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兰州鲇生长性状全基因组关联分析及遗传参数估计

王吉祥

兰州鲇生长性状全基因组关联分析及遗传参数估计

王吉祥1
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作者信息

  • 1. 喀什大学
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摘要

兰州鲇(Silurus lanzhouensis)是黄河中上游特有的大型底层经济肉食性鱼类,味道鲜美,肉质紧实,具有很高的营养价值,被誉为“黄河鲶鱼活人参”。但因近年来兰州鲇市场需求不断扩大及网箱养殖增加,兰州鲇频繁出现易患病、苗种培育成活率低下、良种选育优势不足等现象,严重阻碍了兰州鲇养殖产业可持续发展。为提升兰州鲇苗种成活率和加大对兰州鲇重要经济性状改良工作,推动兰州鲇产业发展,本研究以 13 个家系 3 月龄兰州鲇为研究对象,采用通径分析等方法探索影响兰州鲇体重的主要性状,利用全基因关联分析(Genome-wide association study, GWAS),筛选与生长性状密切相关的分子标记,挖掘影响生长性状的候选基因,进一步利用最佳线性无偏预测法(Best linear unbiased prediction,BLUP)和基因组最佳线性无偏预测法(Genomic best linear unbiased prediction, GBLUP)比较了兰州鲇育种过程中遗传参数估计值和育种值。主要研究结果如下: (1)对兰州鲇3月龄4个不同生长性状对体重(Y)的影响进行了评估,4个生长性状包括体长(X1)、全长(X2)、头长(X3)和体高(X4),其次通过曲线模型拟合找到单个生长性状对体重的最优拟合模型,各生长性状与体重之间呈极显著正相关(P<0.01),但相关性在不同生长性状之间存在差异;通径分析显示,3月龄兰州鲇4个生长性状对体重的通径系数均达到极显著水平(P<0.01),体长对体重的直接作用最大,决定系数分析和通径分析结果一致。通过偏回归系数检验显著(P<0.01)性状,建立与体重相关多元回归方程:??=?180.947?16.269??1+40.613??2+72.757??3?165.866??4,相关指数R2为6.488,远远大于0.85,说明体长等是影响兰州鲇体重的主要生长性状。 (2)利用兰州鲇 50K 液相芯片(Genotyping by pinpoint sequencing of liquid captured targets of 50K,50KcGPS)进行兰州鲇体重、体长、全长、头长和体高性状的全基因组关联分析。曼哈顿图(Manhattan plot)显示与生长性状显著相关的单核苷酸多态性位点(Single nucleotide polymorhism, SNP)分布于多条染色体上,共筛选到 12 个与 5 个生长性状显著关联的SNP位点,两个主成分对遗传结构的累计方差贡献率为17.907%,表明兰州鲇生长受多基因控制;基因注释共挖掘出17个候选基因,存在一因多效性,通过对应注释文件和Pathway 注释分析得知这些候选基因参与了细胞增殖分化、骨骼肌的形成等与生长发育和代谢通路有关的调控过程。 (3)基于兰州鲇50K液相芯片(50KcGPS)利用BLUP、GBLUP法对兰州鲇5个生长性状遗传参数和育种值进行评估。结果显示,除了体高外,其余性状采用BLUP法估计的遗传力在0.988~0.999之间,属于高等遗传力;而基于GBLUP法估计的遗传力均在中等水平;基于GBLUP 法估计体长、全长、头长和体高的表型和遗传相关系数均表现为高度正相关(r=0.891~0.999);两种方法比较得知F-202306150807家系和F-202306040612家系各生长性状育种值相比较优于其他家系。综上所述,需要结合遗传力、遗传相关系数以及育种值,重点以兰州鲇体重、体长、全长和头长作为选育的主要目的性状,体高作为选育辅助性状,以兰州鲇F-202306150807家系和F-202306040612家系为亲鱼作为选育和繁殖亲本重点养殖培育,可为兰州鲇种质资源和苗种培育提供技术支撑。

关键词

兰州鲇/生长性状/全基因组关联分析/遗传参数估计/品种选育

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授予学位

硕士

学科专业

生物与医药

导师

王玉涛/连总强

学位年度

2024

学位授予单位

喀什大学

语种

中文

中图分类号

S9
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