太平洋牡蛎壳色性状的遗传规律及分子基础研究
批准号:
31372524
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
李琪
依托单位:
学科分类:
水产生物遗传育种学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
于红、丛日浩、葛建龙、王许波、赵雪琳、张景晓、李双
中文摘要
太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)自然分布于中国、日本和韩国,是世界上养殖范围最广、产量最大的海洋贝类。本项目拟选用经过3代定向选育、性状较为稳定的4种壳色(白色、黑色、金黄色和紫色)太平洋牡蛎为研究素材,通过利用完全双列杂交构建相同壳色的自交家系以及不同壳色间的正反杂交家系,查明太平洋牡蛎壳色的遗传模式及与生长发育的关系;利用基于AFLP和微卫星标记的基因组扫描技术,鉴定太平洋牡蛎壳色性状连锁的分子标记,并进行遗传定位;利用高通量转录组测序,分析不同壳色太平洋牡蛎的基因表达模式,鉴定壳色相关的主要候选基因;利用RACE技术,克隆壳色形成关键基因的cDNA全长,分析基因结构、编码氨基酸序列及同源性,并查清其表达特性。研究结果对于阐明太平洋牡蛎壳色性状的遗传机制、培育壳色相关优良品种具有重要意义。
英文摘要
The Pacific oyster (Crassostrea gigas), naturally distributed in China, Japan and Korea, is a major global aquaculture species, ranking first in the production among all aquaculture shellfish species. In a breeding program, four shell color lines of C. gigas have been established through successive family selection for three generations. To clarify the inheritance pattern of shell colors and their associations with differences in development, growth, and survival, a complete diallel cross including all parental lines and reciprocal crosses will be performed among four shell color lines of C. gigas. Molecular markers tightly linked to the shell color traits will be identified by combining AFLP- and SSR-based genome scans, and be located on genetic linkage groups of C. gigas. We will take a transcriptomic approach to identify the candidate genes involved in shell color development and variation in C. gigas, clone the full length cDNA sequences of the key genes with color-related expression by using RACE method, conduct the cDNA sequence prediction, the protein prediction and phylogenetic analysis, and investigate mRNA differential expression in different tissues of C. gigas. This work will benefit comprehension of the genetic mechanism of shell color traits, and selective breeding in terms of shell colors in C. gigas.
太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)自然分布于中国、日本和韩国,是世界上养殖范围最广、产量最大的海洋贝类。本项目分析了太平洋牡蛎四种壳色(金黄色、白色、黑色和紫色)家系不同生长阶段的表型性状,发现太平洋牡蛎壳色与其生长和存活性状关联显著。比较了太平洋牡蛎壳色家系间杂交子代生长和存活,发现养成期间6个杂交组中紫色与黑色杂交组的壳高生长最快,各杂交组与自交组的成活率差异均不显著。利用金黄、白和黑色3种壳色太平洋牡蛎的全因子交配实验,分析了太平洋牡蛎壳金性状的遗传模式以及与黑色着色的关系,阐明贝壳金黄色的遗传模式不同于黑色,黑色着色表现为前景色而金黄色和白色为背景色;太平洋牡蛎贝壳背景色由一个位点的两个等位基因控制,金黄色基因对于白色为显性。开展了太平洋牡蛎着色度关联标记的鉴定与定位,筛选到6对AFLP引物产生的7条多态性片段与分离群体的贝壳着色相关联,并全部位于同一个连锁群上,可解释80%的壳色表型变异;所有关联的7个AFLP标记全部用于转化SCAR标记,其中有1个AFLP标记成功转化为共显性的SCAR标记,并成功整合到太平洋牡蛎连锁图谱中。通过转录组测序的方法筛选4种壳色品系间的差异表达基因,发现分别有432,91,43和39个基因在白壳,黑壳,金壳和黑条纹壳色的牡蛎中特异性地高表达;通过基因功能注释分析,三个三磷酸腺苷结合转运子超级家族的基因Abca1,Abca3 和Abcb1与白壳色形成相关,一个酪氨酸酶基因(CGI_10008737)的上调模式与金壳色的出现模式一致。进行了不同壳色太平洋牡蛎外套膜中长链非编码RNA的转录组解析及其与贝壳色素沉积相关性分析,通过差异表达分析,共检测出427个lncRNAs和349个mRNAs呈现显著差异表达,发现分子通路主要涉及生物矿化和色素沉积。通过太平洋牡蛎酪氨酸酶基因CgTyr2的克隆及其特性分析,发现其在外套膜外层表达量最高,与太平洋牡蛎角质层的形成以及贝壳着色有关。研究结果为阐明太平洋牡蛎壳色性状的遗传机制奠定了重要基础,为培育壳色相关牡蛎优良品种提供了重要的理论依据。
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Identification of candidate AFLP markers for shell color of the Pacific oyster (Crassostrea gigas) under artificial selection
人工选择下太平洋牡蛎 (Crassostrea gigas) 壳色候选 AFLP 标记的鉴定
DOI:
10.1016/j.bse.2016.04.012
发表时间:
2016-06
期刊:
BIOCHEMICAL SYSTEMATICS AND ECOLOGY
影响因子:
1.6
作者:
[Song Junlin, Li Qi, Kong Lingfeng, Yu Hong]
通讯作者:
Yu Hong
Estimates of Linkage Disequilibrium and Effective Population Size in Wild and Selected Populations of the Pacific Oyster Using Single-nucleotide Polymorphism Markers
使用单核苷酸多态性标记估计太平洋牡蛎野生和选定种群的连锁不平衡和有效种群大小
DOI:
10.1111/jwas.12393
发表时间:
2017-10
期刊:
JOURNAL OF THE WORLD AQUACULTURE SOCIETY
影响因子:
2.8
作者:
[Zhong Xiaoxiao, Li Qi, Kong Lingfeng, Yu Hong]
通讯作者:
Yu Hong
DOI:
--
发表时间:
2016
期刊:
中国水产科学
影响因子:
--
作者:
[邓传敏, 李琪, 孔令锋, 于瑞海, 于红]
通讯作者:
于红
Comparative Transcriptome Analysis of the Pacific Oyster Crassostrea gigas Characterized by Shell Colors: Identification of Genetic Bases Potentially Involved in Pigmentation.
以贝壳颜色为特征的太平洋牡蛎的比较转录组分析:鉴定可能参与色素沉着的遗传碱基
DOI:
10.1371/journal.pone.0145257
发表时间:
2015
期刊:
PloS one
影响因子:
3.7
作者:
[Feng D, Li Q, Yu H, Zhao X, Kong L]
通讯作者:
Kong L
Genetic variation and population structure of the Pacific oyster Crassostrea gigas in the northwestern Pacific inferred from mitochondrial COI sequences
从线粒体 COI 序列推断西北太平洋太平洋巨牡蛎的遗传变异和种群结构
DOI:
10.1007/s12562-015-0928-x
发表时间:
2015-11-01
期刊:
FISHERIES SCIENCE
影响因子:
1.9
作者:
[Li, Shuang, Li, Qi, Liu, Shikai]
通讯作者:
Liu, Shikai
共 22 条
褐黑素形成关键基因CgB-aat1调控长牡蛎外套膜色素沉积的作用机制研究
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批准号:32373115
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:李琪
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依托单位:
长牡蛎壳色突变体橙色性状的成因机制研究
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批准号:31972789
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:李琪
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依托单位:
长牡蛎黑色素合成通路关键基因鉴定及其影响壳色多态性的分子机制
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批准号:31772843
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2017
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负责人:李琪
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依托单位:
两种重要海洋贝类微卫星-着丝粒作图及与遗传图谱的整合
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批准号:31072207
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李琪
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依托单位:
海洋贝类雌核发育二倍体的遗传学研究
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批准号:30571442
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项目类别:面上项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2005
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负责人:李琪
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依托单位:
栉孔扇贝雌核发育二倍体人工诱导的研究
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批准号:30170735
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项目类别:面上项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2001
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负责人:李琪
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依托单位:
国内基金
海外基金