海洋科学  2023, Vol. 47 Issue (7): 35-43   PDF    
http://dx.doi.org/10.11759/hykx20220627003

文章信息

贾真, 彭业韶, 孔令鑫, 秦越, 黎林杰, 梁柳, 朱鹏, 佘智彩. 2023.
JIA Zhen, PENG Ye-shao, KONG Ling-xin, QIN Yue, LI Lin-jie, LIANG Liu, ZHU Peng, SHE Zhi-cai. 2023.
香港牡蛎糖原合酶与糖原磷酸化酶基因多态性研究及糖原含量性状相关分子标记挖掘
Polymorphisms of glycogen synthase and glycogen phosphorylase genes and identification of glycogen content-associated molecular markers in Crassostrea hongkongensis
海洋科学, 47(7): 35-43
Marine Sciences, 47(7): 35-43.
http://dx.doi.org/10.11759/hykx20220627003

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收稿日期:2022-06-27
修回日期:2022-09-03
香港牡蛎糖原合酶与糖原磷酸化酶基因多态性研究及糖原含量性状相关分子标记挖掘
贾真, 彭业韶, 孔令鑫, 秦越, 黎林杰, 梁柳, 朱鹏, 佘智彩     
北部湾大学海洋学院, 广西北部湾海洋生物多样性养护重点实验室, 广西 钦州 535011
摘要:香港牡蛎是我国南方沿海地区的主要经济贝类, 糖原含量是衡量其品质高低的重要指标之一。本研究在转录组测序基础上, 以三墩群体(SD, 60只个体)和大风江群体(DFJ, 90只个体)为研究对象, 采用ELISA方法检测每个香港牡蛎糖原含量, 并利用片段长度差异等位基因特异性PCR(Fragment length discrepant allele specific PCR, FLDAS-PCR)技术开展糖原合酶和糖原磷酸化酶基因多态性研究, 开发单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism, SNP)标记。结果共开发25个SNPs, 其中4个SNPs(Ch_GS680, Ch_GS1248, Ch_GP992Ch_GP1962)在实验群体中分型成功, SPSS关联分析显示SNP位点Ch_GS680与糖原含量显著关联(P < 0.05), 暗示其可作为香港牡蛎糖原含量性状的潜在分子标记, 研究结果为高糖原含量香港牡蛎新品种的分子标记辅助选育奠定了基础。
关键词香港牡蛎    糖原合酶    糖原磷酸化酶    SNP    FLDAS-PCR    
Polymorphisms of glycogen synthase and glycogen phosphorylase genes and identification of glycogen content-associated molecular markers in Crassostrea hongkongensis
JIA Zhen, PENG Ye-shao, KONG Ling-xin, QIN Yue, LI Lin-jie, LIANG Liu, ZHU Peng, SHE Zhi-cai     
Guangxi Key Laboratory of Beibu Gulf Marine Biodiversity Conservation, College of Marine Sciences, Beibu Gulf University, Qinzhou 535011, China
Abstract: Crassostrea hongkongensis is a primary economic shellfish in the coastal areas of southern China. Glycogen content is one of the crucial indicators used to measure its quality. Based on transcriptome sequencing, the glycogen content of each individual of C. hongkongensis collected from Sandun and Dafengjiang was assessed by enzyme linked immunosorbent assay—sandwich technique. The gene polymorphisms and single nucleotide polymorphisms (SNPs) of glycogen synthase and glycogen phosphorylase of C. hongkongensis were analyzed using the fragment length discrepant allele specific PCR technology. The results showed that a total of 25 SNPs were validated, of which 4 SNPs (Ch_gs680, Ch_gs1248, Ch_gp992, and Ch_gp1962) were successfully genotyped in the experimental population. However, only SNP locus Ch_GS680 was significantly associated with glycogen content (P < 0.05), as shown by association analysis with SPSS software, indicating that SNP Ch_GS680 may be a potential molecular marker for the glycogen content feature of C. hongkongensis. These findings provide a foundation for the selection of new C. hongkongensis varieties with high glycogen content using molecular markers.
Key words: Crassostrea hongkongensis    glycogen synthase    glycogen phosphorylase    SNP    FLDAS-PCR    

香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis), 俗称大蚝, 主要分布于中国的广东、广西等地, 是华南沿海地区的主要经济贝类之一[1]。香港牡蛎曾以个大肥满, 肉质脆嫩, 肉味鲜美闻名全国。糖原是牡蛎体内的一种重要的营养物质, 与牡蛎的肉味鲜美[2]、繁殖、生长、能量代谢和抗逆性等密切相关[3-4]。其含量可达牡蛎干重的20%~40%[5], 是牡蛎品质性状的重要组成部分, 对牡蛎的口感和鲜味具有重要影响[6]。糖原是牡蛎进行正常生命活动的基础和保障, 尤其是繁殖季节, 香港牡蛎体内糖原快速消耗[7], 引起品质急剧下降。因此, 提高香港牡蛎糖原含量, 培育高糖原含量新品系对提高香港牡蛎的品质及其经济价值具有重要意义[8]

使用传统的育种方式进行选育, 不仅周期长, 而且精度低。随着分子生物学的发展和分子标记辅助选择(Marker-assisted Selection, MAS)的出现, 人们可以在生物学性状和遗传物质之间直接建立联系, 从而显著提高选育的精准度, 缩短育种进程, 提高选育的效率[9]。而性状关联关键分子标记的筛选和鉴定是分子标记辅助选择工作的前提和基础[10]。候选基因是对目标性状具有明确的关键作用, 且功能已得到鉴定的基因。候选基因关联分析成本较低, 多态位点选择简单, 操作简便, 是鉴定性状关联分子标记的经济且有效的手段[11-12]

因此, 本研究在转录组测序基础上, 利用FLDAS- PCR技术对香港牡蛎糖原代谢关键基因糖原合酶和糖原磷酸化酶进行基因多态性研究, 开发单核苷酸多态性(SNP)标记, 并使用三墩群体(SD)和大风江群体(DFJ)对SNP标记与糖原含量进行关联分析, 以挖掘糖原含量性状相关的SNP分子标记, 为选育高糖原含量香港牡蛎新品系奠定基础。

1 实验材料和方法 1.1 实验材料

本实验共用到2个香港牡蛎群体, 一个是用于SNP标记开发及关键SNP筛选的群体, 来源于广西钦州市三墩海域(N21°62′98″, E108°68′46″), 记为SD群体, 共60只个体, 群体内的个体均在同一时间附苗, 同一自然环境下养殖。另一个是用于对筛选出的SNP进行验证的群体, 来源于广西钦州市大风江入海口(E108°86′16″, N21°67′77″), 记为DFJ群体, 共90只个体, 群体内的个体也是在同一时间附苗, 且在同一自然环境下养殖。上述两个群体均为繁殖前的2龄个体, 在2020年6月24日将其运至实验室, 分离闭壳肌、鳃组织, 投入液氮中速冻后于−80℃冷冻保存, 用于后续的糖原含量检测与总RNA提取。

1.2 糖原含量检测

样品糖原含量委托上海酶联生物科技有限公司采用双抗体夹心法酶联免疫吸附ELISA试剂盒进行测定。使用预冷后的PBS冲洗牡蛎闭壳肌, 称重剪碎后与一定量的PBS混匀, 使用匀浆机进行破碎匀浆, 收集上清液。设置空白孔、标准孔和样品孔, 标准孔各加不同浓度的标准品, 样品孔预先加样品稀释液, 后加入样品。向各孔加入酶标试剂(空白孔除外), 用封板膜封板后置37 ℃温育60 min, 温育后弃去液体, 用洗涤液重复洗涤5次, 加入显色剂, 轻轻振荡混匀, 37 ℃避光显色15 min后加终止液终止反应。以空白孔调零, 450 nm波长依序测量各孔的吸光度(OD值), 依据标准样品的吸光度计算待测样品的糖原含量。

1.3 SNP多态标记开发 1.3.1 引物设计

选取糖原代谢关键基因糖原合酶和糖原磷酸化酶基因作为研究对象, 以香港牡蛎转录组测序预测的SNP位点作为候选SNPs。利用比对软件STAR对每个样本的Reads与Unigene序列进行比对, 然后通过GATK软件进行SNP识别。根据FLDAS-PCR原理, 使用Oligo7软件进行引物设计。针对候选SNP位点设计2条3′末端分别与突变类型的2个等位基因配对的上游(若上游不适合设计则改换设计下游)引物, 同时为增加2条引物的特异性在3′端的第3或第4位碱基引入人为错配, 在其中1条或2条引物的5′末端添加不同长度的核苷酸序列, 使2条引物长度有4~8 bp的差异。下游引物则按照普通引物设计的方法进行设计, 扩增的DNA片段的长度在100~200 bp。引物委托生工生物工程(广州)股份有限公司合成。

1.3.2 候选SNPs的验证

使用FLDAS-PCR及聚丙烯酰胺凝胶电泳相结合的方法进行候选SNPs的验证。在SD群体中随机抽取4只个体的鳃组织, 用Transzol法提取总RNA并反转录成cDNA, 作为FLDAS-PCR的模板。使用PCR试剂盒(CWBIO) 25 μL反应体系进行DNA扩增: 2×ES Taq Master Mix 12.5 μL, ddH2O 9.5 μL, 3种引物各0.7 μL, DNA模板1 μL。PCR循环参数设置如下: 94 ℃预变性3 min, 94 ℃ 30 s, 最适Tm 30 s, 72 ℃ 30 s, 35个循环, 72 ℃延伸5 min。PCR产物经12%非变性聚丙烯酰胺凝胶在300 V电压下电泳35 min进行检测验证。使用GeneGreen核酸染料和凝胶成像系统对扩增结果进行观察, 其中扩增结果较好, 目标条带清晰且单一的候选SNP位点即为验证的SNPs。

1.4 SNP标记分型检测

取SD群体及DFJ群体所有个体的鳃组织, 用Transzol法提取总RNA并反转录成cDNA。以反转录的cDNA为模板, 使用上述FLDAS-PCR的反应体系和循环参数进行PCR扩增, 扩增后的产物使用12%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行检测, 根据电泳结果读取基因型。

1.5 FLDAS-PCR分型结果准确性检验

从分型成功的SNP位点中, 随机挑选几只个体的PCR产物, 然后进行PCR产物回收, 连接T载体, 转化入大肠杆菌, 培养后将菌液送至生工生物工程(广州)股份有限公司进行测序。

1.6 关联分析

对于在SD群体中分型成功的SNP位点, 使用IBM SPSS Statistics 24软件, 对糖原含量数据和基因型数据利用单因素方差分析或T检验的方法进行关联分析, 同一位点不同基因型之间, 糖原含量存在显著差异的被认为是与糖原含量关联的SNP标记。针对筛选出的SNP标记, 使用IBM SPSS Statistics 24软件在DFJ群体中再次进行关联分析。

2 实验结果 2.1 实验群体糖原含量

SD群体糖原含量分布如图 1a所示, 最高值Max=1.85 mg/g, 最低值Min=1.51 mg/g, 糖原含量平均值Mean= 1.68±0.10 mg/g, 变异系数CV=5.95%。正态分布检验显示实验群体糖原含量符合正态分布(P > 0.05)。DFJ群体糖原含量分布如图 1b所示, 最高值Max=1.82 mg/g, 最低值Min=1.48 mg/g, 糖原含量平均值Mean=1.66± 0.10 mg/g, 变异系数CV =6.02%。正态分布检验显示实验群体糖原含量符合正态分布(P > 0.05)。

图 1 实验群体糖原含量分布图 Fig. 1 Distribution of glycogen content in the experimental population
2.2 SNP多态标记开发

根据香港牡蛎转录组测序结果, 糖原合酶基因共预测出候选SNP位点9个, 共设计FLDAS-PCR引物9组, 最终9个SNP位点全部得到验证, 成功开发出SNP标记9个。糖原合酶基因SNP标记及其引物信息如表 1所示。糖原磷酸化酶基因共预测出候选SNP位点38个, 共设计FLDAS-PCR引物30组, 最终16个SNP位点得到验证, 成功开发出SNP标记16个。糖原磷酸化酶基因SNP标记及其引物信息如表 2所示。

表 1 糖原合酶基因SNP标记及其引物信息 Tab. 1 Information on SNPs and the primers of glycogen synthase
SNP名称 突变类型 引物名称 引物序列(5′—3′)
Ch_GS25 A/G GS25_A AACAGCATACTAGAATGCACGA
GS25_G ATATAACAGCATACTAGAATGCGCAG
GS25_R AGTGCTATTTACAAATGTTAAACCT
Ch_GS97 A/C GS97_A CCCAGTTATTCATGAAAGTCGCAA
GS97_C GCTATCCCAGTTATTCATGAAAGTCTTAC
GS97_R GTTGGACATGAATGATCCTGATTAGA
Ch_GS233 G/A GS233_C CCTGATTAGATGATTATAGTGTGTC
GS233_T ATATCCTGATTAGATGATTATAGTGTGTT
GS233_R ACCCAGTTATTCATGAAAGTCTC
Ch_GS1166 C/T GS1166_A TCCTAGGTGTATGAATGGTTAGAGACA
GS1166_G AGGTGTATGAATGGTTAGACTCG
GS1166_R ATGGGCAAATGGGATATGATAA
Ch_GS1206 G/A GS1206_C GCTCTAGGATTAAAGAAGTGTTACC
GS1206_T TTAAGCTCTAGGATTAAAGAAGTGTATCT
GS1206_R GGAGATTTCAGGCAGTACATTG
Ch_GS1211 C/T GS1211_G TCTGCTCTAGGATTAAAGATGTG
GS1211_A GGGATCTGCTCTAGGATTAAAGAACTA
GS1211_R GGAGATTTCAGGCAGTACATTG
Ch_GS1248 G/A GS1248_G CCTTCAGAATGCTACTTTTCGAG
GS1248_A ATTAACCTTCAGAATGCTACTTTTCCTA
GS1248_R AGAATCATTATCTGCTACATACAAGG
Ch_GS688 G/T GS688_G GCCCATCCAAGTTAATAAATCCTG
GS688_T TAGCGCCCATCCAAGTTAATAAATGCCT
GS688_R TATACAACAAAAGGTCAGCTAGAAGG
Ch_GS680 C/T GS680_T CGGGCCAAGTTAATAAATGCTGATTGCTAT
GS680_C CAAGTTAATAAATGCTGATTGTGAC
GS680_R TATACAACAAAAGGTCAGCTAGAAGG

表 2 糖原磷酸化酶基因SNP标记及其引物信息 Tab. 2 Information on SNPs and the primers of glycogen phosphorylase
SNP名称 突变类型 引物名称 引物序列(5′—3′)
Ch_GP25 A/G GP25_A AACAGCATACTAGAATGCACGA
GP25_G ATATAACAGCATACTAGAATGCGCAG
GP25_R AGTGCTATTTACAAATGTTAAACCT
Ch_GP53 A/G GP53_A GGGCCACATTTAGTTGATGGTTACAATGCA
GP53_G ACATTTAGTTGATGGTTACAATGGG
GP53_R GAAACGTACACCAAACTAGGA
Ch_GP233 C/T GP233_C CCTGATTAGATGATTATAGTGTGTC
GP233_T ATATCCTGATTAGATGATTATAGTGTGTT
GP233_R ACCCAGTTATTCATGAAAGTCTC
Ch_GP461 A/G GP461_A ATATATATCTTTGGCATGAGGCTGA
GP461_G ATCTTTGGCATGAGGGAGG
GP461_R CAGCTCCGGAAGATTCTCA
Ch_GP579 A/G GP579_A TATAGGGCGAATTTCATGTTTTCA
GP579_G GGGGGAATTTCATGTTTGCG
GP579_R TCCTGTGATTGGACGTAAACT
Ch_GP623 G/T GP623_G CTTCTTTCACTCATTATACAGTAAG
GP623_T GGGGCCTTCTTTCACTCATTATACAGCAGT
GP623_R CAAGCCGTAAAGAACAATCCG
Ch_GP944 G/T GP944_G TCAATATTCAAAAAGGCGTTTAATCGCTAG
GP944_T TTCAAAAAGGCGTTTAATCGGCAT
GP944_R CTCTCTTTGGGTCCTTCTCATAGT
Ch_GP992 G/A GP992_G TGGGCAAGAGAGAGGTAGAAG
GP992_A TATCCGTGGGCAAGAGAGAGGTAATAA
GP992_R TCAGTATTCGCGGTATTGCTC
Ch_GP1013 A/C GP1013_A ATATACTACTACCTCTCTCTTGCCGAA
GP1013_C CTACTACCTCTCTCTTGCTCAC
GP1013_R GTCCTGCCCATGTAAAACTCC
Ch_GP1253 G/T GP1253_G AATAATCTGGGTAATGGAGGACTTGGG
GP1253_T TCTGGGTAATGGAGGACTTGGT
GP1253_R TTTCTGGGCAAAGATTCCATAGT
Ch_GP1598 G/A GP1598_G ATTCGGGTTGAAGAAGTGCAGGCTG
GP1598_A GCGTTGAAGAAGTGCAGGATA
GP1598_R CAGGGGTCAAGTGGGTGGA
Ch_GP1604 A/G GP1604_A CGGTATCCCAACAGCTTCAACTTA
GP1604_G TCCCAACAGCTTCAACCCG
GP1604_R AGAAAAGAAGTTATCGTTGGGGT
Ch_GP1773 C/G GP1773_C AACTTAGCAGAAAACATTCCC
GP1773_G AGGCAACTTAGCAGAAAACATTACG
GP1773_R GCTGCCACCACGAAATATTCC
Ch_GP1962 A/G GP1962_A TTATTAGAAGAGGAGGGAAAGGAACCA
GP1962_G GAAGAGGAGGGAAAGGAGCCG
GP1962_R GTCCAAAACTGCCTGAATGTAA
Ch_GP2286 C/T GP2286_C ATCAATCTGGGTCTGCATAAC
GP2286_T CGTAATCAATCTGGGTCTGCAAAAT
GP2286_R CCTAATCCAGCATCTTCTTCCA
Ch_GP2291 G/A GP2291_G ACCAATGAGCGCTTCCAAAACAAATCG
GP2291_A GTGAGCGCTTCCAAAACAAAATA
GP2291_R CCCATTCCTCCCCGATTTTC
2.3 SNP标记分型检测

经SNP标记分型检测, 糖原合酶最终有2个SNP位点在SD群体中分型成功, 分别为SNP Ch_GS680和SNP Ch_GS1248。其中SNP Ch_GS680在DFJ群体中也分型成功。糖原磷酸化酶最终也有2个SNP位点在SD群体中分型成功, 分别为SNP Ch_GP992和SNP Ch_GP1962。上述4个SNP位点各基因型在实验群体中的分布统计结果见表 3图 2

表 3 SNP位点各基因型在实验群体中的分布统计 Tab. 3 Distribution statistics of each genotype of SNPs in the experimental population
SNP位点 实验群体 基因型 个体数
Ch_GS680 SD TT 53
TC 6
CC 1
Ch_GS1248 SD AA 2
AG 7
GG 51
Ch_GP992 SD AG 6
AA 54
Ch_GP1962 SD AG 1
GG 59
Ch_GS680 DFJ TT 85
TC 5

图 2 SNP位点基因型在实验群体中的分布图 Fig. 2 Distribution of genotypes of SNPs in the experimen­tal population
2.4 FLDAS-PCR分型结果准确性检验

测序结果显示, 使用FLDAS-PCR方法的分型结果与测序的完全一致, 表明FLDAS-PCR分型结果是准确可靠的(图 3)。

图 3 GS1248_G引物PCR扩增产物的测序结果 Fig. 3 Sequencing results of PCR amplification products of primer GS1248_G
2.5 关联分析

经单因素方差分析, 发现SNP Ch_GS680在SD群体中不同基因型之间的糖原含量存在显著差异(P < 0.05), 说明SNP Ch_GS680是与糖原含量关联的SNP位点。对该SNP位点在DFJ群体中再次进行关联分析以对该SNP进行验证, 分型结果显示SNP Ch_GS680在DFJ群体中只有TT和TC两种基因型(图 2), 所以使用独立样本T-检验进行关联分析, 但结果显示TT和TC两种基因型之间的糖原含量并无显著差异(P > 0.05)。SNP Ch_GS680在SD群体中不同基因型之间的两两比较结果见表 4

表 4 SNP Ch_GS680不同基因型之间的两两比较结果 Tab. 4 Pairwise comparison among different genotypes of SNP Ch_GS680
基因型Ⅰ 基因型Ⅱ 平均值差值(Ⅰ-Ⅱ) P
CC TC −0.25* 0.03
TT −0.16 0.11
TC CC 0.25* 0.03
TT 0.08 0.05
TT CC 0.16 0.11
TC −0.08 0.05
注: *, 平均值差值的显著性水平为0.05。

SNP Ch_GS1248在SD群体不同基因型之间的糖原含量不存在显著差异(P > 0.05), 说明SNP Ch_ GS1248与糖原含量之间无关联关系。经独立样本T-检验, 发现SNP Ch_GP992和SNP Ch_GP1962在SD群体中不同基因型之间的糖原含量均不存在显著差异(P > 0.05), 说明SNP Ch_GP992和SNP Ch_GP1962与糖原含量之间也无关联关系。各SNP位点在SD群体中与糖原含量的关联分析结果见表 5

表 5 各SNP位点与糖原含量的关联分析结果 Tab. 5 Association analysis results between each SNP and glycogen content
SNP位点 P 是否和性状关联
Ch_GS680 0.039
Ch_GS1248 0.273
Ch_GP992 0.17
Ch_GP1962 0.76
3 讨论 3.1 香港牡蛎糖原含量的特点

本研究所用香港牡蛎糖原含量为1.48~1.85 mg/g, 平均值(1.68±0.10)~(1.66±0.10) mg/g, 变异系数达到6.02%。这与长牡蛎相比, 糖原含量及变异系数均较低。She等[13]检测长牡蛎(Crassostrea gigas)糖原含量为2.1~10.4 mg/g, 平均为(5.3±1.7) mg/g, 这可能是由物种间的差异造成的。王卫军等[14]在我国多个长牡蛎产地选取不同发育阶段、不同养殖方式和不同年龄的77份长牡蛎样品, 测得长牡蛎糖原含量为0.13~ 10.57 mg/g, 平均为(4.14±1.99) mg/g, 变异系数高达48.07%, 这可能与长牡蛎的糖原含量测量方法、所用组织及样品来源不同有关。本实验所用糖原检测方法为ELISA试剂盒(上海酶联, 中国), 而王卫军等[14]所用方法为EnzyChromTM糖原试剂盒(BioAssay Systems, USA), 不同方法检测结果可能不同; 本实验所用组织为闭壳肌, 而王卫军等[14]所用组织为整个软体部, 不同组织糖原含量不同, 会造成测量结果的差异; 本实验所用香港牡蛎均来自广西茅尾海, 而王卫军等[14]所用长牡蛎来自我国多个不同产区, 可能牡蛎间差异较大, 因此糖原含量变异系数较大。刘思玮等依据蒽酮比色法, 将长牡蛎性腺组织经过冷冻干燥后研磨成粉末, 测得糖原含量为(30.59%±2.10%)~(35.24%±2.22%), 这种方法所测糖原含量为样品干重的糖原含量, 因此, 远远高于本实验所测样品湿重的糖原含量[15-16]。香港牡蛎与其他贝类如菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)、缢蛏(Sinonovacula constricta)、褶牡蛎(Ostrea plicatula)相比, 糖原含量也处于较低水平, 而和皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)的糖原含量水平相当[17]

3.2 SNP标记开发及分型效率

本研究通过转录组测序预测出香港牡蛎糖原合酶基因编码区2 210 bp, 包含9个候选SNP位点, 针对这9个候选SNP位点, 我们共设计了9组特异性引物, 利用FLDAS-PCR和聚丙烯酰胺凝胶技术成功开发出SNP标记9个, SNP开发成功率为100%(9/9), 远远大于使用高分辨率溶解曲线(high resolution melting curve, HRM)技术对长牡蛎糖原合酶进行SNP开发的成功率40.9%(9/22)[13]。通过转录组测序预测出糖原磷酸化酶基因编码区7 488 bp, 包含38个候选SNP位点, 针对这38个候选SNP位点, 我们共设计了30组特异性引物, 成功开发出SNP标记16个, SNP开发成功率为53.3%(16/30)。使用HRM技术对长牡蛎糖原磷酸化酶进行SNP开发的成功率33.3%(14/42)[13], 使用HRM技术对长牡蛎转录组进行SNP开发的成功率43.9%(1 301/2 962)[18], 说明FLDAS-PCR技术进行SNP开发的成功率比较高。但FLDAS-PCR技术通量较低, 不适合进行大规模SNP的开发检测。

本研究所得香港牡蛎糖原合酶基因编码区SNPs的平均密度为1/246(9/2 210), 香港牡蛎糖原磷酸化酶基因编码区SNPs的平均密度为1/468(16/7 488), 这远远低于通过测序验证的长牡蛎糖原合酶基因编码区的SNPs平均密度为1/35 bp与长牡蛎糖原磷酸化酶基因编码区SNPs平均密度为1/25 bp[15-16], 这可能是因为本研究转录组预测的SNP位点密度较低所致。在群体分型中, 香港牡蛎糖原合酶与糖原磷酸化酶分别有2个SNPs分型成功, 分型效率分别为22.2%(2/9)和12.5%(2/16), 使用HRM技术对长牡蛎糖原合酶与糖原磷酸化酶SNP的分型效率分别为55.6%(5/9)和7.1%(1/14)[13], 说明FLDAS-PCR技术的分型效率较低且不稳定。

3.3 关键SNP标记挖掘

本研究在香港牡蛎糖原合酶基因编码区开发出9个SNP位点, 通过关联分析在SD群体检测到1个SNP可能与香港牡蛎糖原含量显著相关(P < 0.05), 但在DFJ群体未检测到该相关性, 这可能与本研究分型成功的用于关联分析的SNPs较少有关, 也可能是因为本研究所鉴定的SNP位点具有较强的群体特异性。在香港牡蛎糖原磷酸化酶基因编码区开发出16个SNP位点, 但未检测到与糖原含量显著相关的SNP位点, 这也可能是因为分型成功的SNP较少所致。

目前, 已有研究在长牡蛎糖原合酶基因外显子区检测到41个SNP位点, 其中6个SNPs与糖原含量显著相关(P < 0.01), 且具有单倍型H2(GAGGAT)的个体在糖原含量上达到极显著差异(P < 0.000 1)[15]。在长牡蛎糖原磷酸化酶基因中共检测到82个SNPs位点, 但未检测到与糖原含量相关的SNPs[16]。在长牡蛎糖原磷酸化酶基因5′UTR上游2 773 bp处检测到1个SNP与糖原含量显著相关, 说明糖原磷酸化酶基因中可能不存在与糖原含量显著关联的SNP位点[13]

另有研究发现位于长牡蛎基因组scaffold1597的36 675碱基处的SNP标记, GG基因型个体相比较于AA基因型个体, 糖原含量显著提高4.5%[19]。蛋白磷酸酶1调节亚基3B(糖原靶向亚基)启动子区有3个与糖原含量显著关联的SNP, 同时拥有3个优势基因型个体糖原含量比劣势基因型组合个体显著提高10%以上[20]。在缢蛏(S. constricta)糖原合酶基因中共筛选出2个与糖原含量相关的SNP位点, 其优势基因组合个体的糖原含量比群体均值高11.8%[21]。这些结果说明利用关联分析的方法鉴定糖原含量相关的关键SNP标记是比较准确的, 这些标记可以为标记辅助选育提供基础。

4 结论

本研究利用FLDAS-PCR技术共成功开发香港牡蛎糖原合酶基因SNP位点9个, 香港牡蛎糖原磷酸化酶基因SNP位点16个。利用ELISA方法测得香港牡蛎糖原含量为1.48~1.85 mg/g, 平均值(1.68±0.10)~ (1.66±0.10) mg/g, 变异系数达到6.02%。关联分析结果显示位于香港牡蛎糖原合酶基因的SNP位点Ch_GS680与糖原含量显著关联(P < 0.05), 可作为香港牡蛎分子标记辅助选育的潜在分子标记。

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