摘要
文昌鱼由于其特殊的进化地位、简单的器官构造、基因构成和胚胎发育模式，一直被认为是了解脊索动物和脊椎动物起源的很好模型。近年来，文昌鱼已能在近海实验室实现连续育种培养，热激诱导产卵，构建突变体和转基因品系，但目前文昌鱼的室内养殖方法较为繁琐且未能在内陆地区实现连续繁育。此外，文昌鱼为野生物种，个体杂合度高和个体间遗传差异大是目前文昌鱼研究面临的另一重要问题。 针对第一个问题，本文从一对文昌鱼亲本所产的同一批后代中抽取300尾并将其随机分为4组(每组3个平行)，分别按照如下条件侍养(共做了2次重复):对照组C组(20尾/桶)养殖于天然海水加海沙的方形塑料桶内，实验组A组(20尾/缸，无沙或玻璃珠)、B组(20尾/缸，缸内有加沙子替代物玻璃珠)和D组(40尾/缸，无沙或玻璃珠)养殖于实验室自主研发的文昌鱼养殖系统内，使用人工海水。通过比较各组间的成活率、体长增长速度、性腺长成率、雌性和雄性的诱导产卵/排精效率、以及子一代的受精率、孵化率、开口期正常率和胚胎时期胚胎总的成活率，我们发现1)4个组的存活率均很高;2)B、C两组相比，前者体长增长显著快于后者，但其性腺长成率远低于后者;3)A、B两组相比，前者体长增长显著慢于后者，而性腺长成率明显快于后者;4)A、D两组相比，前者体长增长率和性腺长成率均较后者快;5)天然海水组产卵/排精诱导成功率较人工海水组高，但两者子一代的受精率、孵化率、开口期正常率和胚胎时期胚胎总的成活率均无显著差异;6)人工海水组子一代亚成体可以在自主研发的养殖系统中人工海水无沙养殖生长发育至性成熟，并正常繁殖子二代。上述结果说明1)文昌鱼可以在人工海水中进行无沙养殖并能实现连续繁育;2)养殖缸内加入玻璃珠有利于文昌鱼体长生长，不加玻璃珠有利于文昌鱼性腺发育;3)养殖密度偏高影响文昌鱼体长生长和生殖腺发育。 针对第二个问题，本文探究了通过减数分裂雌核发育方法建立遗传背景单一佛罗里达文昌鱼纯系的可能。我们首先评估并确定了精子灭活的最佳紫外线照射剂量(灭活精子基因组，但保留精子受精能力);接着设计正交实验确定冷休克处理的最佳起始时间和持续时间;进而通过检测单倍体染色体数目和雌核发育世代之间SNP确定雌核发育个体遗传物质是否均来自于母本;最后利用二代测序技术对雌核发育品系中的部分个体进行全基因组测序，计算各组的平均纯合度并进行显著性分析。结果显示:精子灭活的最佳紫外线照射剂量为80sec，冷休克(0℃)处理的最佳起始时间为受精后3min，最佳持续时间为15min;紫外照射80sec的精子虽能正常将卵子受精，但受精后的胚胎均无法正常发育，且其染色体数目均为单倍性(19条，87.71％)或非整倍性(大于或少于19条，12.28％);将上述胚胎经低温加倍处理后，约有26.58％的胚胎能正常发育;SNP分析显示雌核发育个体的遗传物质均来自于母本;基因组测序分析显示，meio-C2(雌核二代对照)、meio-G2(雌核二代)、meio-C3(雌核三代对照)、meio-G3(雌核三代)的平均纯合度分别为98.72％、99.19％、99.41％和99.22％。以上结果说明，利用上述减数分裂雌核发育的诱导条件可获得真正的雌核发育二倍体，将减数分裂雌核发育技术与近交技术结合的方式可以加快获得具有优良性状纯系的速度。因此，本研究成功获得了雌核发育个体，并通过连续三代诱导减数分裂雌核发育首次建立了遗传背景相对纯化的文昌鱼品系。
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