中国对虾"黄海2号"对WSSV抗性的遗传决定分析

中国对虾"黄海2号"群体感染WSSV后表现出的死亡曲线为双峰或多峰，存活个体或感染大量病毒，或不感染病毒，表现为"抗病"和"抗感染"两种表型性状，本课题拟对其抗WSSV遗传决定机制进行研究，这是对虾抗WSSV品种选育进程中面临的重要理论问题。采用等量、可控的WSSV口饲感染方法，对"黄海2号"核心群体每代100余个家系、5000余个体进行连续多代测试；经同胞选择法筛选、建立两种表型的自交系，获得"抗病"和"抗感染"的个体及家系材料；分析对虾群体染病后的死亡特征，统计不同表型个体携带病毒数量；以主基因指数测定法和分离分析等方法，结合家系和个体的遗传信息、表型信息确定"抗病"和"抗感染"两个性状的遗传决定机制；同时利用中国对虾高密度转录组基因芯片技术获得抗WSSV目标基因，从基因水平阐述遗传决定机制。研究结果可从不同层面揭示中国对虾对WSSV抗性的遗传机制，对抗病优良品种的培育具有指导意义。

中国对虾"黄海2号"新品种于2009年初通过国家新品种委员会的审定，该品种生长快、抗病性强、存活率高，在一定程度上缓解和控制了WSSV疾病的危害。但目前尚不了解WSSV的致病机理及对虾的免疫应答机制。本项目采用优化的单尾、等量WSSV口饲感染方法，对中国对虾“黄海2号”进行连续多代的抗性测试，累计测试对虾约20000尾；以感染测试数据为基础，进行交配方案设计，每年获得中国对虾核心家系约100个，累计获得中国对虾约5万尾；分析对虾染病后的死亡特征，统计不同表型个体的病毒绝对含量，发现在感染初期抗性对虾体内的平均病毒含量比敏感对虾低103，而自高峰期开始则与敏感对虾的平均病毒含量均维持在105 copy/ng DNA上，与野生对虾相比，“黄海2号”在各个感染时期的平均病毒含量均显著低于野生对虾（P<0.05）；利用分离分析方法建立和优化中国对虾抗性遗传决定分析模型，发现最佳模型：两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型和两对等显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型均属于主基因+多基因混合模型，暗示对虾抗病性状受到主基因+多基因控制；利用定制的8×60k高密度表达谱芯片，与各个感染时期（初期、高峰期和后期）的WSSV抗性对虾（病毒含量低的存活对虾）和WSSV敏感对虾（病毒含量高的濒死对虾）的RNA进行杂交及数据分析，在抗性对虾中共获得差异表达基因18704个（注释6412个，34.28%），其中5453个在3个感染时期均有表达（注释1916个，35.13%)，而敏感对虾共获得差异表达基因23179个（注释7822个，33.75%），其中6680个在3个感染时期均有表达（注释2487个，37.23%），GO注释发现差异表达基因涉及到代谢、免疫、信号转导、细胞骨架、蛋白合成等多种生物过程，进一步分析得到224个抗性组特异性表达基因，且多与机体免疫反应有关；通过实时荧光定量PCR显示，基因芯片结果和荧光定量PCR的结果具有很好的一致性。本项目研究将为揭示对虾抗WSSV性状的分子机制提供丰富的基础数据，进而对指导中国对虾抗病新品种培育具有重要的理论意义。本项目共发表研究论文11篇，其中SCI文章3篇，中文核心期刊8篇，发明专利1项；共培养毕业研究生3名（2名硕士和1名博士），出站博士后1名，超额完成合同中规定的全部考核指标。