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彭泽鲫是在自然水体中发现的两性型天然雌核发育地方种群。复合鲫是其异精雌核发育子代中明显具有父本特征的少数个体,如体型、体色、吻长和鳞片等。在复合鲫中存在两种不同的类型,一种类型包含母本彭泽鲫的全套染色体组(156)和父本尖鳍鲤的单倍染色体组(50),染色体数目为206,为复合四倍体彭泽鲫;另一种类型的DNA含量介于三倍体和四倍体之间,为非整倍体复合鲫。复合鲫中存在两种类型的现象对进一步研究异精雌核发育的内在机制具有十分重要的意义。
本论文利用微卫星分子标记对复合鲫及其亲本进行遗传多样性分析,并对同源和异源精子刺激所得的复合四倍体子代进行微卫星分析,探讨分析复合四倍体和非整倍体可能的产生机制以及复合四倍体的生殖方式。
研究结果:(1)在引物MFW16和MFW19的扩增产物中复合四倍体与尖鳍鲤具有一些共同的DNA扩增片段,而在同一位置非整倍体中只有部分个体检测到,彭泽鲫则没有这一片段;非整倍体、复合四倍体与母本彭泽鲫的遗传相似系数分别为0.87和0.83,远远大于二者与父本尖鳍鲤的遗传相似系数0.42和0.48,而二者与尖鳍鲤的相似系数又明显大于彭泽鲫与尖鳍鲤的相似系数(0.322);聚类结果显示:彭泽鲫、非整倍体和复合四倍体为一个组,而尖鳍鲤单独处于另一个组,然而复合四倍体和非整倍体复合鲫与尖鳍鲤的遗传距离更为接近;(2)父本种(尖鳍鲤)和母本种(彭泽鲫)精子激发复合四倍体卵子所得的两种子代大部分扩增出与母本相同的基因型,没有与母本不同而与父本相同的DNA条带,符合雌核发育的生殖特性;两组子代与父本的相似性系数与母本和父本的相似性系数基本相同,并且两者与母本的相似性指数均明显高于其与两父本的相似性指数,复合四倍体子代在基因组DNA水平上基本与母本相同,表现出雌核发育的特性。
以上结果表明:(1)复合四倍体可能整入了异源精子父本单倍基因组的全部DNA。然而复合四倍体的这种产生机制并不稳定,父本单倍基因组在插入时可能出现少量随机缺失,因而后代中出现了少量非整倍体。(2)复合四倍体遗传了其母本彭泽鲫的雌核发育特性,精子对遗传的贡献不大。复合四倍体对于研究雌核发育鱼类特别是两性型雌核发育鱼类具有重要意义,是研究鱼类雌核发育生殖机制的良好材料,而且在育种方面具有广阔的发展前景。