猪全基因组中微卫星分布规律

利用生物信息学方法搜索猪全基因组中完整型微卫星序列,并对其基因组中微卫星数量、频率以及分布规律进行了研究。搜索到猪全基因组中1⁶个碱基重复类型微卫星位点数为1 149 884个,占其全基因组长度的比率为0.85%,出现频率为1/2.22 kb。猪第1条染色体(143 330个)中微卫星数量最多,其次是第2、6和13条染色体,而较少的是第12、18条染色体和Y染色体。猪性染色体X和Y序列长度差异极显著,X染色体序列长度是Y染色体的88.10倍,其微卫星数量也存在明显差异(58 437 vs 814)。通过检验表明,猪染色体长度与其所含微卫星数量具有高度正相关性(r=0.913,P<0.01)。猪全基因组中完整型微卫星各重复类型中,单碱基重复类型数量最多,占其微卫星总数量的比率为62.95%;其次依次是二碱基、四碱基、三碱基、五碱基、六碱基重复类型。猪全基因组中微卫星重复拷贝类别数量较多的是A、AC、AT、AAC、AAT、AAAT AAAC、AAAG、AAGG,而数量较少的是C、CG、AGC、AGT、ACT、AGCG、AGTC、ACTG和CCGG。     

牛亚科物种TRs分布特点及着丝粒区卫星DNA进化研究

旨在研究牛亚科物种间串联重复序列（tandem repeats sequence，TRs）的分布特点及着丝粒区卫星DNA的进化关系。本研究基于普通牛、瘤牛、牦牛、水牛、野牛、独龙牛6个牛亚科物种的基因组序列，研究了不同物种间TRs的组成、分布及结构特点，并分析了6个牛亚科物种染色体着丝粒区卫星DNA的进化关系。结果表明：1）TRs在牛亚科物种中平均占比为2.03%，平均长度54.93 Mb，其中普通牛的占比最高3.42%（93.00 Mb），瘤牛最低1.42%（37.88 Mb）。2）微卫星DNA在3类TRs中位点数最多，为483 405，占TRs总位点数85.64%，高于小卫星DNA（43 026，7.62%）和卫星DNA（38 180，6.75%）。3）通过对微卫星DNA丰度和平均长度分析发现，二碱基微卫星DNA在牛亚科物种中丰度最高，为70.93 loci/Mb，且以AC拷贝类别为主。4）通过构建着丝粒区1.715和1.723卫星DNA的系统发育树发现，1.715卫星DNA普遍存在于牛亚科物种的基因组中，而1.723卫星DNA在牦牛中不存在，两类卫星DNA在不同物种间或不同染色体上存在不同程度分化，具有较明显的种间特异性。TRs在牛亚科6个物种中平均占比为2.03%，微卫星DNA为TRs主要序列，且二碱基微卫星丰度最高，并以AC拷贝类别为主；1.715卫星DNA普遍存在于6个牛亚科物种的基因组中，但在物种间或染色体间存在不同程度分化。本研究结果为牛亚科物种间TRs分布特征及进化关系研究提供了重要理论依据。     

牦牛基因组串联重复序列（AC）n/（GT）n的分离

采用Dynal磁珠-生物素标记的（AC）12探针和牦牛基因组MboⅠ酶切片段杂交,富集牦牛基因组（AC）n/（GT）n串联重复序列并构建基因文库,阳性克隆率达到61.1%。通过对176个阳性克隆的测序获得含有（AC）n/（GT）n重复的序列92条,其中连续型重复序列40条（占43.48%）,间断型41条（占44.57%）,复合型11条（占11.96%）。从92条序列中又筛选出重复次数大于10次的（AC）n/（GT）n序列59条。相对连续型重复序列,牦牛基因组中间断型重复序列所占比率并没有显著上升,可以推测牦牛自身基因组DNA损伤修复能力的适应性进化水平较高,足以承受高海拔地区强紫外线导致的基因组核苷酸替换突变等自然选择压力。本研究从牦牛基因组分离的全新（AC）n/（GT）n重复序列将在牦牛品种/类群内遗传结构分析、品种/类群之间遗传关系研究以及牦牛个体/群体生产或适应性性状的分子标记研究等方面具有重要应用价值。     

猪EST序列的微卫星标记定位

通过对 Gen Bank中猪的表达序列标签数据库进行序列扫瞄 ,结果检测到大约 10 0个包含一个微卫星重复或简单重复 (SSR)的序列文件。这些重复单元多数是二核苷酸(CA/GT)重复 ;而且检测到 3～ 6个核苷酸的重复序列。通过 6个二核苷酸和 14个中度串联重复序列的初步分析 ,仅二核苷酸重复序列标记产生丰富的标记信息。 (二核苷酸为10 0 % ,中度串联重复序列为 14 % )。另外对 5 0个二核苷酸和 1个三核苷酸 SSRs设计了几对引物 ,结果在 MARC的参考家系中 ,发现 4 2个标记具有多态性 ,17个标记不具有多态信息 ,12对引物没有扩增产物。通过二核苷酸和 3～ 6个核苷酸重复单元的比较 ,二核苷酸标记 72 %能够反映标记信息 ,而其它重复单元仅有 7%。不同的是 ,在 3～ 6个碱基重复单元中 ,非多态标记占较高的比率 (6 4 % ) ,而 2个碱基重复单元仅 14 %。这或许是因为在猪基因组 DNA中 ,中度重复单元的多态性较少 ;或是由于我们选择 17个以上连续重复碱基长度的标准太低。本研究将定位的微卫星标记加入猪的遗传图谱上 ,并为人和猪的基因组之间提供了有用的联系     

微卫星DNA标记技术在养猪业中的应用

1微卫星DNA的结构 微卫星DNA又称短串联重复或简单重复序列,由侧翼序列和重复串联的核心序列2部分组成,核心序列长度一般为1～6个碱基,首尾相连组成重复串联序列[1],其中最常见的是2个碱基的双核苷酸重复,即（TG）n和（CA）n,每个微卫星DNA的核心序列结构相同     

微卫星标记BMS2508在4个山羊品种中的遗传多样性研究

微卫星DNA又称简单序列重复、短串联重复序列和简单序列长度多态性,广泛存在于真核生物基因组中.微卫星多态性是由于减数分裂过程中不等交换造成变异而产生的,具有保守性,其核心序列为2～6 bp,重复约10～20次,属于等显性遗传.自1989年在人类基因组研究发现微卫星多态性后,目前在马、牛、猪、绵羊和鸡等动物基因组中也筛选出了大量的微卫星标记,但山羊等动物中则相对较少.     

麦洼牦牛基因组三碱基重复微卫星的挖掘及其遗传多态性分析

为了解麦洼牦牛现有群体的遗传多样性及种群遗传分化特征,试验通过生物信息学方法从已公布的牦牛基因组中筛选到9 466个三碱基重复微卫星位点,以191个麦洼牦牛基因组DNA样品为模板对各个位点进行PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳基因分型。经过哈迪-温伯格平衡检验,在15个三碱基微卫星位点中,有5个位点偏离哈迪-温伯格平衡（P<0.05）。15个微卫星位点均为高度多态性（PIC>0.5）,群体平均观测杂合度（Ho）、平均期望杂合度（He）和平均多态信息含量（PIC）分别达到0.5041、0.8152和0.7831。进一步通过Structure 3.0软件分析发现,麦洼牦牛群体结构单一,无分化特征,表明麦洼牦牛品种虽然具有较高的遗传多态性但是无分化迹象。     

牦牛KAP1家族基因长度多态研究

试验旨在研究牦牛角蛋白关联蛋白1（keratin associated protein 1,KAP1）家族基因长度多态与重复序列特点。研究对牦牛和黄牛KAP1家族基因进行测序,并与绵羊已知序列进行比较分析。结果发现,牛KAP1家族位于19号染色体,根据绵羊KAP1家族基因在染色体上的位置与相似性,重新命名了牛KAP1家族基因B2D、B2A、KAP1-1和B2C为KAP1-4、KAP1-1、KAP1-2、KAP1-3（按照染色体上的基因顺序）。KAP1家族基因之间在3'和5'端区域高度保守,中间有重复序列长度差异,其中牦牛KAP1-KAP4基因发现有30 bp的长度多态。研究其蛋白序列发现5个氨基酸为基序的重复序列B（CCQTS）A₁（CCQPT）,以及一个新的重复序列C（SIQTS）。本研究结果说明重复序列是KAP1家族基因间和基因内的主要差异区域,这可能与其角蛋白结合螺旋数相关。     

中国西南7品种黄牛Y染色体微卫星多态性分析

对中国西南地区7个黄牛品种81头公牛在4个Y染色体特异微卫星的多态性进行了研究,发现4个微卫星中只有2个,即UMN2404和UMN0103具有多态性,UMN2404具有普通牛（104、91 bp）和瘤牛（120、110和85bp）所特有的单倍型,UMN0103也呈现出能够区分普通牛（155、140 bp）和瘤牛（1361、25 bp）的单倍型,2个标记对不同品种或个体的鉴别一致率达到100%。通过对UMN2404和UMN0103的分析揭示了西南地区黄牛中普通牛和瘤牛Y染色体的分布频率,瘤牛Y染色体单倍型频率（72.8%）显著高于普通牛（27.2%）。普通牛Y染色体单倍型频率在西藏牛（100%）和迪庆牛（81.8%）中占有优势;而瘤牛单倍型在西南地区其他牛种群中占有优势（76.5%~100%）。     

青海省同德牦牛群体的父系遗传多样性及遗传背景探析

【目的】为从分子水平上揭示青海省同德牦牛的父系遗传多样性、群体遗传结构和遗传背景。【方法】本研究对32头同德公牦牛使用5个Y-SNPs标记（SRY4、USP9Y、UTY19、AMELY3和OFD1Y10）和1个Y-STR标记（INRA189）进行PCR扩增、测序和分型,使用BioEdit、Arlequin和Network等生物信息学软件综合分析同德牦牛的父系遗传多样性、群体遗传结构及父系起源。【结果】32头同德牦牛5个Y-SNPs标记即SRY4（969bp）、USP9Y（470bp）、UTY19（290bp）、AMELY3（971bp）和OFD1Y10（763bp）的PCR扩增产物测序长度与先前研究结果一致,INRA189标记分型分析共检测到155bp、157bp和159bp 3个等位基因;在同德牦牛群体AMELY3标记中检测到一个新的Y-SNP位点（即g.719 C>T）;基于5个Y-SNPs标记11个Y-SNPs位点和INRA189标记3个等位基因的联合分型,共确定了6种Y染色体单倍型（即Y1H1、Y1H2、Y1H3、Y1H4、Y1H5和Y2H6）,Y染色体单倍型多样度（Hd）为0.714±0.060,表明同德牦牛具有丰富的父系遗传多样性;系统发育分析显示同德牦牛由2个父系支系组成（即Y1和Y2）,提示其拥有2个父系起源。【结论】同德牦牛拥有特殊的父系遗传信息,具有丰富的父系遗传多样性,由2个父系支系组成,拥有2个父系起源。     

1株西藏牦牛巴氏杆菌全基因组测序与比较基因组学分析

为进一步对西藏牦牛巴氏杆菌病基因组学研究提供理论基础,从西藏林芝某地病死牦牛肺脏中分离鉴定出1株荚膜A型牦牛巴氏杆菌,并通过SMRT法对该菌株进行全基因组序列测定,对测序数据组装后基因组组分及比较基因组学进行分析。结果显示,获得大小为2.3 Mb基因组,GC含量40.30%。同时预测2 096个编码基因数量,编码基因序列总长度2 047 410 bp。预测出总长度为4 739 bp的重复序列,重复序列含量0.21%。预测非编码rRNA数量为19、tRNA数量为59。假基因数量为3,假基因总长度为736 bp。此外,对测序的1株菌株和2株参考菌株(Mannheimia haeemolytica、Pasteurella multocica)进行基因组共线性分析,显示测序菌株与参考菌株之间共线性良好。对测序的1株菌株和2株参考菌株进行家族分类,共得到2 105个基因族,其中,3株菌共有的基因族类(核心基因族)有1 483个,占总基因组的70.45%。进化分析研究显示,测序菌株与参考菌株Mannheimia haeemolytica较远。表明本研究对西藏牦牛巴氏杆菌分离菌株进行全基因测序,同时进行基因组组分及比较基因组学分析,为牦牛巴氏杆菌病的进一步研究提供数据支持。     

卢氏绿壳蛋鸡壳色性状的AY493302标记

卢氏鸡是我国唯一片羽型的可产绿壳蛋的地方鸡种,壳色有绿壳和褐壳2种颜色。本研究采集131只卢氏绿壳蛋鸡,45只卢氏褐壳蛋鸡及18只地方白壳蛋鸡的血液,提取基因组DNA,用微卫星AY493302标记探讨了这3种壳色的基因型差异。结果表明,微卫星AY493302在卢氏绿壳蛋鸡、卢氏褐壳蛋鸡以及地方白壳蛋鸡之间基因型分布差异极显著,基因型AA（225bp/225bp）在卢氏鸡中的频率为0.396 9,且只在卢氏绿壳蛋鸡中出现。其A基因频率在卢氏绿壳蛋鸡、卢氏褐壳蛋鸡和地方白壳蛋鸡中分别为0.698 5,0.500 0,0.500 0。进一步进行测序发现,卢氏绿壳蛋鸡AA基因型在19bp处碱基和217bp处碱基均为G,但卢氏绿壳蛋鸡AB基因型在19bp处碱基却为C,在217bp处碱基与绿壳蛋鸡AA基因型同为G。卢氏褐壳蛋鸡AB基因型和地方白壳蛋鸡的AB基因型则表现在19bp处碱基为C,217bp处碱基为T。AA基因型的序列与NCBI数据库中红色原鸡比较,达99%同源的序列有V00425.1、J02015.1和NW_003763484.1,均位于鸡的1号染色体上。该微卫星标记的群体杂合度、群体多态信息含量在卢氏绿壳蛋鸡中都低于卢氏褐壳蛋鸡和地方白壳蛋鸡。尽管在所研究的卢氏绿壳群体中只有39.7%的个体表现为纯合AA基因型,但卢氏褐壳蛋鸡和地方白壳蛋鸡中没有该基因型,故而认为微卫星AY493302的纯合AA基因型可以作为对卢氏绿壳蛋鸡进行分子标记辅助选择的基因型。     

牦牛Y染色体PCR扩增产物的克隆和测序

本试验采用牛的一对Y染色体特异引物对牦牛基因组进行PCR扩增,检测到了牦牛公牛的一条特异性产物,经过克隆测序,得到一条长141bp的核苷酸序列,采用BLASTN软件在GenBank中比对,没有发现与其相似的同源序列。该序列与本试验室所测得牛同一引物扩增产物的序列同源性为100%。     

7种家养动物全基因组微卫星分布的差异研究

为了研究7种家养动物全基因组微卫星的分布是否存在差异,本试验利用软件MSDB搜索了猪、马、牛、山羊、绵羊、鸡和犬7种家养动物全基因组微卫星序列,并对其进行了分析研究。初步结果显示,7种家养动物全基因组微卫星在数量、丰度和密度上都存在差异,其中数量、丰度和密度最高的是犬,共1 436 242个位点,数量最少的是鸡,共276 564个位点,但丰度和密度最低的是马,共430 760个位点。对这些微卫星的分析表明,所有物种全基因组中单碱基重复微卫星最丰富,六碱基重复微卫星数量最少,且6种重复类型的优势微卫星都富含碱基A和T。除这些共同点之外,微卫星的分布规律也存在差异。总的来说,牛、山羊、绵羊微卫星的分布规律最为相似,鸡与其他物种微卫星的分布规律相差最远。分析还发现,7种动物微卫星长度大多集中在12~20 bp之间,这可能是受到趋同选择压力的结果。据以上可以推测,物种间微卫星的分布存在差异,但也存在一定的保守性,且物种间亲缘关系越近,微卫星的分布也越相似。以上结果为以后微卫星的功能研究提供依据。     

微卫星DNA及其在动物育种中的应用

微卫星DNA(简单重复序列,SSRs)是由长度为2～6个碱基组成的串联重复的DNA束,SSRs是继RFLP之后发展起来的一种新的分子遗传标记技术.自从20世纪70年代被发现以来,SSRs得到了迅速发展.在各种动植物品种中,研究人员陆续发现了很多微卫星标记,这些微卫星标记在动植物的育种与遗传评估中得到了广泛的应用.     

畜禽微卫星的应用

微卫星（Ｍｉｃｒｏｓａｔｅｌｉｔｅ）是指由１－６ｂｐ的碱基序列为核心,呈串联重复状散在分布于整个基因组的ＤＮＡ序列。由于微卫星标记在基因组中具有数量大、分布广、分布均匀、多态含量丰富及检测方便适合自动化和半自动化分析的优点,已成为各物种遗传图谱构建、...     

曼氏血吸虫EST中的微卫星分析

美国基因组研究协会网上公布了138 259条曼氏血吸虫EST（表达序列标签）序列,总长约为52345kb。通过分析发现,其中包含了8 133条SSR（简单重复序列）,检出率为5.88%,平均每6.4 kb含有一个SSR。三核苷酸重复基元的SSR最多,占总数的54.2%,其次为二核苷酸和四核苷酸,分别占20.5%和20.6%,五核苷酸最少,只占4.7%。在曼氏血吸虫EST中没有发现单核苷酸重复基元和六核苷酸重复基元的SSR。同时,在各种SSRs重复单元中,富含A碱基的重复单元占据优势地位,如：AT、AG、AC、AAT、AAG、AAC、AAAT、AAAC、AAAAT和AAAAG重复基序,而富含GC碱基的重复单元在基因编码区中含量较低。本文通过分析SSR在曼氏血吸虫EST中的分布频率与密度,为曼氏血吸虫和近缘种属寄生虫SSR标记的开发提供信息,有利于进一步开展吸虫的系统发育以及比较基因组学的研究。     

荧光标记通用引物在银狐微卫星基因分型中的应用

微卫星又称短串联重复序列(STR)或简单重复序列(SSR),由侧翼序列和串联重复核心序列组成,一般其串联重复核心序列长度为1～6 bp[1]。由于微卫星遗传标记具有多态信息含量高、基因组内分布广泛及呈共显性遗传等优点,因而已被广泛应用于遗传图谱的构建[2-3]、QTL定位[4]、亲缘关系鉴定[5]及遗传多样性评估等[6]。微卫星标记的基因分型主要     

微卫星标记在动物遗传中的应用

正1微卫星的概念及特点微卫星也被称之为简单序列重复,具体指的是依靠较少数量的核苷酸作为重复单位而构成的简单多次串连重复序列,一般其长度不都在100bp以内。微卫星标记是由核心序列以及两侧保守的侧翼序列两个部分组合而成。在微卫星标记当中保守的两侧侧翼序列定位在染色体的某一区域之内,其中     

利用牛Y染色体重复序列进行早期胚胎性别鉴定的研究

本试验利用Y染色体重复序列作为雄性特异性引物,以肿瘤坏死因子（TNF-α）为内标引物建立多重PCR体系,进行牛早期胚胎性别鉴定。共设计四对引物—Y染色体重复序列外引物和内引物,其大小分别为534bp和480bp;肿瘤坏死因子外引物和内引物大小分别为357bp和272bp。试验结果表明,优化后的多重PCR体系的灵敏度分别达到3个胚胎细胞,准确率100%,可以满足早期胚胎性别鉴定的需要。