缢蛏生长相关基因SNPs和CNPs与生长性状的关联分析

缢蛏是我国重要的滩涂贝类，提高其生长性状是遗传改良的重要目标。本项目结合候选基因法和关联分析策略，开展缢蛏生长相关分子标记的筛选工作。利用生物信息学平台和同源克隆技术，获得缢蛏生长相关候选基因：胰岛素样生长因子Ⅰ（IGF-Ⅰ）、胰岛素样生长因子Ⅱ（IGF-Ⅱ），表皮生长因子受体（EGFR）以及肌肉生长抑制素（MSTN）的基因序列；选取缢蛏3个养殖群体，测定其形态性状（壳长，壳宽，壳高）以及重量性状（软体重和活体重）；建立候选基因序列单核苷酸多态性(SNPs)和拷贝数多态性（CNPs）的检测方法；分析SNPs和CNPs多态与缢蛏群体生长性状之间的相关性，筛查与生长性状相关的SNPs和CNPs分子标记；将分子标记在缢蛏选育群体中进行遗传学验证。本项目的研究结果，将丰富贝类生长基因信息库，获得生长性状相关的分子标记，为缢蛏良种选育工作奠定基础。

缢蛏(Sinonovacula constricta)为我国重要滩涂贝类，是我国四大海水养殖贝类之一。据统计，我国缢蛏产量达70万吨，约占滩涂贝类养殖总产量的30%。虽然我国缢蛏养殖有数百年的历史，但长期以来缺乏人工选育的良种，因此培育缢蛏优良品种是保障其养殖业持续发展的重要途径。利用生长候选基因法，揭示生长相关功能基因与生长性状之间的关联性，筛选分子标记是贝类遗传选育工作中重要的研究方向。. 本项目通过新一代高通量测序技术测定了缢蛏成体转录组数据，获得了859,313 reads 和419,805 kb数据量，组装后获得147,669 ESTs序列，注释已知基因14,615条EST序列，这一结果补充了贝类基因数据库，为候选基因的获得提供了坚实的基础。. 本项目通过生物信息学技术从转录组数据中筛选出生长相关的候选基因序列，包括胰岛素样生长因子相关多肽，表皮生长因子受体，肌肉生长抑制素，以及组织蛋白酶类序列。利用RACE等分子生物学技术获得了这些生长相关基因的全序列，分析了基因的序列特征。利用实时荧光定量PCR技术，分析了生长相关基因的时空表达谱，结果表明这些基因在缢蛏的成体组织和早期发育时期的表达模式具有一定差异，表明了基因在生长发育和器官形成方面的功能差异。这些表达模式为进一步深入研究基因的生物学功能提供了前期理论依据。. 本项目进一步检测了缢蛏生长相关基因的单核苷酸多态性（SNP）多态性，发现表皮生长因子受体具有13个SNP多态位点；2个胰岛素样生长因子相关多肽分别具有12个和20个SNP多态位点；肌肉生长抑制素基因具有6个SNP多态位点，其中1个SNP为异义突变，2个SNP位点与壳长具有显著相关性，其基因型CC个体表现较好的生长性状。同时，建立了缢蛏拷贝数多态性（CNP）的检测方法，通过基因不同区域的表达差异，检测其相对拷贝数。利用实时荧光定量PCR技术，分析了表皮生长因子受体和肌肉生长抑制素基因的CNP多态性，揭示出基因的不同拷贝数与缢蛏壳长，壳高和体重具有显著相关性。这一结果表明了基因CNP多态性可以作为检测生长性状的分子标记之一。. 综上所述，本项目的研究结果对加速缢蛏良种选育具有重要的参考价值。该项目组发表科研论文6篇（SCI收录），申请发明专利3项，授权实用新型1项，培养硕士研究生2名。