石斑鱼抗虹彩病毒性状QTL定位与候选基因挖掘

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41706144
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    杨敏
  • 依托单位：
    华南农业大学
  • 学科分类：
    D0604.生物海洋学与海洋生物资源
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Orange-spotted grouper, Epinephelus coioides, is one of the most important seawater aquaculture species in China and Southeast Asian countries, for its good taste and nutrition value. In recent years, the grouper aquaculture industry had been threatened by frequent outbreak of viral disease. Singapore grouper iridovirus (SGIV) is one of the major pathogen. However, the research of disease resistance breeding program for SGIV is still in its infancy. Based on the previous studies, we will construct a high-density genetic linkage map through disease-resistance family construction, mapping sample selection, 2b-restriction site-associated DNA (2b-RAD) method and bioinformatics analysis. Then use the genetic map to determine genomic regions that are involved in resistance against the SGIV, and to determine the genomic regions residing within the identified QTL. The obtained disease resistance associated SNP markers and related candidate genes could provide insights into the genetic and immune mechanism of SGIV resistance. The research result in this study will plays an important role in disease selective breeding program of grouper, and promotes its aquaculture industry developing continually, rapidly and healthily.
石斑鱼（Epinphelus coioides）隶属于鲈形目鮨科石斑鱼亚科石斑鱼属，具有生长快、营养丰富、肉质鲜美等特点，是我国重要的海水经济鱼类之一。石斑鱼虹彩病毒是近年来暴发和流行最为严重的传染性病原之一，对养殖产业带来极大危害，然而针对该病毒的抗病遗传育种研究尚处于初始阶段。本研究拟在前期工作的基础上，针对石斑鱼虹彩病毒开展抗病品种选育工作，通过筛选抗病家系、选择作图群体、2b-RAD文库测序、生物信息学分析等方法构建石斑鱼高密度遗传连锁图谱，并利用图谱进行石斑鱼抗虹彩病毒相关的QTL定位研究，以及抗病候选基因的挖掘和连锁定位分析，获得抗病SNP标记，同时获得石斑鱼抗病毒相关联的重要候选基因，为揭示石斑鱼抗病力的分子遗传机制提供理论依据，也为石斑鱼抗病品种的选育工作提供技术手段。本项目研究结果将在石斑鱼抗病品种选育中发挥重要的作用，从而推动其养殖产业持续、快速和健康地发展。

结项摘要

石斑鱼虹彩病毒是近年来暴发和流行最为严重的传染性病原之一，对养殖产业带来极大危害，然而针对该病毒的抗病遗传育种研究尚处于初始阶段。本项目利用本实验已获得的SGIV抗病分子标记挑选出含有抗病分子标记的优良个体作为家系亲本，构建了抗病家系F1代，并对F1代幼苗进行抗病力分析，筛选得到SGIV抗感和易感幼苗群体。利用上述群体分别进行了简化基因组技术和转录组文库的构建。对获得的简化基因组进行分析，共获得924,699个SNP分子标记，经过样品标记合并以及基因型频率过滤得到866,526个SNP分子标记，通过对SNP位点进行性状关联的显著性分析，结果表明显著位点主要集中在染色体4号和14号的连锁群中。在转录组数据库中共检测到38,253个unigenes，其中有1385个unigenes在表达水平上有显著差异，KEGG分析表明差异基因显著富集在两个免疫相关信号通路中，即p53信号通路和PPAR信号通路，此外还发现了7,465个微卫星位点和221,569个SNP位点。针对挖掘出的抗感/易感相关联基因PPAR-α和PPAR-β进行了免疫功能分析，发现PPAR-a基因在石斑鱼脾脏细胞GS中过表达后会促进SGIV病毒的复制，并且对干扰素和炎症因子信号通路均起到下调作用，此外该基因对SGIV诱导的鲤鱼上皮细胞FHM凋亡会起到促进作用；而PPAR-b基因在石斑鱼脾脏细胞GS中过表达后则会抑制SGIV病毒的复制，沉默PPAR-b基因后则会促进SGIV病毒的复制, 其对干扰素信号通路起上调作用，而对炎症因子信号通路起下调作用。研究结果为石斑鱼抗病品种选育提供了技术支持，为石斑鱼对SGIV抗病机制的解析提供了理论基础。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Functional analysis of Epinephelus coioides peroxisome proliferative-activated receptor alpha (PPAR alpha): Involvement in response to viral infection
斜带石斑鱼过氧化物酶体增殖激活受体α（PPARα）的功能分析：参与响应病毒感染
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2020.04.025
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Fish & Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Yang Min;Wang Yuxin;Chen Jinpeng;Wang Qing;Wei Shina;Wang Shaowen;Qin Qiwei
  • 通讯作者：
    Qin Qiwei
Characterization of Kruppel-like factor 6 in Epinephelus coioides: The role in viral infection and the transcriptional regulation on Peroxisome proliferator-activated receptor δ
斜带石斑鱼 Kruppel 样因子 6 的特征：在病毒感染中的作用以及过氧化物酶体增殖物激活受体 δ 的转录调控
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2020.01.061
  • 发表时间：
    2020-04-01
  • 期刊：
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Yang，Min;Wang，Yuxin;Qin，Qiwei
  • 通讯作者：
    Qin，Qiwei
Functional analysis of the CXCR1a gene response to SGIV viral infection in grouper
石斑鱼 CXCR1a 基因对 SGIV 病毒感染反应的功能分析
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2019.02.046
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Fish & Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Wang Qing;Yang Min;Li Chen;Wang Shaowen;Wang Yuxin;Lin Fangmei;Zheng Leyun;Yu Yepin;Qin Qiwei
  • 通讯作者：
    Qin Qiwei
Molecular cloning and characterization of grouper Kruppel-like factor 9 gene: Involvement in the fish immune response to viral infection
石斑鱼 Kruppel 样因子 9 基因的分子克隆和表征：参与鱼类对病毒感染的免疫反应
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2019.03.041
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Fish & Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Yu Yepin;Li Chen;Wang Yuxin;Wang Qing;Wang Shaowen;Wei Shina;Yang Min;Qin Qiwei
  • 通讯作者：
    Qin Qiwei
Transcriptomics analysis reveals candidate genes and pathways for susceptibility or resistance to Singapore grouper iridovirus in orange-spotted grouper (Epinephelus coioides).
转录组学分析揭示了橙斑石斑鱼（斜带石斑鱼）对新加坡石斑鱼虹彩病毒的易感性或抗性的候选基因和途径
  • DOI：
    10.1016/j.dci.2018.09.003
  • 发表时间：
    2019-01
  • 期刊：
    Developmental and comparative immunology
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yang M;Wang Q;Wang S;Wang Y;Zeng Q;Qin Q
  • 通讯作者：
    Qin Q

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紫罗兰挥发物化学成分分析及促生活性物质鉴定
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 通讯作者：
    姚陈忠
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  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    合成化学
  • 影响因子：
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  • 作者：
    李珂;杨敏;崔宝东;陈永正
  • 通讯作者：
    陈永正

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杨敏的其他基金

石斑鱼PPARα和PPARβ与SGIV抗感/易感性状关联的机制分析
  • 批准号：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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