基于RAD技术的长江流域鲢、鳙群体遗传结构分析与种质资源评估

Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix), together with the closely related bighead carp (Hypophthalmichthys nobilis), are the major culture and capture species in China. The Yangtze River and its attached waterbodies are main home to sivler carp and excellent germplasm resources. Carrying out genetic structure and evaluation of germplasm resources have great theoretical and practical significance in the sustainable development of silver carps aquaculture industry. So, in the present study, we employ RAD sequensing, a next-generation sequencing technology, to detect genome-wide single nucleotide polymorphisms in the silver carps and identify species-specific molecular markers. Base on genome-wide SNPs and species-specific molecular markers, we want to understand clearly their genetic structure and germplasm resources in the Yangtze river Basin. Also we want to investigate the possibility of hybridization between the two species and genetic introgression. The results will provided important information for conservation, management and technical assistance of the two carps in the Yangtze River Basin.

鲢、鳙是我国主要养殖和捕捞对象，长江及其附属湖泊是其天然资源的重要产地和优良的种质资源库。为了更有效地保护和利用鲢鳙资源，维持鲢、鳙养殖业的健康持续发展，本研究将利用新一代测序技术RAD-seq技术方法，开展鲢、鳙遗传结构分析与种质资源评估研究。通过RAD测序筛选鲢、鳙种间特异分子标记，同时基于鲢、鳙群体RAD测序在全基因组范围内检测单核苷酸多态数据和种间特异性分子标记的STR分型分析来开展长江流域鲢、鳙群体遗传结构和遗传多样性研究；基于种间特异性分子标记的STR分型分析探查长江流域鲢、鳙是否存在自然杂交和遗传渐渗现象，为鲢、鳙种质资源保护与管理提供基础数据和技术支持。

鲢、鳙是我国主要养殖和捕捞对象，长江及其附属湖泊是其天然资源的重要产地和优良的种质资源库。为了更有效地保护和利用鲢鳙资源，维持鲢、鳙养殖业的健康持续发展，本项目主要开展了以下方面的研究：1）2016-2018 年，全面采集了长江流域 21 个地点 963 个鲢样品和 757 个鳙样品，获取美国鲢、鳙样品 58 个，黑龙江流域鲢、鳙样品 85 个。2）通过线粒体 D-loop 测序，发现鲢比鳙具有更多的单倍型与更高的核酸多样性；长江流域鲢、鳙遗传多样性高于黑龙江流域。3）基于种间特异性分子标记研究结果显示，长江流域自然水体鲢、鳙没有检测到自然杂交现象，研究成果为鲢、鳙种质资源保护与管理提供基础数据和技术支持。4）微卫星STR分型分析结果显示，长江流域鲢、鳙群体均具有较高的遗传多样性水平，鲢群体之间存在弱分化，鳙 RC 群体与其他群体之间存在中等分化。5）构建鲢、鳙 RAD 文库，获得大量鲢、鳙 RAD 数据；通过高可信的 SNPs 位点研究长江流域及美国鲢、鳙，结果显示长江流域和美国鲢、鳙具有较高的遗传多样性。长江流域鲢没有明显的遗传分化；长江流域鳙有弱分化；美国鲢、鳙有潜在分化趋势。研究成果为鲢、鳙种质资源保护与管理提供基础数据和技术支持。