“光合1号”中华绒螯蟹微卫星富集文库的构建与多态性标记的筛选

采用磁珠富集法(Fast isolation by AFLP sequences containing repeats,FIASCO)构建"光合1号"新品种中华绒螯蟹Eriocheir sinensis基因组微卫星文库。用PCR法对225个单菌落进行鉴定,共获得168个阳性克隆,测序发现有94个含有微卫星座位,其准确率为55.95%,其中单元重复次数为5～10的序列占34.04%,重复次数为10～20的序列占20.21%,重复次数大于20的序列占45.75%,重复次数最高达到92次;完美型微卫星座位69个(占73.40%),非完美型微卫星座位17个(占18.09%),混合型微卫星座位8个(占8.51%);根据微卫星侧翼序列设计并合成53对引物,检测结果显示,有31对(占58.50%)引物能够扩增出特异性条带;选择其中14对多态性良好的引物用于中华绒螯蟹辽河野生群体的遗传多样性分析,共检测到148个等位基因,单个位点等位基因数为7～13个,平均为10.6个,观测杂合度为0.214 3～0.666 7,期望杂合度为0.825 4～0.910 1,多态性信息含量为0.766 3～0.865 4。     

用磁珠富集法制备史氏鲟的微卫星分子标记

采用生物素-磁珠富集法与放射性同位素杂交法相结合的方式,研究了史氏鲟Acipenser schrencki基因组的微卫星资源。结果表明:在得到的1 400多个细菌中,有300多个阳性克隆,将其中96个进行测序,在这些序列中共有115个微卫星核心序列,含99个重复次数大于10次的微卫星核心序列。其中完美型标记40个,占40.4%;非完美型标记52个,占52.5%;混合型标记共7个,占7.1%。随机选取侧翼序列较长的50个序列,依据引物设计原理设计引物50对,经3次PCR筛选,有28对引物可得到稳定的特异性扩增;同时利用史氏鲟的6个个体检验了这些位点的多态性,并统计了等位基因数,发现有22对等位基因具有良好的多态性。     

中华鳖微卫星座位的分离与鉴定

将生物素杂交法与放射性同位素杂交法相结合,从中华鳖Trionyx sinensis基因组中分离出含有GA/CT和CA/GT重复类型的微卫星分子标记。共获得931个阳性克隆,从中选取286个进行测序,得到273个(95.45%)含有微卫星的序列,其中70.34%的重复数在10以上,55.51%为完美型。除探针中使用的CA和GA重复单元外,还观察到GC、TGTGT的重复序列。设计获得242对微卫星引物,合成40对,并对中华鳖群体遗传背景进行分析,结果表明:8对引物表现为单态,6对引物扩增带不是目的带,4对引物无扩增条带,其余22对引物扩增出多态性条带;平均等位基因数为3.48个,观测杂合度为0.1667⁰.9620,期望杂合度为0.15280.9620,期望杂合度为0.1528⁰.7222,多态信息含量为0.14110.7222,多态信息含量为0.1411⁰.6800,平均多态信息含量为0.4382,大部分标记适用于中华鳖群体的遗传研究。     

用磁珠富集法快速制备银鲫微卫星标记

将磁珠富集法和用γ-32P标记的放射性探针法相结合,快速制备银鲫Carassius auratus gibelio微卫星。用限制性内切酶MboI对银鲫完整基因组DNA酶切,用不同蔗糖浓度梯度离心收集400⁹00 bp大小的片段,连接Brown接头,构建银鲫全基因组文库。用生物素标记的(CA)16寡核苷酸探针进行筛选,磁珠富集含有微卫星的DNA单链序列;对DNA模板进行PCR扩增,连接pMD18-T载体,转入用CaCl2制备的感受态大肠杆菌Escherichia coliDH5α中,得到微卫星序列文库;经用同位素γ-32P标记的探针(CA)16二次筛选,获得235个阳性克隆,对其测序,得224个含微卫星序列,完美型、非完美型、复合型序列分别占总数的52.8%、28.7%、18.5%。除探针中使用的(CA/GT)n重复单元外,还观察到(GA/CT)n、(ACTC)4的重复序列。设计163对引物,选择合成30对引物,经聚丙烯酰胺凝胶筛选,9对可以获得清晰条带,其中3对为单态,6对为多态。     

大菱鲆微卫星标记的分离及其多态性位点检测

以生物素标记的(CA)12为探针进行杂交,借助磁珠筛选出含微卫星的Mbo I酶切片段,构建了大菱鲆Scophthalmus maximus微卫星富集文库,用同位素γ-32P标记的探针(CA)12进行二次筛选,获得1600个阳性克隆,占59.3%。测序347个序列,得到335个(96.54%)含有微卫星序列的克隆,其中含有微卫星座位378个。完美型的微卫星序列有236个(62.4%),非完美型的有121个(32.0%),复合型的有21个(5.6%),从所得序列中分离和鉴定了32对微卫星标记。利用31尾大菱鲆养殖个体评价微卫星位点,分析表明,10个位点具有多态性。不同位点等位基因数目为3¹1不等,期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)变动范围分别为0.506111不等,期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)变动范围分别为0.5061⁰.8995和0.41330.8995和0.4133⁰.8742。本研究中开发的微卫星多态性较高,将为大菱鲆养殖品系的优化、遗传多样性的检测及遗传图谱的构建等打下基础。     

金乌贼微卫星标记开发及两个野生群体遗传多样性比较

为进一步了解金乌贼Sepia esculenta野生群体遗传多样性水平,采用磁珠富集法从金乌贼基因组中开发了微卫星标记,并应用青岛(QD)金乌贼野生群体对其多态性进行评价,进而比较了青岛和长江口(CJK)两个野生群体的遗传差异。结果表明:开发标记的种群遗传学评价显示,在269个克隆子中,有192个含有微卫星序列(71.38%),基于该序列设计85对引物,其中20对通过筛选,完美型占60%,非完美型占10%,复合型占30%;经群体验证,表观等位基因数(A)为2～17不等,平均为8.15,观测杂合度(H_O)分布范围为0.146～0.936,平均为0.630,期望杂合度(H_E)分布范围为0.172～0.930,平均为0.702;其中5个位点不符合哈迪—温伯格(Hardy-Weinberg)平衡预期,存在零等位基因可能是其偏离平衡的原因;应用本研究开发的引物对2个近源种扩增,开发的20个标记位点中有6个在针乌贼Sepia andreana中表现为多态,4个位点在曼氏无针乌贼Sepiella maindroni中表现为多态;应用开发的11个位点对青岛和长江口两个野生群体进行遗传差异分析显示,所有位点中,青岛群体共检测到163个等位基因,长江口群体共检测到152个等位基因,每个位点的等位基因数为5～28和6～26不等,平均等位基因数分别为14.818和13.818;青岛群体独有等位基因19个,观测杂合度分布范围为0.250～0.936,平均为0.731,期望杂合度分布范围为0.265～0.930,平均为0.771,多态信息含量为0.223～0.946,平均为0.746;长江口群体独有等位基因8个,观测杂合度分布范围为0.500～0.896,平均为0.731,期望杂合度分布范围为0.623～0.960,平均为0.857,多态信息含量为0.614～0.948,平均为0.845;群体间遗传分化较弱(F_(st)值为0.032 5),群体分配分析结果表明,两个种群中所有个体正确分配到各自种群的概率分别为86.4%和84.0%。研究表明,本试验中开发的微卫星标记位点多样性水平略低于前人的研究,但有一定的跨种扩增通用性,长江口群体多样性水平略高于青岛群体,尽管两个群体间遗传分化程度不高,但存在明显差异。     

金乌贼微卫星标记开发及两个野生群体遗传多样性比较

为进一步了解金乌贼Sepia esculenta野生群体遗传多样性水平,采用磁珠富集法从金乌贼基因组中开发了微卫星标记,并应用青岛(QD)金乌贼野生群体对其多态性进行评价,进而比较了青岛和长江口(CJK)两个野生群体的遗传差异。结果表明:开发标记的种群遗传学评价显示,在269个克隆子中,有192个含有微卫星序列(71.38%),基于该序列设计85对引物,其中20对通过筛选,完美型占60%,非完美型占10%,复合型占30%;经群体验证,表观等位基因数(A)为2～17不等,平均为8.15,观测杂合度(H_O)分布范围为0.146～0.936,平均为0.630,期望杂合度(H_E)分布范围为0.172～0.930,平均为0.702;其中5个位点不符合哈迪—温伯格(Hardy-Weinberg)平衡预期,存在零等位基因可能是其偏离平衡的原因;应用本研究开发的引物对2个近源种扩增,开发的20个标记位点中有6个在针乌贼Sepia andreana中表现为多态,4个位点在曼氏无针乌贼Sepiella maindroni中表现为多态;应用开发的11个位点对青岛和长江口两个野生群体进行遗传差异分析显示,所有位点中,青岛群体共检测到163个等位基因,长江口群体共检测到152个等位基因,每个位点的等位基因数为5～28和6～26不等,平均等位基因数分别为14.818和13.818;青岛群体独有等位基因19个,观测杂合度分布范围为0.250～0.936,平均为0.731,期望杂合度分布范围为0.265～0.930,平均为0.771,多态信息含量为0.223～0.946,平均为0.746;长江口群体独有等位基因8个,观测杂合度分布范围为0.500～0.896,平均为0.731,期望杂合度分布范围为0.623～0.960,平均为0.857,多态信息含量为0.614～0.948,平均为0.845;群体间遗传分化较弱(F_(st)值为0.032 5),群体分配分析结果表明,两个种群中所有个体正确分配到各自种群的概率分别为86.4%和84.0%。研究表明,本试验中开发的微卫星标记位点多样性水平略低于前人的研究,但有一定的跨种扩增通用性,长江口群体多样性水平略高于青岛群体,尽管两个群体间遗传分化程度不高,但存在明显差异。     

白花前胡转录组简单重复序列位点分析

目的:根据白花前胡转录组数据中简单重复序列(simple sequence repea,SSR)的位点信息,统计分析后进行引物设计,为开发新的SSR标记做准备。方法:利用Microsatellite(MISA)软件对前胡转录组数据70 752条Unigenes的SSR位点信息进行分析,使用Primer 3软件设计引物,并进行筛选。结果:在白花前胡转录组中共检测到12 267个SSR位点(出现频率为17.34%),分布在10 674条Unigenes中,平均3.78 kb就出现1个SSR位点;在白花前胡转录组SSR中,从单核苷酸至六核苷酸重复类型均有出现,其中二核苷酸重复基元是主要重复类型,占SSR总数的61.57%,其次是单核苷酸重复(16.82%)和三核苷酸重复(15.73%),其余仅占0.73%,并且不同重复类型之间的平均距离差异较大;在93种重复基元中,单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸重复基元分别为2、6、30、40、8、7种,其中单核苷酸重复基元A/T、二核苷酸重复基元AT/TA和三核苷酸重复基元CTT/GAA是优势重复基元,分别占SSR总数的16.59%、38.21%和1.14%,其余类型核苷酸重复基元较多,数量较少;通过设计共得到10 254对引物,按照SSR序列长度大于20bp的标准筛选得到其中841对SSR引物。结论:白花前胡转录组中SSR位点出现频率高,重复类型多样,特别是以单、二、三核苷酸重复为主SSR在多态性潜能方面有较高的应用价值,可以有针对性的进行引物设计并加以应用。     

人工养殖鲶的TRAP遗传分析

建立了鲶Silurus asotus的TRAP-PCR反应体系,采用24个TRAP引物组合对鲶人工选育群体进行引物适用性的研究,将获得的多态性位点用于研究鲶群体的遗传结构。结果表明:有9个引物组合可产生有效位点,其中多态引物占所筛选引物总数的37.5%,平均每条引物扩增出15个位点。共扩增出135个位点,多态位点数为75,多态位点比例为55.56%。说明TRAP标记技术适用于鲶的遗传多样性研究,可以作为构建鲶遗传连锁图谱的分子标记。     

芙蓉鲫(芙蓉鲤♀×红鲫♂)及其原始亲本间的遗传关系

利用RAPD和微卫星标记技术,对芙蓉鲫及其原始亲本(红鲫、芙蓉鲤、散鳞镜鲤、兴国红鲤)5个群体的遗传关系进行研究。利用20条随机引物进行RAPD分析,其中12条在5个群体中均能扩增出特异条带。统计分析显示:芙蓉鲫与红鲫、芙蓉鲤、散鳞镜鲤、兴国红鲤的遗传相似性分别为0.8757、0.7478、0.7419、0.7449,遗传距离分别为0.1327、0.2906、0.2985、0.2944。在进行微卫星标记分析时,所扩增的29对微卫星引物中共有13对在5个群体中均能扩增出特异条带。统计分析显示,芙蓉鲫与红鲫、芙蓉鲤、散鳞镜鲤、兴国红鲤的遗传相似性分别为0.8717、0.7434、0.6680、0.7552,遗传距离分别为0.1374、0.2965、0.4034、0.2808。两种分析结果均表明,芙蓉鲫的遗传结构更接近于父本红鲫,与外祖父兴国红鲤的遗传相似性比与外祖母散鳞镜鲤的遗传相似性要大,其遗传结构更偏向于具红色体征的原始亲本。