【摘要】：遠緣雜交是指不同種間、屬間甚至親緣關系更遠物種之間的雜交。遠緣雜交是新物種形成的重要途徑。通過錦鯉(Cyprinus carpio haematopterus,KOC,2n = 100,♀)與團頭魴(Megalobrama amblycephala,BSB,2n = 48,♂)遠緣雜交培育出兩性可育的同源二倍體紅鯽(Red crucian carp-like fish,RCC-L,2n= 100)和雌核發(fā)育錦鯉(Gynogenetic koi carp,GKOC,2n= 100)。同源二倍體紅鯽自交能產生98%的同源二倍體紅鯽和2%的同源二倍體金魚(GF-L)。本文的主要研究內容包括:1)通過對同源二倍體紅鯽、雌核發(fā)育錦鯉和同源二倍體金魚的外形特征研究,結果表明:同源二倍體紅鯽在外形上酷似普通紅鯽(如體型,體色),與母本錦鯉和父本團頭魴有明顯差異;同源二倍體紅鯽具有白色底子,紅、黃色花紋,眼睛烏黑亮麗,身體透明,是研究遺傳變異的好材料;雌核發(fā)育錦鯉在外形上與母本錦鯉保持一致。同源二倍體金魚在外形上酷似普通金魚,具有尾柄短,體背高的特點。2)運用流式細胞儀,染色體計數(shù)與核型比較對這兩種雜交后代魚及親本錦鯉和團頭魴的倍性水平和染色體組成情況進行研究。在錦鯉與團頭魴雜交后代中,同源二倍體紅鯽、同源二倍體金魚和雌核發(fā)育錦鯉的染色體數(shù)目都為100,均與母本錦鯉的染色體數(shù)目一致,其DNA含量與母本錦鯉沒有顯著性差異(P0.05),與父本團頭魴存在顯著性差異(P0.05),其核型公式都為22m+34sm+22st+22t。3)通過石蠟切片對同源二倍體紅鯽、雌核發(fā)育錦鯉以及同源二倍體金魚的性腺結構觀察,發(fā)現(xiàn)同源二倍體紅鯽和同源二倍體金魚一年性成熟,雌核發(fā)育錦鯉兩年性成熟。對同源二倍體紅鯽和同源二倍體金魚的精液進行掃描電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)兩者的精子都具有正常大小的頭部和正常游動的尾部。運用氨基酸分析儀對同源二倍體紅鯽以及親本的肌肉氨基酸含量測定,發(fā)現(xiàn)同源二倍體紅鯽的呈味氨基酸含量高于親本的氨基酸含量。同源二倍體紅鯽可以為遠緣雜交其它組合提供親本來源。如:合方鯽和湘云鯽2號。4)運用擴增片段長度多態(tài)性(AFLP)對錦鯉、團頭魴和同源二倍紅鯽的基因組進行擴增,揭示了同源二倍體紅鯽與錦鯉的遺傳距離小于同源二倍體紅鯽與團頭魴的遺傳距離。通過微衛(wèi)星實驗(SSR)揭示同源二倍體紅鯽雜合度和多態(tài)性含量高于普通紅鯽,表明同源二倍體紅鯽基因組處于震蕩期。5)本研究采用5SrDNA(340bp,GQ485556)和鯽魚特有重復序列(263bp,JQ086761)為探針對錦鯉、團頭魴、同源二倍體紅鯽和普通紅鯽進行染色體熒光原位雜交(FISH)。340 bp的探針在同源二倍體紅鯽和普通紅鯽染色體都發(fā)現(xiàn)了兩個強信號和兩個弱信號。鯽魚特有的重復序列(263 bp)為探針在普通紅鯽的100條染色體上都能找到信號。同樣地,在同源二倍體紅鯽染色體上也能找到100個信號,這兩個探針在錦鯉和團頭魴的染色體上都沒有任何信號。6)對錦鯉、團頭魴和同源二倍體紅鯽線粒體基因組結構進行分析。在相似性方面:同源二倍體紅鯽的線粒體序列與普通紅鯽的相似性(98.40%)高于與錦鯉(89.30%)和與團頭魴(75.90%)的相似性。在變異性方面:同源二倍體紅鯽與普通紅鯽的變異率為1.30%;同源二倍體紅鯽與團頭魴的變異率為16.40%,同源二倍體紅鯽與錦鯉的變異率為11.10%。通過相似性和變異性說明同源二倍體紅鯽線粒體與普通紅鯽線粒體序列具有高度的同源性。推測這是由于父本團頭魴基因組片段大幅度的插入導致了同源二倍體紅鯽線粒體結構的改變,使其線粒體結構與鯽魚線粒體結構具有高度的同源性。7)對錦鯉、團頭魴、同源二倍體紅鯽和同源二倍體金魚基因組DNA的5S rDNA,Hox genes和Sox genes的結構進行研究,發(fā)現(xiàn)同源二倍體紅鯽和同源二倍體金魚來源于錦鯉的5S rDNA,Hox genes和Soxgenes發(fā)生了突變,并且這種突變可以從同源二倍體紅鯽遺傳到同源二倍體金魚;還發(fā)現(xiàn)在同源二倍體紅鯽和同源二倍體金魚中來自母本錦鯉和父本團頭魴的遺傳物質發(fā)生了重組,這種重組變化可以從同源二倍體紅鯽遺傳到同源二倍體金魚。這為證明在錦鯉魴遠緣雜交品系中的同源二倍體紅鯽和同源二倍體金魚中存在其原始父母本的遺傳物質提供分子證據(jù)。8)利用全長轉錄組測序技術對錦鯉、團頭魴和同源二倍體紅鯽肝臟進行測序,揭示同源二倍體紅鯽與錦鯉的直系同源基因有1257個,同源二倍體紅鯽與團頭魴的直系同源基因有389個,同源二倍體紅鯽與錦鯉和團頭魴都直系同源的基因有149個。對融合基因分析,來自于鯉魚-團頭魴型有52個基因,來自紅鯽-團頭魴型基因有5個,來自鯉魚-紅鯽型有5個,這從轉錄組水平上揭示了同源二倍體紅鯽含有錦鯉和團頭魴的遺傳物質。本文的研究結論:同源二倍體紅鯽來源于錦鯉與團頭魴的遠緣雜交途徑,并且同源二倍體紅鯽自交能產生同源二倍體金魚。該實驗結果進一步闡釋了金魚起源于錦鯉-紅鯽-金魚的進化路線。
【圖文】：

明高山松是由油松和云南松雜交的結果，其遺傳組成上表現(xiàn)為２個疊加著兩個親逡逑本之間的遺傳物質［１７］。地理分布圖上，大多數(shù)存在高海拔地區(qū)的高山松與親本（油逡逑松和云南松）有著少量的重疊，其地理位置是在于油松和云南松之間［１８］（如圖１）。逡逑從功能角度來看，高山松與云南松和油松之間有著顯著的差異性１１９］。這種差異的逡逑存在表明了極端環(huán)境在高山松的基因組發(fā)生了一定程度的改變，從而限制基因交逡逑流。逡逑邐＾邐１１０Ｊ邐１３０；邐逡逑ｖ邐Ｍｔ－邋７５ｉ－ｌｓＢ邐／邐＼逡逑＾逡逑＊Ｐ．邋ｔａｂｕｋｅｆｏｍｉｉｓ邋Ｏ邋Ｐ．ｄｅｎｓａｔａ邋？邋Ｐｙｕｍｉａｎｅｎｓｉｓ逡逑圖１邋－１高山松（）的親本分別為油松（）和云南松（）．逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｔｈｅ邋ｐａｒｅｎｔｓ邋ｏｆ邋Ｐｉｎｕｓ邋ｄｅｎｓａｔａ邋ｗｅｒｅ邋Ｐ．ｔａｂｕｌｉｆｏｒｍｉｓ邋ａｎｄ邋Ｐ．ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ邋ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．逡逑在植物中還有芍藥屬（ｐａｅｏｎｉａ）邋［２（）］等類群中都有這種雜交，這些倍性與親逡逑本相同的雜交后代可以通過基因重組產生與雙親不同的遺傳組合，因此也稱為同逡逑２逡逑

說明其為二倍體，其核型公式與錦鯉一致。對同源二倍體紅鯽的染色體進逡逑行檢測，發(fā)現(xiàn)８７．５％的染色體中期分裂相有１００條染色體，，表明其為二倍體，核逡逑型公式為２２ｍ＋３４ｓｍ＋２２ｓｔ＋２２ｔ邋（圖２－４Ａ）。對同源二倍體金魚進行染色體檢測，逡逑９０．０％的染色體中期分裂相有１００條染色體，說明其為二倍體，核型公式為逡逑２２ｍ＋３４ｓｍ＋２２ｓｔ＋２２ｔ邋（圖邋２－４邋Ｂ）。逡逑挸＇，，邐0逡逑—邐Ａ邐＿邐，Ｂ逡逑Ｗ？海ｔ辟躍：逡逑＊；邋＊邋：＊．邋＊邋：逡逑＊，？？邋：邐＇邋Ｃ邋＿邐＊＜邋？邋＇邋Ｄ邋＿邐－邐Ｅ逡逑圖２－２錦鯉（ＫＯＣ）、團頭魴（ＢＳＢ）、同源二倍體紅鯽（ＲＣＣ－Ｌ），同源二倍體金魚（ＧＦ－Ｌ）逡逑和雌核發(fā)育錦鯉（ＧＫＯＣ）染色體中期分裂相逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ邋ｓｐｒｅａｄｓ邋ａｔ邋ｍｅｔａｐｈａｓｅ邋ｉｎ邋ＫＯＣ，邋ＢＳＢ，邋ＲＣＣ－Ｌ，邋ＧＦ－Ｌ邋ａｎｄ邋ＧＫＯＣ邋ｈｙｂｒｉｄｓ．逡逑Ａ．錦鯉染色體分裂相有１００條染色體邋（Ｔｈｅｒｅ邋ａｒｅ邋１００邋ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ邋ｉｎ邋ＫＯＣ邋）；邋Ｂ．團頭

本文編號：2672473