扇贝比较细胞遗传学研究

The family Pectinidae contains about 400 living species. The Chromosome number and karyotype vary considerably which imply the chromosomes of Pectinidae are good material for chromosomal evolution research. In this study, we try to localize SNP loci of high density genetic linkage map by FISH and Fiber-FISH to check the accuracy of linkage map; select repetitive sequences、SNP loci and functional genes to localize by FISH and construct cytogenetic map of Patinopecten yessoensis; compare transcript data and cytogentic map in scallops, analyze homology of the sequences and discuss the karyotype evolution of Pectinidae. Cytogenetic map and comparative cytogenetic analysis would not only contribute to scallop genetic breeding, but also provide cytogenetic evidence for phylogenetic analysis in Pectinidae.

扇贝科大约有400个现存种，它们的染色体数目和形态差异显著，是研究染色体进化的好材料。项目组在前期工作的基础上，拟开展以下研究：筛查栉孔扇贝和虾夷扇贝高密度遗传连锁图谱上与性状相关的标记，以及连锁程度较高、难于确定位置关系的标记进行染色体定位，对高密度遗传连锁图谱进行验证和补充；将重复序列、SNP标记以及功能基因定位到虾夷扇贝染色体上，绘制虾夷扇贝细胞遗传学图谱，实现虾夷扇贝单条染色体的识别鉴定；筛查栉孔扇贝和虾夷扇贝高密度遗传连锁图谱上的共享标记，比较两种扇贝的表达谱数据获得共享的基因信息，以及通过全基因组水平系统发生研究获得的共享标签，将这些位点进行染色体定位，讨论扇贝科物种染色体的进化过程。研究结果不仅可以为扇贝遗传育种提供重要的理论依据，也可以为扇贝科系统发生研究提供重要的细胞遗传学证据。

扇贝科大约有400 个现存种，它们的染色体数目和形态差异显著，是研究染色体进化的好材料。课题组经过4年的研究工作，取得以下研究成果：1）完成栉孔扇贝与虾夷扇贝高密度遗传连锁图谱的验证。将栉孔扇贝30个包含连锁图谱上标记的BAC克隆进行了染色体定位，结果证明已有的连锁图谱中8个连锁群上的两个标记位于同一染色体上，4个连锁群中的标记被定位于不同染色体上，连锁群 LG16和 LG6、连锁群LG 18和LG8应连接到一起，3个连锁群长度不完整，对5个连锁群方向进行校正；对虾夷扇贝58个SNP-fosmid克隆进行染色体定位，发现已构建的高密度遗传连锁图谱中7个连锁群上标记在染色体上的位置与其在连锁群上的位置一致，3个连锁群应当进一步划分，6个连锁群不完整，对4个连锁群方向进行校正；2）对虾夷扇贝基因组中重复序列进行了分析，筛选出25个串联重复序列、22个功能基因和87个高密度图谱上的SNP标记进行染色体定位，通过单杂交和多轮共杂交，最终共获得76个标记在染色体上准确的位置关系，绘制出虾夷扇贝染色体图谱，图谱共包含58个标记，染色体上标记数目为2-7个，可以实现虾夷扇贝19对染色体的区别鉴定；3）根据对ITS和5SrDNA在5种扇贝中的定位结果，结合已有的扇贝核型数据，推测栉孔扇贝的进化地位是最古老的，虾夷扇贝和海湾扇贝的两个ITS位点可能是进化过程中发生DNA片段复制产生的，比较有趣的华贵栉孔扇贝的长中部着丝粒染色体是由罗伯逊易位进化而来，而紫扇贝在进化过程中ITS位点发生了大量的复制易位现象，是比较新的扇贝种类。研究结果丰富了扇贝细胞遗传学研究结果，同时对扇贝基因组学及进化研究提供重要的细胞遗传学证据。