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利用微卫星改善虾类种群

肯尼斯·琼斯(Kenneth Jones)博士

病毒抗性的遗传选择

微卫星
图1:两次在WSSV攻击中存活下来的动物中都没有白斑综合症病毒。垂死动物的泳道中有条带存在,而幸存者的泳道中不存在条带表明,存活的动物没有感染。

古典遗传学是基于个体的遗传变异,这种变异允许人们推断出称为基因的潜在元素的存在。因此,由于数学推论,已知基因的存在。相反,现代(分子)遗传学是基于对遗传分子本身(即生物体的DNA)的检查。

分子遗传学已广泛用于陆地农业,尤其是用于改良具有高经济价值的农作物和动物。但是,现代遗传技术在双色球中奖概率养殖中的应用尚处于起步阶段。双色球中奖概率养殖业的规模,世界人口的增长对双色球中奖概率养殖业的需求以及疾病不受控制的威胁,要求实施改良的饲养方法,包括应用现代遗传技术。

分子标记

用于动植物育种的分子遗传学是基于分子标记的使用,该分子标记可以用作路标,以鉴定是否存在负责目的性状的基因。此类标记是DNA中与基因共同继承的元素。与基因相关的标记物的鉴定替代了直接鉴定导致性状的否则无法鉴定的基因。

在过去的几十年中,已经开发了几类标记。每种都有优点和缺点。微卫星是一种由多种核酸重复序列组成的分子标记,通常被用于许多应用。

隔离微卫星

分离合适的标记物需要大量的努力。通常通过富集程序分离微卫星,所述富集程序从片段的总混合物中选择性去除含微卫星的DNA片段,并将其作为重组DNA掺入细菌细胞中。这是一个技术复杂的过程,但是一旦获得经验,就可以在数周内生成丰富的库。

从两者获得的DNA序列中只有大约10% 南美白对虾 and 斑节对虾 由于产生了可用的微卫星,因此与最终利用相比,还有更多的需要隔离。丰富的图书馆已经从 南美白对虾 包含成千上万的微卫星,提供了潜在标记的来源,可用于多种应用,例如种群识别,父母/后代和亲缘关系确定,多样性监控以及标记辅助选择,以选择对该行业具有经济重要性的特征。

等位基因多样性

大多数基因以各种形式存在,每个变体称为等位基因。许多性状的变异性归因于控制性状的等位基因的变异性。遗传理论预测,近交将导致等位基因的丧失,进而导致种群遗传适应性的下降。股票应对压力的能力以及抵御各种疾病的能力也相应降低。

由于这个原因,希望保持尽可能多的等位基因多样性,尤其是当种群正在针对特定性状进行选择时。微卫星是监视多样性并提供抵消必要的信息的理想选择,否则将在激烈的选择期间发生损失。例如,在一项仅使用10个微卫星的研究中, 南美白对虾 通过20代随机交配后,种群中剩余的平均等位基因数量来衡量,随机繁殖20代后的多样性降低了约58%。

遗传多样性

Don Lightner博士在美国亚利桑那州进行的Taura综合征病毒(TSV)攻击的结果证明了多样性降低的重要性。用TSV阳性虾肉饮食挑战饲养的动物。表1显示了屈服于挑战的动物与存活的动物之间的差异。

使用微卫星后,幸存者的平均等位基因多出了约13%。从另一种角度看,就这些微卫星而言,随机选择的任何两只动物在幸存者中的机会比未幸存者少120倍。这有力地表明,生存在很大程度上取决于动物的基因组成,并且表明,作为一个整体,生存的动物比死亡的动物具有更大的多样性。

巴拿马的WSSV研究

在巴拿马的法拉隆双色球中奖概率养殖进行的挑战中,大约有2亿只幼鱼(由10,000种野生亲鱼生产)被喂食了WSSV阳性的肉。随后,将垂死的幼虫(指定为M1)与仍表现正常的推测幸存者(指定为S1)分开。再次给S1动物喂食WSSV阳性虾肉,并将其分为垂死(M2)和幸存者(S2)类别。两次受到挑战的S2幸存者代表每80,000只原始动物中的一只。然后将代表M1和S2组的样品用于基因分型和标记比较。

微卫星作为标记

就遗传多样性而言,垂死的动物与存活的动物之间没有明显差异。这可能是因为动物来自野生种群,总体遗传多样性较高掩盖了两组的遗传差异。但是,当将每只存活动物的微卫星组成与垂死动物的微卫星组成进行比较时,发现它们中的大多数与S2组比与M2组更相似。

这表明,实际上,各组之间存在遗传差异,尽管微妙。仔细检查后,发现有六个微卫星在垂死和幸存者组之间显示出明显的等位基因频率差异。因此,这些微卫星是亲虾选择程序中使用的候选标记,以产生在WSSV存在下显示出增强抗性的后代。

测试WSSV

聚合酶链反应(PCR)用于检测受攻击动物中WSSV的存在。在泰国开发并广泛使用的WSSV引物已应用于已知的感染和未感染的 斑节对虾,用作正面和负面对照。正如预期的那样,这些分别产生了正值和负值。

然后将这些相同的PCR引物用于M1 南美白对虾 整个小组的测试结果都是肯定的。然而,两次受到挑战的S2组的动物均未检测出WSSV阳性。也许它们的遗传组成降低了它们对摄入病毒物质的敏感性,这也可能是池塘环境中感染的主要手段。

结论

由于病毒性疾病对工业的毁灭性影响,病毒抗性或存活性的遗传选择是一个合适的特征,最初应作为重点关注。虾还有许多其他具有重要遗传意义的经济性状。一旦病毒性疾病得到控制,用于这些特征中的任何一种的标记辅助选择中使用的微卫星都可以改善总体种群。在接下来的几年中,虾类行业应从此类遗传标记的改良中受益匪浅。

(编辑’注意:本文最初发表于2000年12月的 全球双色球中奖概率养殖倡导者


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