拟穴青蟹生长性状相关分子标记、QTLs发掘及定位研究

拟穴青蟹俗称青蟹，是我国东南沿海分布最为广泛的经济蟹类。发掘生长性状相关分子标记及QTLs，并研究它们在遗传图谱上的定位规律是建立分子标记辅助育种技术体系的重要前提，也是当前世界各国水产遗传育种领域的研究热点和重点。本项目基于拟穴青蟹产业不断壮大的现状及健康、可持续发展的需求，针对当前缺乏建立分子标记辅助育种技术所需的分子标记和遗传图谱的现状，采用数量遗传学理论及现代分子生物学技术，发掘拟穴青蟹多态性分子标记（SSR和SNP），并通过与生长性状表型值之间的关联分析，发掘与生长性状显著相关的分子标记或基因型；同时，利用微卫星标记、SNP标记和AFLP标记构建拟穴青蟹的首张遗传连锁图谱，进一步对生长性状相关分子标记、QTLs及性别相关位点进行定位研究。本项目一方面可为拟穴青蟹相关遗传学研究提供大量的候选分子标记，另一方面可为实现分子标记辅助育种技术体系的建立和应用奠定重要的理论和实践基础。

拟穴青蟹广泛分布在长江口及以南的沿海海域，是我国传统的海洋渔业资源和人工养殖对象。尽管我国已有100多年的拟穴青蟹养殖历史，但有关其种质资源和人工育种方面的研究还非常贫乏。本项目率先开展了拟穴青蟹转录组高通量454测序研究，获得了130多万条高质量reads、近8万个unigenes、近2万个微卫星序列及3万多个候选SNP位点。首次大规模开发拟穴青蟹微卫星标记，采用构建基因组富集文库法、GenBank基因序列筛查法、cDNA文库EST序列筛选法、5’ 锚定PCR法以及转录组454高通量序列筛选法共5种方法筛选出拟穴青蟹多态性微卫星分子标记290个；同时首次利用GenBank基因序列及转录组454高通量序列重测序、比对等方法鉴定出128个SNP，并成功分型64个SNP。首次采用微卫星标记和线粒体COI序列系统地分析了我国沿海拟穴青蟹11个地理种群的遗传结构和遗传多样性，揭示出种群杂合水平呈现由北向南逐渐递增的趋势。首次采用数量遗传学方法分析了拟穴青蟹野生种群及F1代家系近20个生长性状的变异特性，鉴定出了显著影响体质量的表型生长性状，并建立了生长方程。首次开展了微卫星标记与生长性状的关联分析，筛选到与甲长、体重等性状显著相关的微卫星标记3个。首次采用微卫星和AFLP标记构建了拟穴青蟹遗传连锁图谱，该图谱总长度为2746.4 cM，包括65个连锁群，共定位了212个标记(包括153个AFLP标记和59个微卫星标记)。首次采用微卫星标记分析了6个F1代家系的遗传差异和亲缘关系，并首次建立了基于微卫星标记的拟穴青蟹系谱认证方法。此外，通过对转录组高通量序列进行深度挖掘，获得了拟穴青蟹线粒体全基因组序列并开展了十足目19个物种的系统进化研究。最后，比较分析了青蟹属4个物种(拟穴青蟹、锯缘青蟹、榄绿青蟹、紫螯青蟹)的线粒体COI基因的变异，建立了基于PCR技术的快速鉴定4个物种的分子技术。本项目丰富了甲壳动物基因组学研究的内容，加深了对拟穴青蟹种质资源及生长性状特性的认识，为拟穴青蟹分子标记辅助育种和人工选择育种奠定重要的基础。