姚高友 譚 杰 吳羽媛 蘇曉盈 劉付少梅張 元 方家熙 陳楠生 王春德 劉志剛

墨西哥灣扇貝和扇貝“渤海紅”及其雜交子代的遺傳分析*

姚高友1,3譚 杰1,3吳羽媛1蘇曉盈1劉付少梅2張 元1,3方家熙4陳楠生5王春德6劉志剛1,3①

(1. 廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 湛江 524088；2. 湛江銀浪海洋生物技術(shù)有限公司 湛江 524022；3. 廣東省南海經(jīng)濟(jì)無(wú)脊椎動(dòng)物健康養(yǎng)殖工程研究中心 湛江 524088；4. 香港理工大學(xué)應(yīng)用生物及化學(xué)科技學(xué)系 香港 999077；5. 西蒙·弗雷澤大學(xué)理學(xué)院分子生物和生物化學(xué)系 加拿大不列顛哥倫比亞省本那比市 V5A 1S6；6. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋與工程學(xué)院 青島 266109)

利用SSR (Simple Sequence Repeats)分子標(biāo)記技術(shù)，對(duì)扇貝“渤海紅”、墨西哥灣扇貝()及其雜交子代3個(gè)群體共90個(gè)個(gè)體的遺傳多樣性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，8個(gè)SSR位點(diǎn)共擴(kuò)增出67個(gè)等位基因，各位點(diǎn)等位基因數(shù)范圍為4~14個(gè)，平均等位基因數(shù)為8.5個(gè)。扇貝“渤海紅”有效等位基因數(shù)(N)、平均觀測(cè)雜合度(H)和多態(tài)信息含量(PIC)最高，分別為2.3947、0.504和0.462；3個(gè)群體的遺傳分化指數(shù)(F)、基因流(N)和固定系數(shù)(F)分別為0.1398、1.5387和0.3698。對(duì)親代與雜交子代間的遺傳分化分析表明，雜交子代與扇貝“渤海紅”的遺傳距離最小(0.1188)，遺傳相似度最大(0.888)，雜交子代的遺傳結(jié)構(gòu)更偏向親本扇貝“渤海紅”。研究結(jié)果可為扇貝“渤海紅”和墨西哥灣扇貝群體種質(zhì)資源評(píng)估和雜交新品種的選育提供理論參考。

墨西哥灣扇貝；扇貝“渤海紅”；雜交；遺傳多樣性

扇貝“渤海紅”為紫扇貝()與海灣扇貝北部亞種()雜交，經(jīng) 6代選育而成，于2015年通過(guò)新品種審定。與傳統(tǒng)海灣扇貝相比，扇貝“渤海紅”生長(zhǎng)上表現(xiàn)出極顯著的雜種優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益(豐瑋等, 2012; 李建立等, 2012; 南樂(lè)紅等, 2012; Wang, 2017)，但扇貝“渤海紅”高溫耐受性差，96 h半致死溫度為29℃ (Wang, 2017)，不利于其在全國(guó)推廣養(yǎng)殖。墨西哥灣扇貝()又稱海灣扇貝南方亞種，原產(chǎn)于美國(guó)大西洋沿岸，其生長(zhǎng)快、鮮肉柱率高、高溫耐受性強(qiáng)，稚貝在32℃海水中存活率達(dá)76%(劉志剛等, 2007a)，1991年引進(jìn)中國(guó)后在南方北部灣成功推廣，成為北部灣漁業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一(Abbott, 1974; 劉志剛等, 2007b)。但由于最初引進(jìn)群體小且經(jīng)過(guò)20多年小群體繁育，墨西哥灣扇貝已出現(xiàn)較為嚴(yán)重的種質(zhì)退化問(wèn)題(彭張明等, 2014)，影響產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

雜交育種是貝類遺傳改良的重要方法，能夠有效提高子代生長(zhǎng)及抗逆性狀。為解決墨西哥灣扇貝種質(zhì)退化問(wèn)題，國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了華貴櫛孔扇貝()×墨西哥灣扇貝(潘奕達(dá), 2016; 潘奕達(dá)等, 2017)、紫扇貝×墨西哥灣扇貝(南樂(lè)紅等, 2012)種間雜交與墨西哥灣扇貝×海灣扇貝等北部亞種(Zhang,2007; Zheng, 2011)等種內(nèi)雜交。其雜交子代雖然在生長(zhǎng)上表現(xiàn)出一定的雜種優(yōu)勢(shì)，但未能完全適應(yīng)我國(guó)南方海域環(huán)境，種質(zhì)退化問(wèn)題仍未得到有效解決。為改善墨西哥灣扇貝種質(zhì)退化和扇貝“渤海紅”高溫敏感性問(wèn)題，課題組進(jìn)行了墨西哥灣扇貝與扇貝“渤海紅”的雜交育種研究，并成功獲得雜交子代。雜交子代在生長(zhǎng)上表現(xiàn)出明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，并完全適應(yīng)我國(guó)南方北部灣海域環(huán)境，具有良好的推廣養(yǎng)殖前景。

種群結(jié)構(gòu)的變異大小可以評(píng)判種群抵御外界環(huán)境壓力及進(jìn)化的潛力，即遺傳多樣性較高的種群對(duì)環(huán)境惡化耐受力較強(qiáng)，反之，則可能出現(xiàn)衰退(Cronquist, 1991; 錢迎倩等, 1994)。遺傳多樣性評(píng)估對(duì)貝類健康養(yǎng)殖指導(dǎo)及適應(yīng)性進(jìn)化潛力評(píng)價(jià)具有重要意義。 劉保忠(2003)和Wang等(2011)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)海灣扇貝養(yǎng)殖群體與原引種地區(qū)海灣扇貝群體相比，等位基因數(shù)量降低了20%，遺傳多樣性存在瓶頸效應(yīng)。譚杰等(2018)研究發(fā)現(xiàn)，海灣扇貝北部亞種“中科紅”經(jīng)過(guò)多年的定向選育，仍具有較高的遺傳多樣性，還具有較高的選育潛力。目前，關(guān)于扇貝“渤海紅”及墨西哥灣扇貝及其雜交子代遺傳多樣性研究未見(jiàn)報(bào)道。SSR分子標(biāo)記技術(shù)作為重要的DNA分子標(biāo)記技術(shù)之一，在皺紋盤鮑()(聶鴻濤等, 2013)、櫛孔扇貝()(張秀英等, 2012)、蝦夷扇貝()(韓斐斐等, 2012; 張廣明等, 2018)、櫛江珧()(李東明等, 2017)和馬氏珠母貝()(趙曉霞等, 2010)等多種重要海水貝類遺傳多樣性分析中得到廣泛應(yīng)用。熒光標(biāo)記毛細(xì)管電泳檢測(cè)技術(shù)具有自動(dòng)化、精度好、高通量等優(yōu)點(diǎn)，已在長(zhǎng)牡蠣()(郭香等, 2018)、歐洲牡蠣()(Wang, 2010)等重要貝類品種中得到應(yīng)用。本研究利用8對(duì)SSR引物，采用毛細(xì)管電泳技術(shù)，對(duì)扇貝“渤海紅”、墨西哥灣扇貝及其雜交子代的遺傳多樣性進(jìn)行分析，以期為扇貝“渤海紅”和墨西哥灣扇貝的群體遺傳評(píng)估和雜交新品種的選育提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

墨西哥灣扇貝群體為北部灣普通養(yǎng)殖群體，由湛江銀浪生物技術(shù)有限公司提供。扇貝“渤海紅”群體由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)王春德教授提供。雜交貝為扇貝“渤海紅”×墨西哥灣扇貝正反交子代(各1/2)中的橙色殼色群體。每個(gè)群體隨機(jī)選取30個(gè)個(gè)體，取閉殼肌于無(wú)水乙醇中，放入–20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 基因組DNA提取與檢測(cè)

采用全式金公司海洋生物基因組DNA提取試劑盒(Marine Animal Genomic DNA Kit)提取各群體基因組DNA。以1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA質(zhì)量。

1.3 微衛(wèi)星引物

從本課題組開(kāi)發(fā)的墨西哥灣扇貝SSR引物中，挑選多態(tài)性好、等位基因數(shù)較多的8對(duì)引物用于遺傳分析，引物信息見(jiàn)表1，熒光SSR引物由天一輝遠(yuǎn)公司合成。

1.4 PCR擴(kuò)增程序及反應(yīng)

PCR反應(yīng)采用全式金公司Super mix試劑盒，PCR反應(yīng)體系為10 μl，其中，模板0.5 μl，引物對(duì)各0.5 μl，2×PCR Master Mix 5 μl，無(wú)菌水3 μl。PCR擴(kuò)增反應(yīng)程序：95℃預(yù)變性5 min，10個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)降低1℃(95℃變性30 s，62℃~52℃退火30 s，72℃延伸30 s)，25個(gè)循環(huán)(95℃變性、52℃退火、72℃延伸)，72℃延伸10 min，4℃，保存。擴(kuò)增產(chǎn)物采用ABI3730XL測(cè)序儀進(jìn)行片段長(zhǎng)度分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用POPGENE 1.32軟件計(jì)算群體的等位基因數(shù)(N)、有效等位基因數(shù)(N)、期望雜合度(H)、觀測(cè)雜合度(H)、遺傳相似系數(shù)及遺傳距離等。使用PIC-CALC軟件計(jì)算多態(tài)信息含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 微衛(wèi)星位點(diǎn)的多態(tài)性

8個(gè)簡(jiǎn)單重復(fù)序列標(biāo)記(Simple Sequence Repeats, SSR)位點(diǎn)均能在扇貝“渤海紅”、墨西哥灣扇貝及其雜交子代中有效擴(kuò)增。表2為8個(gè)位點(diǎn)的遺傳多樣性信息。8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)共得到68個(gè)等位基因，其中，位點(diǎn)M1的等位基因最多(12個(gè))，位點(diǎn)M7等位基因最少(4個(gè))，各微衛(wèi)星位點(diǎn)的期望雜合度(H)范圍為0.2973~0.6265，觀測(cè)雜合度(H)范圍為0.1556~ 0.5385，平均期望雜合度為0.5491，平均觀測(cè)雜合度為0.2960，多態(tài)信息含量(PIC)介于0.2657~0.6255之間，平均多態(tài)信息含量為0.49836，說(shuō)明位點(diǎn)具有較高的遺傳多樣性，其中，高度多態(tài)位點(diǎn)5個(gè)(PIC>0.5)，中度多態(tài)位點(diǎn)3個(gè)(0.25

表1 8個(gè)多態(tài)SSRs引物信息

Tab.1 Primer information for eight pairs of polymorphic SSRs

表2 3個(gè)群體在8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)上的遺傳多樣性信息

Tab.2 The polymorphism information of eight microsatellite loci in three populations

2.2 等位基因頻率

8個(gè)位點(diǎn)在3個(gè)群體中擴(kuò)增的等位基因片段大小范圍為91~205 bp(表3)，3個(gè)群體均存在稀有等位基因(0<基因頻率<0.050)，墨西哥灣扇貝、扇貝“渤海紅”及雜交子代分別存在15、29和13個(gè)稀有等位基因。各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)在3個(gè)群體的等位基因頻率分布不均，群體間存在一定的遺傳差異。

2.3 遺傳距離

墨西哥灣扇貝、扇貝“渤海紅”及雜交子代的遺傳距離及遺傳相似度見(jiàn)表4。結(jié)果顯示，3個(gè)群體間均具有較高的遺傳相似度，其中，扇貝“渤海紅”與雜交子代的遺傳相似度(0.888)高于墨西哥灣扇貝與雜交子代(0.736)，墨西哥灣扇貝與扇貝“渤海紅”遺傳相似率最小(0.714)。雜交子代與墨西哥灣扇貝的遺傳距離(0.279)高于扇貝“渤海紅”與雜交子代的遺傳距離(0.118)。雜交子代的遺傳結(jié)構(gòu)更傾向親本扇貝“渤海紅”。

2.4 3個(gè)群體遺傳多樣性分析

雜交子代、墨西哥灣扇貝、扇貝“渤海紅”的平均多態(tài)信息含量分別0.358、0.4376、0.462(表5~表7)，說(shuō)明3個(gè)群體都具有中等遺傳多樣性(0.25<0.5)。其中，扇貝“渤海紅”平均期望雜合度、平均觀測(cè)雜合度和平均有效等位基因最高，分別為0.2971、0.5045和2.394。雜交子代平均期望雜合度、平均觀測(cè)雜合度、平均有效等位基因最低，分別為0.2458、0.4230和1.8316。

2.5 群體間遺傳分化

群體間的基因流(N)和遺傳分化指數(shù)(F)是反應(yīng)群體遺傳分化的重要指標(biāo)(表8)。當(dāng)0<F<0.05時(shí)，說(shuō)明群體的遺傳分化程度很弱；當(dāng)0.05<F<0.15時(shí)，群體處于中等程度的遺傳分化；當(dāng)0.15<F<0.25時(shí)，群體有較大的遺傳分化；當(dāng)F>0.25時(shí)，群體的遺傳分化極大(Wright, 1951)。在本研究中，3個(gè)群體8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)F值介于0.0825~0.2755，平均值為0.1398，表明13.98%的遺傳變異由群體分化而導(dǎo)致，86.02%的遺傳變異來(lái)源于群體內(nèi)部，說(shuō)明群體中存在較低水平的隨機(jī)交配，3個(gè)群體平均基因流(N)為1.5387，平均固定系數(shù)(F)為0.3698。3個(gè)群體間出現(xiàn)中等程度的遺傳分化。

表3 3個(gè)群體8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)上的等位基因頻率

Tab.3 Allele frequency of three populations in eight microsatellite loci

表4 墨西哥灣扇貝、扇貝“渤海紅”及其雜交子代的遺傳距離(對(duì)角線下方)和遺傳相似系數(shù)(對(duì)角線上方)

Tab.4 Genetic similarity coefficient (above the diagonal) and distance (below the diagonal) of three populations

表5 雜交子代在8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的遺傳多樣性參數(shù)

Tab.5 Genetic diversity index of hybrid (A. irradians concentricusדBohai Red”) in eight microsatellite loci

表6 墨西哥灣扇貝在8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的遺傳多樣性參數(shù)

Tab.6 Genetic diversity index of A. irradians concentricus in eight microsatellite loci

表7 扇貝“渤海紅”在8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的遺傳多樣性參數(shù)

Tab.7 Genetic diversity index of “Bohai Red” in eight microsatellite loci

表8 3個(gè)群體8個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)統(tǒng)計(jì)量及基因流值

3 討論

3.1 親本群體遺傳多樣性

遺傳多樣性可用于評(píng)估一個(gè)種群抵御外界環(huán)境壓力的能力及進(jìn)化的潛力。在水產(chǎn)動(dòng)物育種中，遺傳多樣性指數(shù)常作為一個(gè)養(yǎng)殖品種是否需要進(jìn)行遺傳改良的基礎(chǔ)指標(biāo)之一。本研究中，墨西哥灣扇貝遺傳多樣性參數(shù)(PIC0.358)明顯低于扇貝“渤海紅”(PIC= 0.462)。研究表明，親本數(shù)量的減少會(huì)引起一些低頻率位點(diǎn)的丟失(萬(wàn)俊芬等, 2004a)。在貝類人工養(yǎng)殖過(guò)程中的近親繁殖、遺傳漂變及瓶頸效應(yīng)使得養(yǎng)殖群體基因庫(kù)中某些等位基因丟失，造成養(yǎng)殖群體遺傳多樣性和遺傳變異度降低(呂林蘭等, 2008)。墨西哥灣扇貝養(yǎng)殖群體最初引種基礎(chǔ)群體小(222個(gè))，且經(jīng)過(guò)20多代的累代養(yǎng)殖(張福綏等, 1994)，遺傳多樣性出現(xiàn)明顯下降。作為新興的養(yǎng)殖品種扇貝“渤海紅”群體，其遺傳多樣性參數(shù)接近高度遺傳多樣性(PIC>0.5)，說(shuō)明扇貝“渤海紅”仍具有較大的選育潛力。

3.2 雜種優(yōu)勢(shì)與親本遺傳距離

雜種優(yōu)勢(shì)是指雜交子代在生長(zhǎng)、存活等方面均優(yōu)于雙親的現(xiàn)象(張國(guó)范等, 2004)。一般認(rèn)為，雜種優(yōu)勢(shì)的強(qiáng)弱與親本自身的遺傳差異有關(guān)，即在一定的范圍內(nèi)，親本間的遺傳差異越大，其雜交子代往往具有更高的雜種優(yōu)勢(shì)(魏繼海等, 2016; 謝曉東等, 2003)。而親本間的遺傳差異大小可以用遺傳距離來(lái)衡量(張佳佳等, 2018)。本研究中，墨西哥灣扇貝與扇貝“渤海紅”的遺傳相似度為0.7146，遺傳距離為0.3361。根據(jù)Thorpe(1982)提出的同種群體遺傳相似性系數(shù)應(yīng)介于0.80~0.97，而遺傳距離應(yīng)介于0.03~0.20的觀點(diǎn)，本研究結(jié)果中，親本群體這2個(gè)參數(shù)均不在同種群體范圍內(nèi)，說(shuō)明2個(gè)群體間存在明顯的遺傳差異。理論上，二者雜交能夠產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì)明顯的雜交子代。研究表明，墨西哥灣扇貝×扇貝“渤海紅”的雜交子代生長(zhǎng)速度與親本墨西哥灣扇貝相比，提高了20%，具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，其結(jié)果也驗(yàn)證了本研究的推論(譚杰, 2018)。但貝類遺傳育種的實(shí)踐及理論證明了雜種優(yōu)勢(shì)利用的關(guān)鍵不僅在于親本間的遺傳差異，還需要親本間具有較高的配合力(張國(guó)范等, 2004)。這在海灣扇貝自交家系與交雜家系(鄭懷平等, 2004)及太平洋牡蠣()近交系間雜交(Hedgecock, 1995)的雜種優(yōu)勢(shì)比較中均證明了這一點(diǎn)。因此，在扇貝“渤海紅”與墨西哥灣扇貝2個(gè)親本群體中選擇更高配合力親本個(gè)體可能會(huì)加強(qiáng)雜交子代雜種優(yōu)勢(shì)的利用。

3.3 雜交子代遺傳偏向性與遺傳變異

在貝類雜交育種中，雜交子代在遺傳結(jié)構(gòu)偏向親本一方的現(xiàn)象已經(jīng)有較多報(bào)道，如合浦珠母貝()×珠母貝()的雜交子代在核型和同工酶上均與合浦珠母貝一致(姜衛(wèi)國(guó)等, 1983; 李剛等, 1983)；櫛孔扇貝×蝦夷扇貝的雜交F1代均偏向各自的母本(何斌等, 2007)；櫛孔扇貝×華貴櫛孔扇貝的雜交F1代在遺傳上也同樣更加偏向母本櫛孔扇貝(萬(wàn)俊芬等, 2004b)。本研究中，雜交子代與親本扇貝“渤海紅”的遺傳距離為0.1188，與親本墨西哥灣扇貝的遺傳距離為0.279，雜交貝在遺傳結(jié)構(gòu)上更偏向于親本扇貝“渤海紅”。研究表明，雜交子代偏向某一方親本，與雜交過(guò)程中染色體重組、突變和異染色質(zhì)附近區(qū)域的SSR標(biāo)記的偏分離聚集(張玉山等, 2008)，以及在胚胎發(fā)育過(guò)程中染色體的選擇性丟失等相關(guān)(Estoup, 2002; Fujiwara, 1997)。但也有學(xué)者認(rèn)為，親本遺傳物質(zhì)對(duì)后代貢獻(xiàn)率不一致是因?yàn)閮捎H本基因純合度不同，基因純度高親本基因型在后代中被檢測(cè)幾率增加(蔡磊等, 2012)。親本基因純合度及遺傳物質(zhì)的重組、變異等原因可能造成雜交子代在遺傳結(jié)構(gòu)上更加偏向于親本扇貝“渤海紅”。

雜交能夠提高雜交子代的遺傳多樣性，如日本沼蝦()太湖群體和鄱陽(yáng)湖群體雜交后，其雜交子代的觀測(cè)雜合度有明顯的提高(李瀚聲等, 2011)；馬氏珠母貝近交家系遺傳多樣性顯著低于雜交家系(張嘉麗等, 2015)。但本研究中，雜交子代的遺傳參數(shù)(N、H、H和PIC)均低于親本墨西哥灣扇貝和扇貝“渤海紅”。同樣的現(xiàn)象也出現(xiàn)在紫扇貝×海灣扇貝的雜交實(shí)驗(yàn)中(孫妍等, 2013)。這可能與雜交實(shí)驗(yàn)中使用的親本數(shù)量較少(5個(gè))有關(guān)。研究表明，當(dāng)親本數(shù)量低于有效親本數(shù)量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致子代種群遺傳變異力下降(Su, 1996)；張海濱等(2005)等也發(fā)現(xiàn)，海灣扇貝過(guò)低的親本數(shù)量能夠顯著影響子代的生長(zhǎng)及存活。貝類配子具有多產(chǎn)性，貝類雜交育種常采用少數(shù)親本雜交的方式，這種雜交方式可能導(dǎo)致子代中親本部分等位基因丟失而影響子代的遺傳變異程度，不利于后續(xù)雜交子代繼代選育。此外，本研究中雜交子代群體選用了橙色群體，這也可能造成雜交子代遺傳多樣性低于雙親。

Abbott RT. American seashells (2nded). New York: Van Nostrand Reinhold Company, 1974

Cai L, Bai JJ, Li SJ,Genetic analysis of northern largemouth bass, Florida largemouth bass, and their reciprocal hybrids. Journal of Fishery Sciences of China, 2012, 19(1): 70–76[蔡磊, 白俊杰, 李勝杰, 等. 大口黑鱸北方亞種和佛羅里達(dá)亞種及其雜交子代的遺傳分析. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2012, 19(1): 70–76]

Cronquist A The evolution process: A critical study of evolutionary theory (2nded). New York: Columbia University Press, 1991

Estoup A, Jarne P, Cornuet JM. Homoplasy and mutation model at microsatellite loci and their consequences for population genetics analysis. Molecular Ecology, 2002, 11(9): 1591– 1604

Feng W, Li JL, Cai DQ,. Comparison of development and growth of the F1and F2hybrids between the Peruvian and Bay scallop. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(20): 118–124 [豐瑋, 李建立, 蔡德泉, 等. 紫扇貝與海灣扇貝雜交后代生長(zhǎng)發(fā)育的比較研究. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2012, 28(20): 118–124]

Fujiwara A, Abe S, Yamaha E,. Uniparental chromosome elimination in the early embryogenesis of the inviable salmonid hybrids between masu salmon female and rainbow trout male. Chromosoma, 1997, 106(1): 44–52

Guo X, Zeng ZN, Zheng YY,. Genetic diversity in selected lines ofJournal of Fishery Sciences of China, 2018, 25(5): 1131–1136[郭香, 曾志南, 鄭雅友, 等. 福建牡蠣選育群體的遺傳多樣性. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2018, 25(5): 1131–1136]

Hang FF, Zhang JB, Li L,. Genetic diversity in two- generation of cultured Japanese scallop (()) populations. Marine Sciences, 2012, 36(9): 1–8[韓斐斐, 張繼彪, 李莉, 等. 蝦夷扇貝養(yǎng)殖群體及其子代的遺傳多樣性分析. 海洋科學(xué), 2012, 36(9): 1–8]

He B, Yang AG, Wang YQ,. Segregation of ISSR markers in hybrid larvae of scallop×. Marine Fisheries Research, 2007, 28(6): 32–38[何斌, 楊愛(ài)國(guó), 王清印, 等. 櫛孔扇貝×蝦夷扇貝單對(duì)雜交子一代幼蟲(chóng)ISSR標(biāo)記的分離方式. 海洋水產(chǎn)研究, 2007, 28(6): 32–38]

Hedgecock D, McGoldrick DJ, Bayne BL. Hybrid vigor in Pacific oysters: An experimental approach using crosses among inbred lines. Aquaculture, 1995, 137(1): 285–298

Jiang WG, Wei Y, Li G. Studies on the cultivated interspecific hybridizations between pairs ofand(Mollusca, Bivalvia)Ⅱ. Observation on the chromosomes of fertilization and hybrids. Tropic Oceanology, 1983, 2(4): 316–320[姜衛(wèi)國(guó), 魏貽堯, 李剛. 合浦珠母貝、長(zhǎng)耳珠母貝和大珠母貝種間人工雜交的研究——Ⅱ. 受精過(guò)程和雜交后代的染色體觀察. 熱帶海洋, 1983, 2(4): 316–320]

Li DM, Yang AG, Wu B,Development and application of the EST-SSR markers inProgress in Fishery Sciences,2017, 38(2): 137–142[李東明, 楊愛(ài)國(guó), 吳彪, 等. 櫛江珧()EST-SSR標(biāo)記的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2017, 38(2): 137–142]

Li G, Jiang WG, Wei YY. Studies on the cultivated interspecific hybridizations between pairs ofand(Mollusca, Bivalvia)Ⅲ. Comparative study on zymograms. Tropic Oceanology, 1983(4): 321-328[李剛, 姜衛(wèi)國(guó), 魏貽堯. 合浦珠母貝、長(zhǎng)耳珠母貝和大珠母貝種間人工雜交的研究——Ⅲ. 同工酶譜的比較研究. 熱帶海洋, 1983(4): 321–328]

Li HS, Feng JB, Xie N,. Genetic structure analysis of parents and F1generation groups offrom Taihu Lake and Poyang Lake. Journal of Shanghai Ocean University, 2011, 20(3): 321–327 [李瀚聲, 馮建彬, 謝楠, 等. 日本沼蝦太湖和鄱陽(yáng)湖群體及其F1的遺傳結(jié)構(gòu)分析. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 20(3): 321–327]

Li JL, Wang CD, Li ZX,. Growth and path analyses of hybrid families between the Peruvian and Bay scallop, Marine Sciences, 2012, 36(8): 15–20 [李建立, 王春德, 李朝霞, 等. 紫扇貝和海灣扇貝雜交家系的生長(zhǎng)和通徑分析. 海洋科學(xué), 2012, 36(8): 15–20]

Liu BZ. Study on the population genetics of Bay scallopand the molecular phylogeny of Pectinidae. Doctoral Dissertation of Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, 2003 [劉保忠. 海灣扇貝群體遺傳學(xué)和扇貝科分子系統(tǒng)演化的研究. 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所博士研究生學(xué)位論文, 2003]

Liu ZG, Wang H, Fu SW. Morphological growth of culturedSay in Beibu Bay in Zhanjiang. Journal of Fisheries of China, 2007a, 31(5): 675–681[劉志剛, 王輝, 符世偉. 湛江北部灣養(yǎng)殖墨西哥灣扇貝的形態(tài)增長(zhǎng)規(guī)律. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2007a, 31(5): 675–681]

Liu ZG, Wang H, Li ZM,. Upper incipient lethal temperature ofSay. Journal of Fishery Sciences of China, 2007b, 14(5): 778–785[劉志剛, 王輝, 栗志民, 等. 墨西哥灣扇貝高起始致死溫度的研究. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2007b, 14(5): 778–785]

Lü LL, Du XD, Wang Y,. Genetic diversity of three populations and the first generations of hybridization between different populations of pearl oyster,(Dunker). Acta Hydrobiologica Sinica, 2008, 32(1): 26–32[呂林蘭, 杜曉東, 王嫣, 等. 馬氏珠母貝3個(gè)野生種群及種群間雜交后代遺傳多樣性的ISSR分析. 水生生物學(xué)報(bào), 2008, 32(1): 26–32]

Nan YH, Zhang JS, FengW,. Inter-specific hybridization betweenand. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(20): 131–135 [南樂(lè)紅, 張金盛, 豐瑋, 等. 紫扇貝和墨西哥灣扇貝種間雜交的初步研究. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2012, 28(20): 131–135]

Nie HT, Li Q, Kong LF. Development of four multiplex PCR panels of microsatellites and application to kinship analysis in the Pacific abalone (). Journal of Fisheries of China, 2013, 37(2): 207–215 [聶鴻濤, 李琪, 孔令鋒. 皺紋盤鮑微衛(wèi)星多重PCR體系構(gòu)建及其在家系鑒定中的應(yīng)用. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2013, 37(2): 207–215]

Pan YD, Feng J, Liu H,. Reciprocal crosses betweenand. Journal of Fishery Sciences of China, 2017, 24(4): 698–709 [潘奕達(dá), 封杰, 劉行, 等. 墨西哥灣扇貝與華貴櫛孔扇貝的遠(yuǎn)緣雜交. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2017, 24(4): 698–709]

Pan YD. A preliminary study on the inter-genus hybridization betweenSay and. Master′s Thesis of Guangxi University, 2016[潘奕達(dá). 墨西哥灣扇貝與華貴櫛孔扇貝屬間遠(yuǎn)緣雜交的初步研究. 廣西大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文, 2016]

Peng ZM, LiuFu SM, Liu ZG. Research progress of artificial culture and genetic breeding ofSay. Journal of Guangdong Ocean University, 2014, 34(1): 91–97 [彭張明, 劉付少梅, 劉志剛. 墨西哥灣扇貝人工養(yǎng)殖及遺傳育種研究進(jìn)展. 廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2014, 34(1): 91–97]

Qian YQ, Ma KP. Principles and methods of biodiversity research. Beijing: China Science and Technology Press, 1994[錢迎倩, 馬克平. 生物多樣性研究的原理與方法. 北京: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社, 1994]

Su GS, Liljedahl LE, Gall G. Effects of inbreeding on growth and reproductive traits in rainbow trout (). Aquaculture, 1996, 142(3–4): 139–148

Sun Y, Huang XT, Hu LP,. AFLP analysis of genetic structure of,and their positive and negative hybrid offspring. Marine Sciences, 2013, 37(8): 1–5[孫妍, 黃曉婷, 胡麗萍, 等. 紫扇貝、海灣扇貝及其正反雜交子代群體遺傳結(jié)構(gòu)的AFLP分析. 海洋科學(xué), 2013, 37(8): 1–5]

Tan J, Peng XJ, Liu ZG,. SSR analysis of genetic diversity ofand Zhongkehong. Genomics and Applied Biology, 2018, 37(4): 1397–1405[譚杰, 彭曉君, 劉志剛, 等. 墨西哥灣扇貝與“中科紅”海灣扇貝群體遺傳多樣性SSR分析. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué), 2018, 37(4): 1397–1405]

Tan J. Transcriptome analysis ofand study on the molecular markers of its progeny crossed with‘’. Master′s Thesis of Guangdong Ocean University, 2018 [譚杰.墨西哥灣扇貝轉(zhuǎn)錄組分析及其與扇貝“渤海紅”雜交F1代分子標(biāo)記研究. 廣東海洋大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文, 2018]

Thorpe JP. The molecular clock hypothesis: Biochemical evolution, genetic differentiation and systematics. Annual Review of Ecology and Systematics, 1982, 13: 139–168

Wan JF, Bao ZM, Liu GX,. Segregation of ISSR markers in hybrid larvae of two scallop species. Chinese High Technology Letters, 2004b, 14(5): 82–87[萬(wàn)俊芬, 包振民, 劉廣旭, 等. 扇貝種間單對(duì)雜交一代幼蟲(chóng)ISSR標(biāo)記的分離方式. 高技術(shù)通訊, 2004b, 14(5): 82–87]

Wan JF, Bao ZM, Wang XL,. The influence of parental stock size on the genetic structure of. Journal of Fisheries of China, 2004a, 28(2): 127–132[萬(wàn)俊芬, 包振民, 汪小龍, 等. 親本數(shù)目對(duì)鮑養(yǎng)殖群體AFLP標(biāo)記位點(diǎn)及其遺傳結(jié)構(gòu)的影響. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2004a, 28(2): 127–132]

Wang C, Liu B, Li J,. Introduction of the Peruvian scallop and its hybridization with the Bay scallop in China. Aquaculture, 2011, 310(3–4): 380–387

Wang C, Liu B, Liu X,. Selection of a new scallop strain, the Bohai Red, from the hybrid between the Bay scallop and the Peruvian scallop. Aquaculture, 2017, 479: 250–255

Wang Y, Wang X, Wang A,. A 16-microsatellite multiplex assay for parentage assignment in the eastern oyster (Gmelin). Aquaculture, 2010, 308(1): S28–S33

Wei JH, Zhao JL, Wu JW,. Genetic characterization of Oreochromis niloticus (♀) × Sarotherodon melanotheron (♂) hybrid F2and F3by microsatellite analysis, South China Fisheries Science, 2016, 12(1): 30–35[魏繼海, 趙金良, 吳俊偉, 等. 尼羅羅非魚(yú)(♀)×薩羅羅非魚(yú)(♂)雜交F2與F3群體遺傳特征的微衛(wèi)星分析. 南方水產(chǎn)科學(xué), 2016, 12(1): 30–35

Wright S. Genetical structure of populations. Annals of Eugenics, 1951, 15(1): 323–354

Xie XD, Ni ZF, Meng FR,. Relationship between differences of gene expression in early developing seeds of hybrid versus parents and heterosis in wheat. Acta Genetica Sinica, 2003, 30(3): 260–266 [謝曉東, 倪中福, 孟凡榮, 等. 小麥雜交種與親本發(fā)育早期種子的基因表達(dá)差異及其與雜種優(yōu)勢(shì)關(guān)系的初步研究. 遺傳學(xué)報(bào), 2003, 30(3): 260–266]

Zhang FS, He YZ, Qi LX,. Introduction and spat-rearing of the F1generation ofSay. Oceanologia et Limnologia Sinica, 1994, 25(4): 372–377[張福綏, 何義朝, 亓鈴欣, 等. 墨西哥灣扇貝的引種和子一代苗種培育. 海洋與湖沼, 1994, 25(4): 372–377]

Zhang GF, Liu X, Que YH,. The theory and application of hybridization and heterosis in marine mollusks. Marine Sciences, 2004, 28(7): 54–60 [張國(guó)范, 劉曉, 闕華勇, 等. 貝類雜交及雜種優(yōu)勢(shì)理論和技術(shù)研究進(jìn)展. 海洋科學(xué), 2004, 28(7): 54–60]

Zhang GM, Sun XJ, Wu BTransferability of EST-SSR frominto. Progress in Fishery Sciences, 2018, 39(4): 139–146[張廣明, 孫秀俊,吳彪, 等. 蝦夷扇貝EST-SSR標(biāo)記在櫛孔扇貝中的通用性研究. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2018, 39(4): 139–146]

Zhang H, Liu X, Zhang G,. Growth and survival of reciprocal crosses between two Bay scallops,Say andLamarck. Aquaculture, 2007, 272(S1): S88–S93

Zhang HB, Liu X, Zhang GF,Effects of effective population size on the F1growth and survival of Bay scallop.Acta Oceanologica Sinica, 2005, 27(2): 177–180[張海濱, 劉曉, 張國(guó)范, 等. 不同有效繁殖群體數(shù)對(duì)海灣扇貝Fl生長(zhǎng)和存活的影響. 海洋學(xué)報(bào), 2005, 27(2): 177–180]

Zhang JJ, Li J, Zhang GS,. Microsatellite-based analysis of genetic diversity of parent and hybrid of yellow catfish(♀)×(♂). Fisheries Science, 2018, 37(5): 612–621[張佳佳, 李杰, 張國(guó)松, 等. 雜交黃顙魚(yú)(黃顙魚(yú)♀×瓦氏黃顙魚(yú)♂)及其雙親遺傳多樣性的微衛(wèi)星分析. 水產(chǎn)科學(xué), 2018, 37(5): 612–621

Zhang JL, Luo YQ, Huang Y,. Genetic structure of inbred and hybrid families of pearl oyster. Genomics and Applied Biology, 2015, 34(4): 723–730 [張嘉麗, 羅燕秋, 黃怡, 等. 馬氏珠母貝近交與雜交家系的遺傳結(jié)構(gòu)比較. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué), 2015, 34(4): 723–730

Zhang XY, Zhang XJ, Zhao C,. The development of BAC-end sequence-based microsatellite markers and analysis on population genetic diversity in Zhikong scallop (). Journal of Fisheries of China, 2012, 36(6): 815–824 [張秀英, 張曉軍, 趙翠, 等. 櫛孔扇貝BES-SSR的開(kāi)發(fā)及遺傳多樣性分析. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2012, 36(6): 815–824]

Zhang YS, Chen QQ, Wu W,. Integration of centromeric regions on the rice molecular linkage map of SSR markers. Journal of Huazhong Agricultural University, 2008, 27(2): 167–171 [張玉山, 陳慶全, 吳薇, 等. 水稻SSR標(biāo)記遺傳連鎖圖譜著絲粒的整合及其偏分離分析. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 27(2): 167–171]

Zhao XX, Deng YW, Du XD,. Genetic structure of four progeny stocks ofby microsatellite markers analysis. Genomics and Applied Biology, 2010, 29(5): 879–884 [趙曉霞, 鄧岳文, 杜曉東, 等. 利用微衛(wèi)星標(biāo)記分析馬氏珠母貝4個(gè)養(yǎng)殖群體遺傳結(jié)構(gòu). 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué), 2010, 29(5): 879–884]

Zheng H, Xu F, Zhang G. Crosses between two subspecies of Bay scallopand heterosis for yield traits at harvest. Aquaculture Research, 2011, 42(4): 602– 612

Zheng HP, Zhang GF, Liu X,. Comparison of growth and survival between the self-fertilized and hybridized families inJournal of Fisheries of China, 2004, 28(3): 267–272 [鄭懷平, 張國(guó)范, 劉曉, 等. 海灣扇貝雜交家系與自交家系生長(zhǎng)和存活的比較. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2004, 28(3): 267–272]

Genetic Analysis of, “Bohai Red” and Their Hybrids

YAO Gaoyou1,3, TAN Jie1,3, WU Yuyuan1, SU Xiaoying1, LIUFU Shaomei2, ZHANG Yuan1,3, FANG Jiaxi4, CHEN Nansheng5, WANG Chunde6, LIU Zhigang1,3①�

(1. Fisheries College of Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088; 2. Zhanjiang Silverwave Marine Biotechnology Co.Ltd., Zhanjiang 524022; 3. Guangdong Province Nanhai Economic Invertebrates Healthy Breeding Engineering Research Center, Zhanjiang 524088; 4. Department of Applied Biology and Chemical Technology of Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong 999077;5. Department of Molecular Biology and Biochemistry of Simon Fraser University, British Columbia V5A 1S6; 6. College of Marine Science and Engineering, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109)

Hybridization between the ‘Bohai Red’ andwas conducted. The hybrids exhibited heterosis in terms of survival rate, growth rate, and heat tolerance, demonstrating substantial potential to replace. To ensure the efficient use of these hybrids, we need to understand the genetic structure of the hybrids and their parents. Microsatellites are widely used to assess the genetic diversity of aquaculture species and to construct a quantitative trait locus due to their characteristics such as abundant polymorphism, rich information, and high codominance and conservation. In this research, the genetic diversityof 90 individuals in 3 populations of, ‘Bohai Red’, and their hybrids was analyzed using 8 pairs of microsatellite primers. A total of 67 alleles were amplified, and 4~14 alleles at each locus were generated, with a mean allele number of 8.5. Effective allele number, expected heterozygosity, and polymorphic content were the highest in ‘Bohai Red’ (2.3947, 0.504, and 0.462, respectively). The genetic differentiation index, gene flow, and fixed coefficient were 0.1398, 1.5387, and 0.3698, respectively. Between the hybrids and ‘Bohai Red’, the genetic distance was the smallest (0.1188) and the genetic similarity was the highest (0.888), suggesting their similar genetic structures. These findings provide a reference for the genetic analyses of ‘Bohai Red’ andas well as for the breeding of new varieties.

; “Bohai Red”; Hybridization; Genetic diversity

LIU Zhigang, E-mail: liuzg919@126.com

S966.9

A

2095-9869(2020)05-0014-09

10.19663/j.issn2095-9869.20190502001

http://www.yykxjz.cn/

姚高友, 譚杰, 吳羽媛, 蘇曉盈, 劉付少梅, 張?jiān)? 方家熙, 陳楠生, 王春德, 劉志剛. 墨西哥灣扇貝和扇貝“渤海紅”及其雜交子代的遺傳分析. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2020, 41(5): 118–126

Yao GY, Tan J, Wu YY, Su XY, Liufu SM, Zhang Y, Fang JX, Chen NS, Wang CD, Liu ZG. Genetic analysis of, “Bohai Red” and their hybrids. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(5): 118–126

* 廣東海洋大學(xué)2017年“高水平大學(xué)”省財(cái)政資金支持項(xiàng)目(002026003003)、2019廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃(2019B020238002)和2019廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2019KJ146)共同資助[This work was supported by Guangdong Ocean University Project of “High-level University”(002026003003) in 2017, Key Research and Development Program of Guangdong (2019B020238002), and 2019 Innovation Team of Modern Agricultural in Guangdong(2019KJ146)]. 姚高友，E-mail: gaoyouyao@126.com

劉志剛，教授，E-mail:liuzg919@126.com

2019-05-02,

2019-07-10

(編輯 馬璀艷)