Page 46 - 《水产学报》2025年第6期
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金鲟,等 水产学报, 2025, 49(6): 069604
析,筛选出红鳍东方鲀 6 个与耐低温相关候选 很不明晰。
基因 (tacc2、fsip1、exoc4、arhgap44a、pde10a 为了筛选并鉴定黄姑鱼耐低温性状相关的
和 unc5b)。聂苗苗 [16] 在牙鲆低温耐受研究中, 位点和候选基因,从基因组水平解析其低温耐
注释到耐低温相关的单核苷酸多态性 (SNP) 位 受分子遗传基础。本研究利用黄姑鱼的选育群
点定位于关键基因 hsp70、hmgb1 以及 yb-1 中。 体后代,在相同养殖条件下培育至 7 月龄后进
在转录及代谢水平上,已有研究表明代谢酶类 行 5 °C 低温处理,记录低温胁迫下的存活时间
如硬脂酰辅酶 1(SCD1) [ 18-20] 、分子伴侣如 Hsp70 (耐低温时长) 和表型性状等数据。对 200 个样
和 Hsp90 [21-23] 和抗冻 (糖) 蛋白 [24] 等参与鱼类低 本进行 DNA 提取及重测序,利用 GWAS对低
温响应过程。在对鱼类长期低温环境适应研究 温耐受性状的相关位点进行定位和分析,以期
中发现,极地鱼类 [25-26] 可以通过功能基因的获 为耐低温相关性状的遗传选育以及黄姑鱼品种
得、缺失和大规模扩张的基因组进化策略来适 改良提供理论基础。
应持续的低温极端环境。而且其他环境因子 (如
氧含量 [27-29] 、盐度 [30] 和温度下降速率 )、鱼体 1 材料与方法
[31]
生理状态 [32] (饥饿 [33] 和体型大小 [34-35] 等) 及物种
1.1 实验材料及表型性状测定
差异性的基因表达模式 ,也会影响鱼类对低
[36]
本实验所用的黄姑鱼来自浙江省海洋水产
温刺激的反应和耐低温能力 。但是,目前关
[4]
3
研究所的选育群体。幼鱼暂养在 30 m 水泥池
于鱼类具体的耐低温机制尚未完全阐明。从基
中。至 7 月龄时进行实验前的驯化养殖。养殖
因组水平解析鱼类耐低温的差异性,筛选鉴定
期间,适应于 10 °C 的自然水温中,每日投喂
耐低温相关的分子标记和位点的功能基因也有
两次 (8:00 和 16:00) 商业颗粒饲料 (中国宁波天
待进一步解析。 邦饲料科技有限公司)。实验前,所有实验鱼均
全基因组关联分析 (genome-wide association
被饥饿处理 12 h。实验开始,以 10 °C 的自然
studies,GWAS) 是研究基因型-表型关联的强
水温作为初始温度,按照 0.5 °C/d 的速度降温至
大工具,可用于全基因组范围内筛选出与目标 5 °C。自降至 开始,每半个小时进行观察,
性状相关联的位点,以剖析复杂的遗传问题 [37-39] 。 6 °C
以鳃盖停止运动作为标准,记录每尾黄姑鱼的
高密度 SNP 位点能有效地捕获复杂性状的加性
遗传变异,进一步促进 GWAS 分析。基于 SNP 死亡时间,并测定对应的体重、全长、体长和
体高。随后进行解剖,根据性腺类型判定性别,
位点的 GWAS 分析已用于鳜 (Siniperca chuatsi) 、 3
[40]
大黄鱼 (Larimichthys crocea) [41-43] 和褐点石斑鱼 并取约 1 cm 的背肌保存于液氮中用于 DNA 提
取。本研究获得了浙江省海洋水产研究所实验
(Epinephelus fuscoguttatus) [44] 等多种水生动物的
动物管理和使用伦理委员会批准,实验过程中
复杂性状研究中,均筛选到与目标性状相关联
的候选位点。该方法有利于解析性状关联基 操作人员严格遵守浙江省海洋水产研究所伦理
规范,并按照浙江省海洋水产研究所伦理委员
因的遗传机制,推动分子辅助育种的实践运
用 [39, 45-46] 。 会制定的规章制度执行。
黄姑鱼 (Nibea albiflora) 隶属鲈形目 (Perci- 1.2 DNA 的提取、测序及质控
formes) 石首鱼科 (Sciaenidae) 黄姑鱼属 (Nibea),
采用酚-氯仿法 [53] 对样本进行 DNA 的提取,
为近海中下层暖温性鱼类,分布于太平洋西北 [54]
沿岸海域,在我国四大海域均有分布 ,因其 用 Qubit 2.0 (Invitrogen,美国) 进行 DNA 的
[47]
肉质细嫩,口感独特,尤其是鱼鳔和耳石可做 定量,并用 1.2% 琼脂糖凝胶电泳检验 DNA 的
完整性。然后送至深圳华大基因科技有限公司
药用,所以市场价值甚高 [48-49] 。近年来,由于
全球气候变化引发的极端温度事件加剧 [50-51] , 进行 Illumina (HiSeq X Ten) 二代测序。
极端低温造成黄姑鱼冬季死亡率上升,已经严 获得的原始数据通过 Fastqc v0.11.9 [55] 进行
重制约其养殖产业的发展。但是目前关于黄姑 质量检查。利用 Trimmomatic v0.32 [56] 进行数据
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鱼低温耐受性研究较少,仅发现 SOD、Na /K - 的过滤:①过滤掉有接头的读序 (reads);②去
ATP 及 Hsp70 蛋白 [52] 等可作为低温胁迫应答的 除由于 PCR 扩增等原因引起的重复 reads;③当
标志物,在基因组水平上的耐低温遗传机制还 单端测序 reads 中的一端 N (未测出的碱基) 的
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