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红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)是一种重要的海水养殖鱼类,隶属于鲀形目(Telraodontiformes)、鲀科(Tetradontidae)、东方鲀属(Takifugu),是暖温性、广盐性底栖肉食性鱼类,主要分布在日本沿海,在朝鲜半岛、俄罗斯以及我国黄海、渤海和东海,是我国北方海水养殖和出口创汇的重要鱼类。耐低温是红鳍东方鲀重要性状和遗传改良目标,分子标记技术是遗传改良的主要工具之一。本文完成了对红鳍东方鲀耐低温微卫星分子标记的筛选;在大量的遗传群体基础上,构建了高密度的红鳍东方鲀的遗传连锁图谱,并对耐低温性状的QTL进行定位;对常温组和冷应激组的红鳍东方鲀进行转录组测序,分析了涉及到的相关通路,并用荧光定量PCR检测了部分基因。本研究对于红鳍东方鲀耐低温性状选育以及分子机理研究提供理论依据。具体研究内容如下:1.采用SSR结合BSA技术对红鳍东方鲀群体进行耐低温相关微卫星标记的筛选。首先对300尾红鳍东方鲀幼鱼进行低温处理,分别获得34尾耐低温(S组)和不耐低温个体(D组)。分别在两组中随机挑选15尾提取基因组DNA,构建耐低温和不耐低温DNA混池,然后用148对微卫星引物对其进行扫描。结果发现4个标记(fms45、fms82、fms100和fms182)在耐低温和不耐低温DNA混池中扩增出差异条带。用S组和D组全部个体对4个标记进行单个体验证,结果显示由fms100扩增,携带有116bp条带的个体在S组和D组的出现频率分别是53%和18%,132bp条带的出现频率分别是59%(S组)、24%(D组);由fms182扩增,携带有125bp的个体在S组和D组出现的频率分别是12%和35%,经卡方检验P值均小于0.05,差异显著。2.采集138尾红鳍东方鲀家系样本,成功构建了红鳍东方鲀高密度遗传连锁图谱,图谱长度为3164.81c M,覆盖率达到99.46%。其中雄性图谱一共包含2788个binmarker,图谱总长度为2526.551c M,连锁群平均长度为114.85c M,雄性图谱的平均标记间隔为0.95c M。雌性图谱一共包含1807个binmarker,图谱长度为1931.653c M,连锁群平均长度为87.80c M,雌性图谱的平均标记间隔为1.12c M,除LG1标记相对较多,其他连锁群相对均一。本实验中检测到了1339627个SNP位点,共获得6个QTL区间与耐低温性状相关联,它们分别定位在LG7、LG10、LG15、LG16、LG22,其中LG10具有最大LOD值(5.87),筛选到了与耐低温相关的SNP位点16个。3.红鳍东方鲀的养殖易受到温度影响,研究低温胁迫的关键调控基因,对于选育具有耐低温能力的红鳍东方鲀具有重要意义。分别选取23℃和5℃时的红鳍东方鲀肾脏和心脏组织进行RNA提取,利用Illumina测序技术进行转录组测序(RNA-Seq),筛选差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)。结果表明:在肾脏组织中共筛选到1679个DEGs,其中低温相对于适温表达上调的DEGs有635个,表达下调的DEGs为1044个;对1679个DEGs进行GO功能分类和富集分析显示,共有692个DEGs被注释到GO功能三大分类的20个亚类中,主要涉及生物调节、应激调节、催化活性,在KEGG功能富集分析中,共涉及到1206个基因,主要富集到甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路、初级胆汁酸生物合成通路、精氨酸和脯氨酸代谢、蛋白多糖通路、昼夜节律通路;在心脏组织中共筛选到919个DEGs,其中低温相对于适温表达上调的DEGs有341个,表达下调的DEGs为578个;对919个DEGs进行GO功能分类和富集分析显示,共有692个DEGs被注释到GO功能三大分类的20个亚类中,主要涉及生物调节、细胞过程、催化活性,在KEGG功能富集分析中,共涉及到800个基因,主要富集到糖体合成相关通路、昼夜节律通路、RNA转运通路、抗原相关通路。利用q RT-PCR对显著富集的15个DEGs进行了表达分析,最终发现心脏的抗原相关通路涉及的3个基因显示上调(p<0.05,heat shock 70 k Da protein 1,hspa4a,hspa4b);肾脏的精氨酸、脯氨酸相关通路涉及的2个基因显著上调(p<0.05,odc1,nos1);肾脏的昼夜节律涉及的2个基因显著上调(p<0.05,gsk3bb,per3)。