究，通過微衛(wèi)星標記計算的Ho平均值應為0.3～0.8，3個耐寒鯉品種的Ho均超出此范圍，可能是由兩個主要原因造成的，一是3個品種均為雜交選育種，每個品種至少含有2個以上的種源；二是雜合個體通常具有較高的生產(chǎn)性能，在以生長和表型為目標的人工選育群體中，易于造成雜合個體的富集，使雜合度偏高。平均多態(tài)信息含量(PIC)是另一個衡量群體遺傳多樣性常用的參數(shù)，Botstein等[15]認為：當PIC≥0.5時，為高度多態(tài)水平。3個耐寒鯉品種GG、HH、SS在30個標記上的平均多態(tài)信息含量相對較高，依次為0.720、0.717和0.720，與梁利群等[8](GG、HH，遺傳多樣性豐富)和賈志英等[9](SS，較豐富的遺傳多樣性)結果相同。所有標記除HLJ3466(在HH群體PIC=0.447)和HLJE547(在SS群體PIC=0.480)外，在3個群體中均屬高度多態(tài)位點(PIC>0.500)。這說明3個群體遺傳多樣性水平較高，同時也證明了以上多態(tài)位點對于3個耐寒鯉品種屬于高度多態(tài)位點。本研究結果表明3個耐寒鯉品種松荷鯉、荷包紅鯉抗寒品系和松浦鯉群體結構合理，具備適應變化多樣環(huán)境的能力，在遺傳育種和改良方面蘊藏著巨大的潛能，同時說明黑龍江水產(chǎn)研究所呼蘭試驗站以上3個耐寒鯉品種種質資源良好。

群體間近交系數(shù)值是體現(xiàn)群體間的遺傳分化程度不可或缺的量度指標。根據(jù)Wright[21]對遺傳分化指數(shù)和種群基因流系數(shù)(Nm)的界定，本研究中3個耐寒鯉品種間FST值較小(0.0527)而Nm值較大(4.4902)，因此屬于輕度遺傳分化水平，不同鯉群體之間存在一定的基因流動，但因為存在品種間的隔離，基因流動并不頻繁。群體聚類圖可以更直接地反應群體間的遺傳分化，荷包紅鯉抗寒品系和松荷鯉可以聚類為一支，可能是因為均繼承了耐高密度養(yǎng)殖的荷包紅鯉的基因多于松浦鯉，或者松浦鯉群體選育過程中過多地繼承了德國鏡鯉的基因導致其單獨聚類為一支。而Structure亞種群數(shù)檢驗結果顯示，當K=2時，松荷鯉和松浦鯉遺傳組分接近，這與2個品種選育過程中和黑龍江鯉回交密切相關，也可能GG、SS群體選育過程中分別與散鱗鏡鯉、德國鏡鯉雜交而融入鏡鯉的遺傳組分有關；而K=3時，3個群體均形成了各自獨特的遺傳組分，形成了具有不同性狀優(yōu)勢的新品種。雜種優(yōu)勢的強弱由雙親優(yōu)勢性狀是否得到互相補充決定，本研究對鯉品種進行Structure亞種群數(shù)檢驗的目的之一就是通過遺傳組分的分析從抗寒鯉材料中篩選遺傳組分差異相對較大的個體進行雜交，為抗寒鯉品種的進一步選育提供科學有效的指導。

群體遺傳多樣性分析作為評價品種環(huán)境適應能力的手段，對養(yǎng)殖品種進一步選育的指導具有重要的現(xiàn)實意義。本研究選取了北方地區(qū)的抗寒鯉品種(松荷鯉、荷包紅鯉抗寒品系和松浦鯉)作為實驗對象，用30個微衛(wèi)星標記分析其遺傳多樣性并進行種質鑒定，發(fā)現(xiàn)26個標記可根據(jù)擴增得到的特異性片段大小對以上3個耐寒鯉品種進行分子鑒定，15個標記可通過獲得的基因型鑒別3個耐寒鯉品種，其遺傳多樣性良好，種群能穩(wěn)定地生存繁衍。鑒于不同微衛(wèi)星標記在鯉品種間等位基因頻率和基因型頻率較低的特點，建議在利用特異性擴增片段和基因型進行種質鑒定的工作中可通過增加樣本數(shù)、不同標記組合或者結合其他鑒定方法來達到降低風險的目的。如果3個抗寒鯉品種中可用于種質鑒定的低頻率基因型在選育過程中丟失，品種間不同的優(yōu)勢性狀可能會因此喪失，以至于種質發(fā)生退化。因此，在鯉品種的選育過程中，除了利用分子標記技術使具優(yōu)勢性狀的基因型得到純合之外，還應該篩選遺傳組分差異比較大或者親緣關系比較疏遠的個體進行雜交以達到改善育種群體遺傳結構的目的，這樣才能有效避免近親繁殖可能帶來的遺傳衰退。

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Genetic diversity of three cold-resistant varieties of common carp analyzed by microsatellite markers

SANG Bin1,2, LU Cui-yun2, LI Chao2, SUN Xiao-wen2, LI Dan-tong1

(1. College of Fisheries and Life, Dalian Ocean University, Dalian 116023; 2. Heilongjiang Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Harbin 150070， China)

Cultivation and breeding of cold resistant varieties are very important for carp farming in the Three-North Region, meanwhile, genetic analysis of cultivars is helpful to the sustainable utilization of the germplasm resources.Comparative analysis of genetic diversity was conducted using microsatellite markers on three cold-resistant varieties of common carp with similar genetic background,CyprinuscarpioL. (GG),Cyprinuscarpiovar.wuyuanensis(HH), andCyprinuscarpiovar.Songpu(SS).The results showed as following: (1) The average effective number of alleles of three cold-resistant varieties of common carp (GG, HH, SS) were 4.392, 4.501 and 4.518, respectively. Average observed heterozygosities were 0.801, 0.815 and 0.809, respectively. The average polymorphism information contents were 0.720 and 0.717, 0.720, respectively. Three cold-resistant varieties of common carp were of highly polymorphic level. Three populations deviated from the Hardy-Weinberg equilibrium and the population structure were reasonable. (2) A tree diagram was constructed by clustering analysis according to genetic distance of three breeding carp. The results indicated that SS clustering was a separate branch firstly, followed by GG and HH. In accordance with the results of Structure analysis, HH separated as a group alone, GG and SS clustered together for the modelK=2.Whereas GG, HH, and SS were clustered into 3 different groups for the modelK=3.(3)seventy-three specific alleles were detected from 26 markers, of which 41 specific alleles frequency reached more than 10%. There were 161 specific genotypes with genotypic frequencies over 10%, which can be used for germplasm identification of 3 varieties of cold resistant carp. The purpose of this study was to provide a beneficial reference bases for the breeding and germplasm identification of common carp.

common carp; microsatellite; germplasm identification; genetic diversity

2016-05-09；

2016-08-02

農業(yè)部“948”項目(2016X15)；國家水產(chǎn)種質資源平臺項目(2016DKA30470)

桑 濱, 碩士, 主要從事水產(chǎn)生物技術研究，E-mail:BinSang2016@163.com

李丹彤, 教授, 主要從事海洋生物技術的研究,E-mail:lidantong@dlou.edu.cn

Q75；Q959.46+8

A

2095-1736(2017)03-0024-09

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2017.03.024