鳙高密度SNP图谱的构建及生长相关QTL定位分析

Bighead carp (Hypophthalmichthys nobilis) is one of staple freshwater aquaculture species in China. Digging major QTLs regulating growth in bighead carp is of great importance for breeding new strain with faster growth rate. But no studies about that have been found at home and abroad by now. In this study, we are going to use F1 progenies with significant difference in growth traits and their parents as our selected mapping population, and then genotype SNP markers in population with high-throughput 2b-RAD technology. Then these SNP markers will be used to construct a high-density genetic map of bighead carp, which we predicted to have 24 linkage groups with about 3,500 SNPs. With the genetic map as basis, QTL mapping in bighead carp will be conducted with the growth traits such as body weight, body height, head length, full length and body length. Finally, markers tightly associated with major QTLs will be check in another half-sibling population which reared within the same pond of mapping population. Then, we will get common QTLs in different populations. In this study, we will identify many SNP markers and QTLs tightly associated fast growth, which will act as evidence for marker assisted selection of bighead carp

鳙是我国重要大宗淡水养殖经济鱼类，挖掘生长调控相关主效因子对于选育快速生长优良品种具有重要价值，但国内外还没有鳙生长性状相关主效QTL的研究报导。本项目拟采用生长性状存在显著差异的鳙F1子代群体为研究材料，利用2b-RAD高通量技术，开发SNP标记并对群体个体进行基因型分型，预计构建一张由24个连锁群组成的含有约3500个SNP分子标记的高密度图谱。之后结合子代个体的体重，体长，体高，全长和头长等生长性状，挖掘各性状相关主效QTL。并通过养殖于相同环境的半同胞家系对主效QTL进行验证，进一步获得不同家系共有的鳙生长性状主效QTL及与主效QTL紧密连锁的分子标记。本项目获得的与鳙快速生长紧密连锁的SNP标记及基因，将为鳙分子标记辅助育种提供选择依据，同时为研究鳙生长的遗传学机制奠定基础。

鳙是我国重要大宗淡水养殖鱼类，其2015年产量位居我国淡水养殖鱼类第三名，也是我国“四大家鱼”之一。但是这种重要的鱼类在本研究开始前没有高密度遗传连锁图谱，阻碍了鳙育种工作的进展。本研究在获得资助之后，采用高通量的2b-RAD技术，对一个包含117个子代个体的F1家系进行了SNP标记的分型，获得了一张包含3121个SNP标记的高密度图谱，该图谱总长2341.27cM，标记间距为0.75cM。在使用该图谱与斑马鱼基因组进行共线性分析之后，我们发现鳙和斑马鱼的共线性较高。同时我们还基于这张图谱和F1家系全部子代的五个生长性状，对鳙生长相关QTL进行了定位。我们一共获得了37个生长相关QTL，它们分布在6个连锁群上（LG3, LG11, LG15, LG18, LG19, LG22），这些QTL的变异解释度从15.4%到38.2%。这些QTL区间中的标记分布在CRP1和CPR2基因之间，而这两个基因在肌肉细胞分裂过程中发挥重要作用。本研究获得的高密度图谱和QTL信息为鳙育种提供了坚实的基础。该研究成果2016年发表在Scientific Reports杂志上。. 鳙性成熟时间长达4-5年，在性成熟前无法准确获得鳙个体的性别信息，这为鳙育种造成了一定的影响。本研究采用2b-RAD对5雌5雄性成熟鳙进行了分型，鉴定到了一个雄性特异标记。为了进一步验证该标记的准确性，我们在120尾来自不同区域性成熟鳙进行了分子性别鉴定，结果显示我们的结果与它们的性别表型100%匹配；然后我们对160尾雌核发育鳙子代进行了性别鉴定，发现它们全部为雌性；最后我们在三个家系共579尾鳙子代中进行性别鉴定，结果显示雌雄比接近1：1，以上结果显示鳙的性别决定机制为完全由遗传决定的XX/XY型。该结果于2018年发表在DNA Research杂志上。