摘要
孔雀鱼是一种小型热带鱼，一般在三月龄就可以达到性成熟，之后每月繁殖一次，对环境的耐受性较高，经常作为鱼类遗传学研究和性别分化研究的模式动物。其体色鲜艳且尾型多变，在观赏鱼市场深受消费者的喜欢，具有红眼性状的孔雀鱼售价更高更受消费者的喜欢。孔雀鱼的红眼性状是一种眼白化的现象，是由于眼睛中缺乏黑色素的沉积导致光线在进入眼睛后无法被吸收进而折射出血管的颜色。目前在孔雀鱼的研究中尚没有关于白化基因的报道。 本研究用多品系红眼孔雀鱼进行了杂交试验，在部分杂交组合中其F1代出现了黑眼表型。根据F1代眼色表型，将不同红眼品系孔雀鱼分为两类:类别一（天空蓝、黄礼服白子、黄金马赛克、黄金）和类别二（鸿运当头、全红、血红），分别对其进行红眼性状遗传模式的探索，确定其红眼性状的致因突变并进一步研究其红眼性状的分子调控机理。 在类别一中，使用了全基因组关联分析和选择信号对其红眼性状进行基因定位，将OCA2黑素小体跨膜蛋白基因（OCA2基因）作为类别一孔雀鱼红眼性状重要候选基因。通过三代测序技术，鉴定到类别一孔雀鱼OCA2基因的LG4:17710101有一个长片段的插入。针对插入片段两端设计引物并扩大群体进行验证，发现类别一孔雀鱼中OCA2基因的突变率为100％。通过进一步分析发现，LG4:17710101长片段插入会引起OCA2基因转录本出现外显子跳跃事件，导致其16外显子缺失。通过后续的试验结果，推测OCA2基因突变会影响OCA2蛋白功能，影响了氯离子的转运，使黑素小体的pH无法转化为中性进而影响酪氨酸酶的活性，在酸性的黑素小体中,酪氨酸转化为褐黑素而并不合成真黑素。类别一孔雀鱼红眼性状符合孟德尔单基因遗传。 在类别二中，通过全基因组关联分析对其红眼性状进行基因定位，结合基因功能，将酪氨酸酶基因（TYR基因）作为类别二孔雀鱼红眼性状的重要候选基因。结合本实验室前期的研究结果及三代测序和全长转录组学测序结果，将TYR基因LG13:12617007delC作为类别二孔雀鱼红眼性状的致因突变。通过扩大群体验证，其突变率在类别一孔雀鱼中达到99.06％。除此之外，还鉴定到TYR基因LG13:12617376delC,其突变可能也会造成孔雀鱼的红眼性状。在后续试验中发现，TYR基因LG13:12617007delC会造成类别二孔雀鱼视网膜色素上皮中缺失黑素小体，结合富集分析结果，推测可能是由于TYR基因突变会造成红眼孔雀鱼视网膜发育缺陷而影响视网膜中黑素小体的发育。部分孔雀鱼同时存在TYR基因突变和OCA2基因突变，其红眼性状遗传模式符合孟德尔自由组合定律。 本研究基于群体杂交试验，二代测序技术，三代测序技术确定了OCA2基因LG4:17710101的长片段插入是类别一孔雀鱼红眼性状的致因突变，TYR基因LG13:12617007delC是类别二中约99％的孔雀鱼红眼性状的致因突变。通过本研究,可以直接对多品系红眼孔雀鱼进行基因分型，为孔雀鱼新品系培育提供了理论指导;孔雀鱼红眼性状的两种基因突变导致其有不同分子调控方式，这为人类白化病的研究提供参考价值。
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