水产生物微卫星标记技术研究进展及其应用

微卫星标记的发展和利用极大地扩展了DNA分子标记应用的深度和广度,使探索生物性状遗传本质的研究发生了革命性变化。本文简要介绍了微卫星标记技术的发展及其在水产遗传与育种研究中的应用。首先回顾了微卫星克隆技术的发展,尤其是水产生物微卫星标记及技术的发展过程,以及水产生物微卫星序列的主要来源,并对微卫星标记与其他DNA分子标记在使用范围、难易程度等方面做了比较;其次探讨了微卫星标记在遗传连锁图谱的制备、性状分析及QTL定位、群体遗传学、进化遗传、种质鉴定与亲权分析、品种培育等6个研究领域的应用;本文还对几种DNA分子标记在操作上的难易程度、多态性程度、重复性与可比性等方面进行了比较,同时还分别阐述了微卫星和其他DNA分子标记应用于水产生物研究中的适用性,并对微卫星标记的应用前景做了展望。本文旨在为微卫星标记技术在水产生物中的有效应用提供理论依据。     

荧光标记微卫星技术用于凡纳滨对虾不同家系亲权关系鉴定

应用荧光标记微卫星技术对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)家系进行亲权鉴定。挑选14个多态信息含量较高的微卫星位点,以人工选育建立的凡纳滨对虾5个全同胞家系为试验材料,采用Cervus 3.0进行亲权分析,并根据家系内个体间的遗传距离进行UPGMA聚类分析。结果表明,14个微卫星位点的平均等位基因数为6,平均多态信息含量为0.6896,平均期望杂合度为0.7309,平均观测杂合度为0.7661,第一亲本、第二亲本和双亲的累计排除率分别为0.99721733、0.99996559和0.99999997;进一步模拟分析表明,要达到亲权鉴定的要求,在双亲性别已知时至少需要5个微卫星位点,双亲性别未知时至少需要6个微卫星位点;模拟分析及试验验证所选用的14个微卫星位点最多可以鉴定1 954个已知性别的亲本或1 203个未知性别的亲本。所选用的14个微卫星标记可在生产及科研试验中用于获取凡纳滨对虾系谱信息。     

牙鲆家系亲权鉴定的微卫星DNA标记分析

为准确进行不同家系的亲权鉴定,筛选具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记,从牙鲆选育基础群体中挑选性腺发育良好的雌雄亲本各10尾建立全同胞家系10个,从独立饲养的每个家系中随机选取30尾个体组成系谱结构已知的家系群体,从混合培育的子代群体中随机选取200尾个体组成系谱结构未知的混合群体。48个微卫星DNA标记选自牙鲆第二代遗传连锁图谱,且均匀分布于24个连锁群上,每个连锁群2个标记。家系群体的遗传分析结果发现,10个拥有丰富遗传多态性的微卫星DNA标记表现出高的亲本排除概率,其Excl1和Excl2的范围分别为0.655~0.719和0.792~0.837。随鉴定所用微卫星DNA标记数目的增加,累计排除概率逐步升高。当使用8个微卫星DNA标记鉴定时,累计排除概率达到100%。利用这些标记开展混合群体的亲权鉴定,显示共有13个雌雄个体参与繁殖过程,不同亲本配组产生的后代数量存在差异,亲本与后代群体之间的各项遗传学统计指标不存在明显差异。研究表明,筛选出具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记能够有效进行牙鲆家系的亲权鉴定,可以作为今后开展家系选育与DNA分子标记联合育种的候选标记。     

微卫星(Microsatellite)标记技术及其在水产动物遗传研究中的应用

由于微卫星具有多态性丰富,遵循孟德尔分离定律共显性遗传等特点,已成为种群分化、家系分析、基因连锁分析、进化研究中使用最为广泛的遗传标记。本文简要概述了微卫星的特征及产生机制、微卫星标记分离方法及其在群体遗传多样性、家系分析、遗传图谱构建等方面取得的研究成果和近期研究进展,并对微卫星标记的应用进行展望。     

动物亲权鉴定技术研究进展

综述了动物亲权鉴定技术的发展阶段,重点阐述了微卫星DNA标记在动物亲权鉴定中的应用,探讨了影响动物亲权鉴定准确性的因素,对动物亲权鉴定技术的应用做了归纳。     

微卫星标记在海洋经济贝类中的应用

微卫星标记是一种DNA分析手段,是种群遗传学研究中广泛应用的分子遗传标记。本文探讨了海洋贝类微卫星DNA的开发现状,介绍了微卫星的特点。阐述了微卫星标记技术应用于海洋贝类遗传多样性研究、遗传连锁图谱的构建、杂交子代的鉴定及杂种优势和繁殖成功率分析以及物种鉴定等方面的情况,并说明了微卫星标记技术存在的问题和发展趋势。     

微卫星标记及其在贝类中的应用

微卫星广泛存在于真核生物基因组中,具有多态性高、共显性遗传、实验操作简单和结果稳定可靠等优点。微卫星标记是一种DNA分析手段,是种群遗传学研究中广泛应用的分子遗传标记。微卫星标记技术已经应用于贝类遗传多样性评估、种质资源保护、群体遗传结构分析以及遗传连锁图谱的构建等方面。     

微卫星标记技术在虾类分子遗传学研究中的应用

微卫星是一种新型的分子标记。本文分析总结了近年来微卫星技术在虾类遗传多样性、亲缘关系鉴定、遗传结构和遗传变异及遗传连锁图谱构建和基因定位等方面的研究进展情况。     

基于标记系谱的红鳍东方鲀生长性状遗传分析

利用分子标记辅助家系选育进行红鳍东方鲀生长性状的遗传评估,由红鳍东方鲀基础群体中选择性腺发育良好的雌雄亲本各11尾建立全同胞家系11个,每个全同胞家系随机采集10尾个体组建全同胞家系群体,从混合培育的家系中选择相对较大的个体400尾组建混合选育群体。在红鳍东方鲀遗传连锁图谱上挑选44个均匀分布于22个连锁群上的微卫星DNA标记,每个连锁群有2个标记。全同胞家系群体的遗传分析结果显示,10个高亲本排除概率微卫星标记的Excl(1)和Excl(2)为0.58~0.662和0.736~0.797,14个低亲本排除概率标记的Excl(1)和Excl(2)为0.054~0.43和0.177~0.608,剩余20个中等亲本排除概率标记的Excl(1)和Excl(2)为0.467~0.575和0.641~0.732。利用拥有高亲本排除概率的微卫星DNA标记进行混合选育群体的亲权鉴定,结果显示:不同父母本繁殖产生的子代数量存在明显差异,父本M2和母本F4产生了124个子代,占子代个体总数的32.89%。根据亲权鉴定结果建立的系谱估计主要生长性状的遗传参数,不同日龄的体质量和体长遗传力估计值为0.17~0.21和0.15~0.18。研究表明,利用具有高亲本排除概率的微卫星DNA标记能够有效建立红鳍东方鲀系谱,进行生长性状的遗传参数估计,分子标记辅助家系选育可以作为红鳍东方鲀目标性状遗传改良的新方法。     

微卫星DNA标记在水产养殖中的应用

微卫星具有多态性高、数量丰富、共显性遗传和分析简单等优点,已成为最受青睐的分子标记之一;并在农业动植物的遗传多样性、遗传结构和遗传育种研究和生产上得到广泛的应用,但在水产养殖中的应用还处于初始阶段。简要介绍了微卫星DNA标记在水产养殖中的应用及发展前景。     

DNA分子标记在动物亲子鉴定中的研究进展

介绍了亲子鉴定技术的发展和在畜牧养殖业中的重要意义;综述了DNA指纹、小卫星变异重复序列、线粒体DNA、微卫星等DNA分子标记技术的特点和在动物亲子鉴定中的应用现状;并对DNA分子标记在亲子鉴定中的应用前景和发展趋势作了展望。     

团头鲂的微卫星亲子鉴定

本试验选用8个高质量多态性的微卫星标记对团头鲂(Megalobrama amblycephala)选育世代F1、F2、F3、F4和团头鲂"浦江1号"的357个子代进行了亲子鉴定,主要方法是通过Cervus 3.0.7计算机模拟软件依次进行等位基因频率分析、模拟分析和亲子分析,根据LOD值大小判定亲子关系。结果表明在团头鲂混养家系中,微卫星位点的平均等位基因数为35,平均观测杂合度为0.867,平均期望杂合度为0.94,平均多态信息含量为0.935,最终所有子代准确地找出对应的父母本,亲子鉴定准确率为100%,证实微卫星标记在团头鲂亲子鉴定中的应用价值。     

脉红螺交配后性选择机制

交配后性选择是雌性混交动物中的一种普遍现象,其选择机制较为复杂,是性选择研究领域中的重点和难点问题.脉红螺是我国重要的大型经济贝类之一,繁殖形式为多雌多雄混交模式.为了研究该模式繁殖机制,本研究利用6个微卫星标记及行为学观察对脉红螺3个家系进行父权分析.结果表明,3个家系均存在多父性现象,证实脉红螺繁殖属于真正遗传意义上的雌性混交模式.3个家系中父权比例与父本的6个形态学参数及交配持续时间不存在关联性,但均表现出最先与母本交配的父本其后代比例最高,而最后交配的父本其后代比例最低,表明脉红螺交配后性选择存在最先雄性精子优先受精现象,这一现象符合“topping off”假说,即最先交配的雄性排放了大量精子占据了受精囊的主要空间,导致其子代的比例最高;而最后交配的雄性由于受精囊空间的限制,其精子占据空间最少.本研究为海洋无脊椎动物的交配后性选择机制研究提供重要参考资料.     

AFLP and microsatellites as genetic tags to identify cultured gilthead seabream escapees: data from a simulated floating cage breaking event

Genetic discrimination using DNA fingerprinting is rapidly developing for cultured stock and wild fish populations. Microsatellites and AFLPs are being widely used in aquaculture to assign fish or processed fish products, to their claimed origin, paternity or strain. In the present study, 147 AFLP and 4 microsatellite markers were used as genetic tags in gilthead seabream, Sparus auratus. Specimens from two different hatchery broodstocks (one of Atlantic and one of Mediterranean origin) and wild fishes from a natural population were fingerprinted. Putative offspring from these broodstocks were computer-generated, and the confidence in the parentage assignment of their genetic profiles to the hatchery broodstock assessed. The virtual offspring were then mixed with specimens from a natural population to simulate an accidental escape from a floating cage. The risk of false paternity inclusion was evaluated to test the ability to identify either Atlantic or Mediterranean hatchery offspring among wild fish. The method proved to be reliable, and could therefore be used to forecast the impact of fish farm escapees.     

三倍体牙鲆(Paralichthys olivaceus)群体遗传多样性的微卫星分析

采用微卫星遗传标记技术对三倍体牙鲆群体及二倍体对照群体进行比较分析。取2012年冷休克诱导和培育至11月龄的三倍体及同期二倍体对照牙鲆个体各32尾,通过高盐法提取肌肉组织总DNA;利用筛选得到的21对微卫星引物进行PCR扩增,并经14%聚丙烯酰胺凝胶电泳分型后,进行人工判读和分析。结果显示,21个微卫星位点均为多态,二倍体和三倍体群体的平均等位基因数(A)、基因型总数、平均有效等位基因数(ae)、平均观测杂合度(HO)和平均期望杂合度(HE)分别为5.6和5.0、190和142、3.7和2.8、0.613和0.868、0.681和0.629。二倍体和三倍体群体的多态信息含量(PIC)分别为0.642和0.589,个体识别率(DP)为0.660和0.609,非父排除率(PPE)为0.482和0.399,其累积个体识别率和非父排除率均达到0.999,表明所选座位均属中高识别力的遗传标记,可以将它们应用于今后牙鲆雌核发育群体的遗传变异分析以及进一步的遗传育种的研究中。二倍体和三倍体群体间的遗传距离(D)为0.312,遗传相似系数(I)为0.732,基因分化系数(GST)为0.971。以上结果说明,三倍体诱导对牙鲆的遗传结构造成了一定影响,导致三倍体遗传多样性水平相对二倍体有所下降,二倍体和三倍体牙鲆的基因型也存在一定差异。     

尼罗罗非鱼（ ♀） × 萨罗罗非鱼（ ♂） F1家系亲权关系微卫星分析

利用尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）第2代遗传连锁图谱标记,对3组不同尼罗罗非鱼（♀）×萨罗罗非鱼（Sarotherodon melanotheron）（♂）杂交F1家系内亲权关系进行分析。结果显示,86个微卫星位点中共筛选出20个在尼罗罗非鱼、萨罗罗非鱼中存在差异的扩增位点,含13个种间特异性和7个共享带差异位点。尼萨杂交F1中,平均等位基因2.90,平均多态信息含量0.439,位点多态性较高。3个尼萨杂交F1家系组间遗传距离0.362~0.504,组内个体间遗传距离0.245~0.316,组内遗传距离明显小于组间。利用3个种间特异位点组合,可对3个不同家系组父、母本个体进行鉴别。通过对各组亲本与子代位点基因型分析,家系A、B和C组分别使用4、8和12个特异位点组合进行亲权鉴定,累积排除概率分别为99.99%、99.99%、99.91%,家系A、B组分别含3个半同胞家系,家系C组含2对非同胞或4个半同胞家系。     

微卫星标记在坛紫菜丝状体品系DNA指纹构建中的应用

用从条斑紫菜EST数据库中筛选合成的微卫星引物对8个坛紫菜丝状体品系进行微卫星DNA指纹扩增。5个微卫星引物共扩增出32条带,其中3对引物所扩增出的5个条带(AU192094—127、AU187410—335、AU187410—190、AU194267—203和AU194267—328)被用来构建8个坛紫菜丝状体品系的DNA指纹。在这个图谱中,每个丝状体品系都有独一的指纹模式,彼此很容易被区分开。所获得的DNA指纹图谱,可用来进行孟德尔分离研究,及为坛紫菜纯系鉴定提供分子基础。