文蛤壳色花纹的遗传规律及分子基础研究

文蛤（Meretrix meretrix）是我国沿海滩涂养殖的重要经济贝类，其多彩精美、变异丰富的壳色花纹可以遗传给后代，且与生长、抗逆等经济性状显著相关，具有较高的经济利用价值和学术研究价值。然而，目前有关文蛤壳色的遗传规律和分子基础还不清楚，壳色相关的分子标记和功能基因尚未开发，不利于通过分子标记辅助育种和分子设计育种加快文蛤良种培育步伐、推动文蛤养殖业可持续发展。本研究拟以选育出的4个文蛤壳色花纹品系为试材，通过壳色品系间杂交分析壳色表型的遗传模式和遗传变异规律；利用AFLP、SSR分子标记和DNA甲基化分析技术，筛查与壳色花纹相关的遗传标记，为基因发掘、基因调控和分子标记辅助育种提供科学依据；对壳色性状相关基因进行筛查、克隆和结构解析，揭示壳色形成的分子遗传机制，为下一步开展文蛤分子设计育种、培育兼具壳色和生长优良性状的文蛤养殖新品种提供必要的理论基础和技术支持。

文蛤（Meretrix meretrix）是我国沿海滩涂养殖的重要经济贝类，其多彩精美、变异丰富的壳色花纹可以遗传给后代，且与生长、抗逆等经济性状显著相关，具有较高的经济利用价值和学术研究价值。然而，有关文蛤壳色的遗传规律和分子基础还不清楚，壳色相关的分子标记和功能基因尚未开发，不利于通过分子标记辅助育种和分子设计育种加快文蛤良种培育步伐、推动文蛤养殖业可持续发展。本项目以4个文蛤壳色花纹品系为试材，通过壳色品系间杂交分析壳色表型的遗传模式和遗传变异规律；利用AFLP、SSR分子标记和DNA甲基化分析技术，筛查与壳色花纹相关的遗传标记，为基因发掘、基因调控和分子标记辅助育种提供科学依据；对壳色性状相关基因进行筛查、克隆和结构解析，揭示壳色形成的分子遗传机制，为开展文蛤分子设计育种、培育兼具壳色和生长优良性状的文蛤养殖新品种提供理论基础和技术支持。项目实施三年来，取得了一系列重要成果，（1）已经筛选到不同壳色品系差异的分子标记，特别在细纹品系中筛选到1个出现频率为1.0的特有AFLP标记（E45M51-27），可作为品系鉴别和基因发掘的特征性标记；（2）利用显微共聚焦拉曼光谱法和紫外分光光度法，对红色文蛤壳表、外套膜中的类胡萝卜素进行了鉴定和定量分析，为贝壳色素的鉴定和形成研究提供了思路和方法；（3）克隆得到了文蛤2个类胡萝卜素代谢基因（GGPS和crtO）和1个黑色素合成基因（TYR），并用qRT-PCR技术证实它们与红壳色、黑壳色形成的相关性，为后续深入开展壳色相关功能基因研究和分子育种实践有重要价值；（4）培育出文蛤“万里红”新品种和“万里1号”、“万里2号”壳色新品系，为高产、优质新品种的培育和推广提供了重要材料。项目研究成果已在国内外重要学术期刊上发表相关研究论文5篇（其中SCI收录论文2篇），授权发明专利1项，通过国家审定新品种1个。研究结果可为文蛤壳色形成分子机制研究以及以壳色为标记的文蛤新品种培育提供理论基础和技术支持，也对其他贝类壳色相关分子遗传基础研究深入开展具有理论指导作用。