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[期刊] 水产学报
[作者]
刘绵宇 李旭鹏 孔杰 孟宪红 陈美佳 罗坤 隋娟 代平 张雅文 强光峰 谭建 陈宝龙 曹家旺 李波波 赖晓芳 栾生
为评估基因型鉴定芯片在育种群体构建中的应用价值,实验对凡纳滨对虾3个群体(EE、PP和SS)进行急性肝胰腺坏死病(AHPND)副溶血弧菌(Vp_(AHPND))侵染实验,利用自主研发的40K SNP液相芯片“黄海芯1号”获得146尾个体的基因型信息,对群体遗传背景进行了系统调查并估算了AHPND抗性遗传力。Vp_(AHPND)浸染实验结果显示,不同群体间存在抗病差异,PP群体的存活性能比EE和SS群体分别高出12.9%和11.6%。利用质控后的38 148个SNP信息构建系统进化树,结果显示群体内同一个家系的个体首先聚在一起,进而同属一个群体的多个家系聚在一起。主成分和遗传结构分析显示,可以准确地将146尾个体划分为3个组,与系统进化树聚类结果一致。遗传多样性分析显示,3个群体的观测杂合度(H_o)平均值为0.25~0.29,多态信息含量(PIC)平均值为0.20~0.23,上述遗传参数达到极显著水平。3个群体间的遗传分化系数(F_(ST))为0.11~0.21,存在中高度遗传分化。基因组近交分析表明,EE、PP和SS群体的近交系数均值分别为-0.05±0.06、0.20±0.09和0.37±0.07,后2个群体内部分个体表现出较高的近交水平。使用ssGBLUPMF (Single Step Genomic BLUP with Metafounders)模型,复合基因型、表型和系谱信息,获得Vp_(AHPND)侵染后存活状态的遗传力估计值为0.24±0.07,表现为中等水平,表明基础群体具有较好的选育潜力。研究表明,利用液相芯片“黄海芯1号”开展辅助育种,可以进一步提高基础群体构建和评估的效率。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
黄桂仙 李旭鹏 田吉腾 栾生 孔杰 曹宝祥 刘宁 罗坤 谭建 曹家旺 代平 陈宝龙 强光峰 刘绵宇 刘杨 王宏杰 刘学会 隋娟 孟宪红
为开展凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长和急性肝胰腺坏死病(acute hepatopancreatic necrosis disease, AHPND)抗性复合选育,本研究以自主选育的凡纳滨对虾高抗和快大品系为研究对象进行生长和AHPND抗性测试。实验家系共计70个(高抗家系40个,快大家系30个),实验个体共计1 760尾(高抗个体800尾,快大个体960尾)。2个品系分2批次进行Vp_(AHPND)定量口饲感染。批次内实验个体达半数死亡后停止投喂毒饵。利用个体动物模型和父母本阈值模型评估2个品系3 个性状(体重、感染Vp_(AHPND)后个体存活时间、家系半致死存活率)的遗传力;利用两性状动物模型评估3个性状两两之间的遗传相关。结果显示,高抗系体重遗传力估计值为0.599±0.120,为高遗传力水平;个体存活时间遗传力估计值为0.240±0.072,为中等遗传力水平;家系半致死存活率遗传力估计值为0.173±0.051,为低等遗传力水平。快大系体重、个体存活时间和家系半致死存活率的遗传力估计值分别为0.266±0.082、0.374±0.096、0.257±0.048,均为中等遗传力水平。经Z-score检验,2个品系各性状遗传力估计值与0差异均达到极显著水平(P<0.01)。2个品系内的体重与AHPND抗性性状(个体存活时间、家系半致死存活率)遗传相关均表现为低度正相关(0.061~0.235),且与0差异不显著(P>0.05);2个品系内的个体存活时间与家系半致死存活率遗传相关分别为0.997±0.129、0.967±0.044,为高度正相关。结果表明,在实际选育过程中,可将生长和AHPND抗性作为选育指标纳入综合选择指数进行选种制种;为简化抗性测试过程,可将家系半致死存活率作为选育群体的AHPND抗性指标。本研究为开展凡纳滨对虾生长和AHPND抗性优良品种的选育提供了参考。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
贾丹 史成银 黄倢 张庆利 万晓媛 许华 刘冉阳 王海波 郭程程 谢国驷
本研究从患急性肝胰腺坏死病(Acute hepatopancreatic necrosis disease,AHPND)的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肝胰腺中分离到一株优势菌,编号为20160303005-1,通过16S rRNA和分子伴侣蛋白groEL基因序列分析,并结合生理生化特征,将该细菌鉴定为副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus),其血清型为O1:KUT(K untypeable)。基因分析结果显示,该菌株携带可引起对虾AHPND的相关毒力蛋白基因pirA~(VP)和pirB~(VP),但不携带副溶血弧菌临床菌株毒力基因:耐热直接溶血毒素(Thenmostable direct hemolysin,tdh)和相对耐热直接溶血毒素(TDH-related hemolysin,trh)基因。菌株对凡纳滨对虾具有较强的致病性,浸泡感染的半数致死剂量(LD_(50))为7.96×10~3 CFU/ml。对虾急性感染后,6 h肝胰腺颜色变浅,肠胃变空;9 h肝胰腺呈浅白色,萎缩变小。9 h死亡数过半,24 h全部死亡。组织病理学分析显示,感染后对虾肝胰腺小管崩塌,上皮细胞严重脱落,呈现出典型的AHPND病理症状。药敏实验结果显示,该菌对庆大霉素、环丙沙星和头孢他啶等16种药物敏感,对阿莫西林、替卡西林和头孢噻吩等5种药物表现为耐药。上述研究可为该病原的流行病学及药物防控研究提供基本数据。
[期刊] 水产学报
[作者]
孙明玉 冯博 张昭寰 徐马俊坤 刘伟奇 刘海泉 潘迎捷 赵勇
针对12株引起凡纳滨对虾急性肝胰腺坏死病(AHPND)的致病性副溶血弧菌,运用多位点测序技术,分析致病菌株的遗传特征。实验选择副溶血弧菌的7个管家基因dnaE、gyrB、recA、dtdS、pntA、pyrC及tnaA,对12株AHPND致病菌扩增测序。将核酸序列上传至PubMLST数据库进行比对后获得每株菌的序列型。收集其他地区AHPND致病性副溶血弧菌的多位点序列分型(MLST)数据,采用eBURSTV3及MEGA5.0软件进行遗传进化分析。结果显示,2014年中国广东分离的AHPND致病株属于一个新
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
陈蒙蒙 董宣 邱亮 万晓媛 谢国驷 黄倢
对虾急性肝胰腺坏死病(Acute hepatopancreatic necrosis disease,AHPND)是由致AHPND副溶血弧菌(AHPND-causing Vibrio parahaemolyticus,VpAHPND)携带的pVA1-like质粒所表达的PirA~(Vp)和PirB~(Vp)毒力蛋白对对虾肝胰腺的急性毒性所致。本研究用2.19×10~5 CFU/ml VpAHPND分离株20130629002S01对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)进行浸泡感染,于感染后2~9 d采集对虾的肝胰腺、鳃、肠道、肌肉组织,采用实时荧光定量PCR方法,检测各组织中的pir AVp拷贝数。结果显示,感染后凡纳滨对虾各组织均能检测到pirA~(Vp),其中,肝胰腺在感染后第4天达到峰值,为8.71×10~4 copies/mg,而鳃、肌肉、肠道分别在第3、4、5天达到峰值,分别为9.08×10~3、2.59×10~4、5.76×10~4 copies/mg。早期感染鳃组织中先出现Vp_(AHPND)的富集,在高死亡发生期,Vp_(AHPND)数量在肝胰腺和肠道出现高峰,在死亡数量逐渐下降的后期,各组织的Vp_(AHPND)均快速下降,肠道、肝胰腺和肌肉中的Vp_(AHPND)水平趋于接近。对虾肝胰腺组织病理切片显示,同一时间有临床症状的病虾和濒死对虾相比,濒死对虾表现出更严重的AHPND病理特征,且二者的组织病理特征均随着感染时间的延长变得更为严重,但检测到的Vp_(AHPND)数量呈下降趋势。研究表明,在Vp_(AHPND)感染过程中,组织中的pirA~(Vp)基因数量不能代表对虾的发病程度,发病程度及组织病理严重的AHPND样品中Vp_(AHPND)的数量不一定处于高水平状态。
[期刊] 淡水渔业
[作者]
高晓华 张海强 安伟
为查明上海市奉贤区某对虾养殖场疑似患急性肝胰腺坏死病的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的病原菌,本研究从患病凡纳滨对虾肝胰腺组织分离纯化到1株优势菌FHBX-1,并通过人工回归感染试验确定其致病性,利用VITEK-2全自动微生物鉴定仪和16S rRNA、热休克蛋白HSP60基因序列分析进行综合鉴定,并检测其毒力基因。同时采用K-B纸片扩散法检测病原菌的药物敏感性并通过石蜡切片观察患病凡纳滨对虾肝胰腺组织的病理特征。结果显示:菌株FHBX-1经生理生化特征测定、16S rRNA和热休克蛋白HSP60基因序列分析,综合鉴定为副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus),且携带了急性肝胰腺坏死病相关的毒力基因pirA~(VP)、pirB~(VP),未携带副溶血弧菌临床主要毒力基因耐热直接溶血毒素tdh和相对耐热直接溶血毒素trh基因。人工回归感染试验结果显示,凡纳滨对虾在菌液浓度为1.0×10~6 CFU/mL浸泡感染试验组,7 d内累计死亡率为80%,患病凡纳滨对虾具有肝胰腺颜色变白、萎缩变小,胃肠变空等症状,从病虾再次分离的优势细菌与原攻毒菌FHBX-1特性相同。组织病理学观察显示,患病凡纳滨对虾肝胰腺上皮细胞严重脱落,肝小管崩塌,呈典型的AHPND病理特征。药敏试验结果表明,菌株FHBX-1对氟苯尼考、多西环素、恩诺沙星等11种抗菌药物敏感,对新霉素、红霉素中度敏感,对链霉素、庆大霉素等5种抗菌药物耐药。本研究可为对虾急性肝胰腺坏死病的流行病学研究及药物防控提供基础依据。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
和怡婧 刘绵宇 栾生 孔杰 李旭鹏 曹宝祥 罗坤 谭建 曹家旺 代平 强光峰 王照欣 隋娟 孟宪红
本研究基于55K SNP液相芯片“黄海芯1号”分型信息估计了凡纳对虾(Penaeus vannamei)生长和白斑综合征病毒(WSSV)抗性的遗传参数,以期为育种芯片在凡纳对虾多性状复合新品种选育中的应用提供数据。对凡纳对虾59个家系,共计1 770尾个体进行WSSV感染测试;根据家系内个体抗WSSV存活时间均匀选取590尾个体,利用55K SNP液相芯片进行分型,复合系谱和基因型信息构建H矩阵及个体动物模型和父母本模型,基于H矩阵估计凡纳对虾感染WSSV后体长、个体抗WSSV存活时间和家系WSSV半致死存活率的遗传力和遗传相关。结果显示,凡纳对虾体长、个体抗WSSV存活时间遗传力分别为0.21±0.06、0.22±0.16,为中等遗传力水平,家系WSSV半致死存活率和0.16±0.06,为低等遗传力水平;经五折交叉验证,基于H矩阵的体长遗传力预测准确性较A矩阵提高18.12%,预测偏差无明显差别;抗WSSV存活时间遗传力预测准确性较A矩阵无明显差别,预测偏差较大;家系半致死存活率遗传力预测准确性较A矩阵降低29.07%,预测偏差较大。基于两性状动物模型,估计凡纳对虾体长与个体抗WSSV存活时间、家系WSSV半致死存活率遗传相关分别为0.13±0.20和0.30±0.22,与0无显著差异(P>0.05);个体抗WSSV存活时间与家系WSSV半致死存活率的遗传相关为0.95±0.03,与1无显著差异(P>0.05)。研究显示,利用芯片开展凡纳对虾生长的遗传评估可有效提高评估的准确性;WSSV抗性性状的评估可能受分型个体选择等因素影响,预测准确性无明显提升;个体抗WSSV存活时间在准确性和预测偏差等方面均优于家系抗WSSV半致死存活率的评估结果。在抗WSSV存活时间和家系半致死存活率高度相关的情况下,可考虑将抗WSSV存活时间作为基因组选择的目标性状。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
和怡婧 刘绵宇 栾生 孔杰 李旭鹏 曹宝祥 罗坤 谭建 曹家旺 代平 强光峰 王照欣 隋娟 孟宪红
本研究基于55K SNP液相芯片“黄海芯1号”分型信息估计了凡纳对虾(Penaeus vannamei)生长和白斑综合征病毒(WSSV)抗性的遗传参数,以期为育种芯片在凡纳对虾多性状复合新品种选育中的应用提供数据。对凡纳对虾59个家系,共计1 770尾个体进行WSSV感染测试;根据家系内个体抗WSSV存活时间均匀选取590尾个体,利用55K SNP液相芯片进行分型,复合系谱和基因型信息构建H矩阵及个体动物模型和父母本模型,基于H矩阵估计凡纳对虾感染WSSV后体长、个体抗WSSV存活时间和家系WSSV半致死存活率的遗传力和遗传相关。结果显示,凡纳对虾体长、个体抗WSSV存活时间遗传力分别为0.21±0.06、0.22±0.16,为中等遗传力水平,家系WSSV半致死存活率和0.16±0.06,为低等遗传力水平;经五折交叉验证,基于H矩阵的体长遗传力预测准确性较A矩阵提高18.12%,预测偏差无明显差别;抗WSSV存活时间遗传力预测准确性较A矩阵无明显差别,预测偏差较大;家系半致死存活率遗传力预测准确性较A矩阵降低29.07%,预测偏差较大。基于两性状动物模型,估计凡纳对虾体长与个体抗WSSV存活时间、家系WSSV半致死存活率遗传相关分别为0.13±0.20和0.30±0.22,与0无显著差异(P>0.05);个体抗WSSV存活时间与家系WSSV半致死存活率的遗传相关为0.95±0.03,与1无显著差异(P>0.05)。研究显示,利用芯片开展凡纳对虾生长的遗传评估可有效提高评估的准确性;WSSV抗性性状的评估可能受分型个体选择等因素影响,预测准确性无明显提升;个体抗WSSV存活时间在准确性和预测偏差等方面均优于家系抗WSSV半致死存活率的评估结果。在抗WSSV存活时间和家系半致死存活率高度相关的情况下,可考虑将抗WSSV存活时间作为基因组选择的目标性状。
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
王印庚 于永翔 蔡欣欣 张正 王春元 廖梅杰 朱洪洋 李昊
为预报池塘养殖凡纳滨对虾急性肝胰腺坏死病(AHPND)的发生,自2020年开始,笔者对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)养殖区开展了连续监测工作,包括与疾病发生相关的环境理化因子、微生物因子、虾体自身健康状况等18个候选预警因子指标,通过数据标准化处理后分析病原、宿主与环境之间的相关性关系,对候选预警因子进行筛选,基于Python语言编程结合Deep Forest、LightGBM、XGBoost算法进行数据建模和预测性能评判,仿真环境为Python2.7,以预警因子指标作为输入样本(即警兆),以对虾是否发病指标作为输出结果(即警情),根据输入样本和输出结果各自建立输入数据矩阵和目标数据矩阵,利用原始数据矩阵对输入样本进行初始化,结合函数方程进行拟合,拟合的源代码能利用已知环境、病原及对虾免疫指标数据对目标警情的预测。最终建立了基于Deep Forest算法的虾体(肝胰腺内)细菌总数、虾体弧菌(Vibrio)占比、水体细菌总数、盐度的4维向量预警预报模型,准确率达89.00%。本研究利用人工智能算法应用到对虾AHPND发生的预测预报,相关研究结果为对虾AHPND疾病预警预报建立了预警数学模型,并为对虾健康养殖和疾病防控提供了技术支撑和有力保障。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
童桂香 黎小正 吴祥庆 黄鸾玉 黄光华 韦信贤
根据pir AVp基因保守序列设计特异性引物和TaqMan–MGB探针,经优化反应体系及条件,建立检测致对虾急性肝胰腺坏死病副溶血弧菌(VpAHPND)的TaqMan–MGB探针荧光定量PCR方法;以重组质粒为标准品制作标准曲线,并进行特异性、敏感性、重复性及临床应用试验。结果表明:该方法定量范围宽,起始模板浓度范围为1×101~1×109拷贝/反应时,标准曲线具良好的线性关系;最低检测限约为10拷贝/反应,与对虾其他病原菌及病毒无交叉反应,重复试验变异系数为0.37%~0.47%,可在1 h内完成单个样品检测;对临床对虾样品及水样的检测结果表明,与世界动物卫生组织(OIE)推荐的套式PCR法相比,可提高VpAHPND的阳性检出率,且检测为阳性的样品包含全部套式PCR法检测为阳性的样品。可见,应用TaqMan–MGB探针建立的检测VpAHPND的荧光定量PCR方法具有灵敏度高、特异性强、重复性好、能快速定量等优点,可用于临床对虾样品及水样的VpAHPND检测。
[期刊] 水产学报
[作者]
郝景伟 高保全 王崇 孟宪亮 万晓媛 李小平 刘萍 张庆利
近年来包括急性肝胰腺坏死病(AHPND)在内的多种新发疫病的流行,使我国甲壳类养殖业遭受了严重的经济损失。为了筛查导致山东潍坊某养殖场中一虾蟹混养池塘内患病三疣梭子蟹感染的可能病原,本研究采用分子生物学检测方法,对三疣梭子蟹样品进行了白斑综合征病毒(WSSV)、传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)、虾血细胞虹彩病毒(SHIV)、致急性肝胰腺坏死病副溶血孤菌(Vp_(AHPND))、虾肝肠胞虫(EHP)、偷死野田村病毒(CMNV)、黄头病毒(YHV)和肝胰腺细小病毒(HPV)等8种病原的检测,并对样品进行了组织病理和原位杂交分析。分子生物学检测结果显示,患病三疣梭子蟹样品呈Vp_(AHPND)阳性,而呈现WSSV、IHHNV、SHIV、EHP、CMNV、YHV和HPV阴性。对样品进行Vp_(AHPND)套式PCR第二轮扩增产物的序列测定、比对和进化树分析,结果显示,扩增产物序列与致病副溶血弧菌质粒上pirA~(vp)毒力基因片段具有99%的同源性,该序列与已报道的多个致病副溶血弧菌PirA聚在进化树的同一主分支上。组织病理学分析显示,患病三疣梭子蟹的肝胰腺小管上皮细胞坏死,心肌纤维呈溶解样病变,鳃丝上皮柱突细胞明显坏死,胸神经节的神经细胞损伤严重,并且这些组织中还可见大量的细胞核固缩现象;原位杂交结果显示,肝胰腺、心肌、鳃组织及胸神经节中的病变部位均存在Vp_(AHPND)探针的蓝紫色杂交信号。以上表明,虾蟹混养池塘中三疣梭子蟹在自然状态下感染了Vp_(AHPND),并导致肝胰腺、心肌、鳃和胸神经节发生了严重病理损伤。本研究首次在养殖三疣梭子蟹中检测到Vp_(AHPND)感染并揭示了感染所致的病理变化,相关结果为揭示Vp_(AHPND)自然宿主种类和养殖三疣梭子蟹病害防控提供了基础信息。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵久然 李春辉 宋伟 王元东 张如养 王继东 王凤格 田红丽 王蕊
【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的Maize SNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP
关键词:
玉米 自交系 X群 遗传多样性 群体结构
[期刊] 水产学报
[作者]
叶宁 包秀凤 刘建勇
为了解引进群体与国内养殖凡纳滨对虾群体遗传多样性水平,提高我国凡纳滨对虾种质改良效果,应用AFLP标记技术对国外引进群体和国内养殖凡纳滨对虾群体的遗传多样性进行分析。采用7对AFLP引物组合对7个群体(4个引进群体,3个养殖群体)210个个体进行扩增,结果发现,7个群体在100500 bp共检测到105个位点,其中多态性位点为90个,多态位点比例为85.71%。4个引进群体(KONABA、SISMAN、OI、CHAI)的多态性位点百分率分别为62.5%,57.29%,61.21%,61.46%;3个国内养
[期刊] 渔业科学进展
[作者]
刘宝彬 杨冰 吕秀旺 万晓媛 刘珍 黄倢
[期刊] 中国水产科学
[作者]
赵紫霞 许建 白庆利 杨世勇 蒋立坤 陈葆华 Palti Yniv Gao Guangtu 徐鹏
本研究旨在对国内虹鳟(Oncorhynchus mykiss)代表性养殖群体开展全基因组水平的遗传评估。利用57K单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)芯片,检测了来自不同地域的6个虹鳟养殖群体样本共计48尾,包括黑龙江虹鳟、黑龙江金鳟、四川虹鳟、四川金鳟、北京虹鳟和北京金鳟,共获得有效SNP位点50201个,在中国虹鳟中的多态比例达到97.7%,表明该芯片虽然基于美国和挪威虹鳟群体设计,但对中国群体同样具有良好的适用性。各群体最小等位基因频率均值为0.240~0.267,与国外主流养殖群体相近,黑龙江虹鳟、四川虹鳟和北京虹鳟群体内遗传多样性丰富,多态位点比例为83.6%~84.9%,与国外主流养殖群体相近,而黑龙江金鳟、四川金鳟和北京金鳟,多态位点比例相对较低,在60.2%~76.9%范围内。应用6个中国虹鳟群体和2个美国虹鳟群体数据开展系统发育分析、主成分分析和群体遗传结构STRUCTURE分析,结果显示8个群体可分为3个祖源类群,其中3个金鳟群体为遗传联系较紧密的一个类群,黑龙江虹鳟和北京虹鳟为一个类群,而四川虹鳟与2个美国虹鳟群体为一个类群,部分中国养殖群体中有显著离群个体存在,表明群体遗传背景不均一。本研究表明,高密度SNP芯片在我国虹鳟养殖群体遗传分析中具有广泛的应用前景,能够为种质资源评估、本土化良种培育、制种和引种工作提供基因组水平的参考信息。
关键词:
虹鳟 SNP芯片 遗传多态性 群体结构
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