基于RAD-seq技术的石斑鱼基因组单核苷酸多态与生长性状的关联分析

Groupers are commercially important fishes in southern China, carrying out genetic breeding have great theoretical and practical significance in the sustainable development of grouper aquaculture industry. We have recently revealed the polymorphism of candidate genes for growth traits in the orange-spotted grouper. So, in the present study, we employ RAD sequensing,a next-generation sequencing technology, to detect genome-wide single nucleotide polymorphisms in the orange-spotted grouper and identify SNPs linked with growth traits by the association analysis. Our goals are to resolve the multi-gene genetic regulatory network of growth traits, and clarify the key gene loci and their interaction regulation, based on our genomic data and genetic linkage map of the orange-spotted grouper. The results will provided important information for grouper breeding programs.

为保障我国南方海水养殖主要品种石斑鱼类养殖产业的健康持续发展，开展石斑鱼类遗传育种研究具有重要的理论与生产实践意义。本研究拟在前期完成石斑鱼生长性状候选基因的DNA分子标记研究的基础上，利用新一代测序技术RAD-seq在石斑鱼全基因组范围内检测单核苷酸多态。通过关联分析，确定与石斑鱼生长性状紧密连锁的SNP位点，结合已有的石斑鱼基因组图谱和遗传连锁图谱，系统地解析控制石斑鱼生长性状的多基因遗传调控网络，阐明影响生长性状的主要遗传位点和位点间的基因互作调控规律，为石斑鱼分子育种提供理论基础。

基因组测序技术的快速发展，将生物领域带进大数据时代，而基因组大数据时代下的分子育种具有其独特的优势。本项目首次在石斑鱼类采用全基因测序技术RAD-seq构建石斑鱼高密度遗传连锁图谱，通过数量性状位点定位连锁分析(QTL定位) 获得27个石斑鱼生长性状相关QTLs，包括9个体长相关QTLs以及18个体重相关QTLs，找到位于22个QTLs区域的17个基因；同时通过全基因组关联分析（GWAS），获得了与石斑鱼生长相关位点130个，其中体重相关位点88个，全长相关位点42个，得到和石斑鱼生长相关45个基因。利用得到的生长性状相关标记和基因开发出石斑鱼SNP位点目标区域捕获测序芯片，并应用辅助选育生长性状优良的石斑鱼亲鱼，构建了石斑鱼繁育核心群体。项目组已发表SCI学术论文9篇，获得发明专利2项，受理发明专利3项，培养鱼类遗传育种方向研究生10名。本项目构建的高密度遗传连锁图谱、采用的RAD-seq技术结合QTLs和GWAS分析方法、以及开发的芯片，为其它海水鱼类的遗传育种提供了技术支撑。