微卫星DNA技术用于中国对虾家系构建中的系谱认证

用6个微卫星标记对中国对虾（Fenneropenaeus chinensis）的5个家系进行系谱鉴别和遗传多样性研究。6个微卫星位点中有5个位点是多态的，并在所有家系中都显示了高度的遗传差异。5个家系中，5个多态微卫星位点共发现了30个等位基因，每个位点的等位基因数在5～8之间。实验中共发现了4个家系特异性等位基因：2^#家系及4^#家系各1个，5^#家系2个。根据已知亲本及子代基因型，可推断出5个家系中全部亲本的基因型，据此鉴别各家系。在EN0033位点，可将5#家系与其他4个家系相区别；在RS0859位点，可将3^#和4^#家系与其他3个家系相区分。因此，EN0033和RS0859标记可用于鉴别5^#、3^#和4^#家系的家系特异性标记。研究表明，用5个微卫星标记，且最少用2对微卫星标记即可鉴别5个中国对虾家系。     

合浦珠母贝选育家系的遗传多样性分析

该研究选取具有多态性的6对微卫星引物对构建的2批合浦珠母贝(Pinctada fucata)完全双列杂交家系的遗传多样性进行了分析。6个微卫星标记在9个家系360个个体中共检测到32个等位基因,有效等位基因(Ne)为1.758 7~3.586 5,观测杂合度(Ho)为0.144 4~0.488 9,期望杂合度(He)为0.432 0~0.722 2,Shannon指数(I)为0.691 9~1.507 4。9个家系都有单态位点,平均Ho为0.129 2~0.466 7,平均He为0.155 0~0.439 6,平均I为0.248 5~0.712 2。有19个位点(占35.19%)极显著地偏离Hardy-Weinberg平衡。各家系之间的遗传距离为0.109 0~1.137 2,遗传相似性系数为0.320 7~0.896 8。家系L4B46与L4B48的遗传距离最大,与D3D313的遗传距离最小。UPGMA法聚类分析显示,9个家系分为3支,L4B48单独成一支,B4D426、B4D427与D4B445聚成一支,其余家系聚成一支。该研究结果为合浦珠母贝家系选择育种的亲本选择与交配设计提供了科学依据。     

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。     

日本对虾养殖群体两个世代遗传结构的微卫星分析

利用8对微卫星引物对日本对虾养殖群体两个世代的遗传结构进行了分析,共检测到108个等位基因,等位基因长度为196-528 bp,各位点等位基因数为6-23个。亲本和子代群体每个位点平均等位基因数目分别为8.5个和11.5个,平均观测杂合度分别为0.721和0.632,平均期望杂合度分别为0.775和0.764,平均多态信息含量分别为0.732和0.729。根据标记信息,利用最大似然法对两个世代的个体分别进行系谱结构推断,亲本群体划分为6个群体,群体间遗传距离为0.277-2.356,均值为1.510;子代群体划分为17个群体,群体间遗传距离为0-2.593,均值为1.113。亲本和子代分群体间的遗传距离变化范围为0-3.089,均值为1.238。根据各分群体间的Nei's遗传距离,用非加权组平均法(UPGMA)构建了日本对虾两个世代的遗传进化树。其中18个分群体(4个亲本群体和14个子群体)经过聚类后形成3个分支,其余5个分群体(两个亲本群体和3个子群体)明显偏离于主支。研究发现,子代的观测杂合度明显低于亲本,说明子代在继承亲本遗传信息的过程中已经丢失了一定的杂合性。     

津鲢与长江鲢遗传多样性分析

随机选取津鲢和长江鲢各36尾,用16个微卫星标记进行遗传多样性分析。结果显示:16个微卫星位点在2个群体中共检测到等位基因105个,基因型241种,每个位点等位基因数3～15个,平均6.6个,基因型4～37种,平均15.1种。2个鲢群体平均观察杂合度(Ho)分别为0.5393和0.5392,平均期望杂合度(He)分别为0.5887和0.5762,结果表明该2个鲢群体遗传多样性水平较高。2个鲢群体平均多态信息含量(PIC)分别为0.5602和0.54,固定系数(FIS)表明这2个鲢群体表现为杂合子缺乏(FIS0)。2个鲢群体之间的遗传距离为0.0566,平均遗传分化系数(Fst)值为0.021,说明仅有2.1%的遗传变异来源于群体间。     

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。     

鲤雌核发育子代基因的杂合度分析

通过热休克法抑制第一次有丝分裂(抑制第一次卵裂)和减数分裂(抑制第二极体排除),分别获得鲤(Cyprinus carpio L.)的2个雌核发育家系.利用13对具有高多态性的微卫星分子标记,分别对2个雌核发育家系的观测杂合度(Ho、期望杂合度(He)、等位基因频率(P)和有效等位基因数(Ne等进行遗传背景调查.结果表明,抑制第一次有丝分裂家系的等位基因频率为0.063～1.000,平均观测杂合度为0.22,平均期望杂合度为0.24,平均有效等位基因数为1.41,该家系在6个微卫星座位上表现为纯合子,在7个微卫星座位上表现为杂合子,其中位点MFW4完全表现为杂合子;抑制减数分裂的等位基因频率为0.056～0.889,观测杂合度的平均值为0.37,期望杂合度的平均值为0.47,平均有效等位基因数为1.93,该家系中没有得到完全纯合的个体,其中在2个位点上全部表现为杂合子.在所分析的鲤雌核发育群体中,有3个基因座位(HLJ034、HLJ044和HLJ071)有重组现象,重组率为20.00%.综合上述结果推断,鲤2个雌核发育家系在个体和群体上都具有一定的基因杂合性.[中国水产科学,2009,16(1):47-53]     

三疣梭子蟹多态性微卫星DNA标记的筛选及评价

根据前人FIASCO方法构建的三疣梭子蟹微卫星富集文库,对含微卫星的DNA序列设计了71对引物并对其进行了多态性筛选,筛选出21对多态的微卫星引物,对三疣梭子蟹1个野生群体的30个个体进行遗传多样性检测,同时对引物进行评价。21个位点共获得了188个等位基因,平均每个位点扩增得到8.9个等位基因。不同引物获得的等位基因数差异较大,从3～13个不等,其中Pot8、Pot37、Pot48、Pot53、Pot54、Pot66六个位点分别获得了11、12、12、11、13、11个等位基因,而Pot46仅获得了3个等位基因。等位基因的大小分布在131～312bp,基本符合引物设计时理论产物长度。21个微卫星位点的期望杂合度的范围为0.659～0.889,PIC值均高于0.5,表明它们都有很高的杂合度,均可用于三疣梭子蟹种群遗传结构分析,为三疣梭子蟹品种选育、种系评估提供更多的微卫星DNA信息。     

黄鳍棘鲷家系亲缘关系鉴定

为了建立黄鳍棘鲷微卫星亲子鉴定技术,利用荧光引物和自动测序技术检测了自主开发的12对微卫星分子标记在505尾黄鳍棘鲷个体中的遗传多态性,并构建了亲子鉴定技术。结果显示,该研究中筛选的12个微卫星标记共检测到119个等位基因,平均等位基因数(N_a)为9.91,平均观测杂合度(H_o)为0.651,平均期望杂合度(H_e)为0.661,平均多态性信息含量(PIC)为0.621,具有丰富的多态性。此外,运用Cervus 3.0软件对已知系谱信息的112尾黄鳍棘鲷亲本和393尾子代个体进行模拟分析,结果显示,当双亲未知且置信度为95%时,12个标记的累积排除概率达99.58%;当微卫星标记数量为8时,累积排除概率达到99.1%。因此确定AL49、AL37、AL01、AL20、AL14、AL18、AL15和AL51共8个多态性较高的微卫星标记为黄鳍棘鲷微卫星亲子鉴定的核心体系。在双亲性别未知的情况下,其双亲的累积排除率为99.1%。根据黄鳍棘鲷子代的实际基因分型数据,实际鉴定率为89.31%。该研究构建的微卫星标记组合能为黄鳍棘鲷不同家系混养后的亲子鉴定、种群选育和分子辅助家系管理提供科学的技术手段。     

瓦氏雅罗鱼达里湖群体和乌苏里江群体的遗传多样性和遗传结构分析

选用5个瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii Dybowski)微卫星标记和13个草鱼微卫星标记,对分别采自内蒙古境内的达里湖和乌苏里江抚远江段的各15尾野生瓦氏雅罗鱼个体进行STR-PCR分析。结果显示,18个微卫星标记共检测到111个等位基因,平均每个基因座扩增得到6.1667个等位基因,观测杂合度(H o)0.1000～0.9333,平均为0.5315;期望杂合度(H e)0.0966～0.9328,平均为0.6298;多态信息含量(PIC)0.0905～0.9113,平均为0.5774;乌苏里江群体的平均等位基因数和平均观测杂合度分别为5.5556和0.5778,达里湖群体的平均等位基因数和平均观测杂合度均低于乌苏里江群体的平均等位基因数和平均观测杂合度,分别为4.3889和0.4852。2个群体间的遗传距离(D c)为0.2550。个体聚类结果显示,达里湖雅罗鱼所有个体聚为一簇,乌苏里江雅罗鱼所有个体聚为一簇。群体间的遗传分化指数(F st)为0.0855,数值介于0.05～0.15,N m值为2.6749,表明这2个群体处于中等分化,存在一定程度的基因交流。对2个群体的基因型进行了Hardy-Weinberg平衡的卡方检验,结果表明两群体均在一定程度上偏离了平衡。     

基于微卫星评估草鱼放流亲本对野生群体遗传多样性的影响

利用筛选的13对草鱼多态性微卫星标记,开展了2011至2015年长江中游草鱼亲本增殖放流对野生群体遗传多样性的影响评估。通过对各位点的遗传多样性分析,13个微卫星位点的多态信息含量为0.8622(0.657~0.950),基因多样度为0.8555(0.675~0.936)。15个群体的有效等位基因数为7.4503~10.1536,等位基因丰度为11.483~15.204,说明15个草鱼群体的遗传多样性水平总体较高。遗传分化指数分析表明,群体间不存在显著遗传分化(FST5%)。通过贝叶斯聚类分析和主成分分析可将草鱼群体分为4个组群,根据分组结果以及来源划分分别对草鱼群体进行AMOVA分析,发现遗传变异大部分来自于群体内个体间,组间及组内群体间的分化水平较低(FCT5%,FSC5%),与FST分析结果一致。研究表明,当前草鱼亲本增殖放流模式对野生群体遗传结构影响不明显。     

Genetic variation measured by microsatellites among three strains of domesticated rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum)

Genetic variation fuels selective change in natural and captive populations. In establishing a broodstock for selective improvement, the level of genetic diversity is an important consideration because it provides an indication of the scope for selective progress. Three domesticated strains of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), were examined at nine polymorphic microsatellite loci to assess detectable levels of allelic diversity and heterozygosity within and differentiation among the strains. A total of 126 alleles were observed to segregate into unique multilocus genotypes for each of the 152 individuals assayed. There was an average heterozygosity of 71.5% at these nine loci, and an average of 14 alleles at a locus. Each locus was represented by alleles unique to at least two of the three strains. Deviations from Hardy–Weinberg expectations of genotype frequencies were detected in each strain. Subsequent analysis indicated sub‐structuring within strains leading to Wahlund effects that caused these deviations. Significant differences in genotype frequencies and pairwise F_ST values demonstrated that all strains were unique. The overall F_ST of 0.089 provides additional evidence of unique genetic diversity present in each strain, and agrees well with the degree of genetic variation found in rainbow trout across broad geographical ranges. The genetic diversity contributed by each population suggests that there is greater scope for selective improvement of numerous traits within a synthetic strain combining these three strains than within any individual strain.     

三疣梭子蟹选育家系微卫星分析

采用微卫星标记技术分析不同世代三疣梭子蟹选育家系的遗传结构。利用16个多态性微卫星位点分析了三疣梭子蟹家系F1到F4 4个选育家系的遗传结构与遗传多样性变化情况。结果显示,随着选育的进行,4个世代家系遗传多样性指标值逐渐下降,F1到F4 16个微卫星位点的平均多态信息含量从0.675 3下降到0.406 1,平均等位基因数从3.500 0下降到2.133 3,平均观测杂合度从0.643 5下降到0.4774,平均等位基因纯合率从0.566 9下降到0.402 4。对各个位点进行H-W检验,每个世代出现不同程度的平衡偏离。对各家系进行F-检验,结果表明,各家系存在不同程度的遗传分化,19.07%的遗传分化来自群体间,80.93%的遗传分化来自群体内。另外,对FIS值的计算显示,4个家系在整体上均表现为一定程度的杂合子缺失,其中F4有12个位点、F3有6个位点、F2有3个位点、F1有8个位点处于杂合子缺失状态。遗传距离逐渐增加,相邻世代间的遗传相似性逐步升高。经过连续4代的选育,选育群体的遗传基础逐步得到纯化,基因型逐渐趋向纯合、稳定,经进一步的选育可望获得较稳定的品系。     

养殖大鳞鲃发病死亡F_3个体的微卫星标记分析

采用24个已报道的多态微卫星标记对天津市天祥水产有限责任公司养殖的大鳞鲃Barbus capito F_2亲本及F_3成活和病发死亡个体进行基因分型,结果有8个标记无多态,13个标记用以分析本研究群体的遗传多样性、亲缘关系及遗传结构。遗传参数分析显示,13个标记在87个大鳞鲃个体中分别检测到2~7个等位基因,平均等位基因数(4.27~4.53)极显著高于平均有效等位基因数(3.09~3.22)(P0.01);观察杂合度(0.58~0.64)整体低于期望杂合度(0.64~0.65),多态位点比例明显下降(8/24),表明大鳞鲃F2及F_3个体的纯合度增加,遗传多样性下降。聚类分析显示,F2亲本与成活子代亲缘关系更近,聚在一起;而死亡子代单独聚为1支。遗传结构分析显示,亲本与子代清晰地划分成两大类群,多数亲本与多数成活个体归为第一类群(划分概率为51.8%~97.7%),少数亲本与多数死亡个体归为第二类群(划分概率为52.9%~98.4%),这与亲缘关系分析的结果一致,表明少数亲本是F_3死亡个体遗传组成的直接贡献者。本研究初步认定,由于几个亲本的近亲交配,子代基因组纯合度增加,遗传多样性下降,抗逆性下降,这可能是F_3出现不明缘由病发死亡的主要原因之一。     

基于SSR-seq技术评估中间球海胆多代选育群体和普通养殖群体的遗传多样性

为明确不同选育群体中间球海胆的遗传多样性和遗传结构，利用SSR-seq技术和15个微卫星位点，对1个家系选育群体(FP)、1个群体选育群体(IP)和1个未经选育的普通养殖群体(CP)的遗传多样性及遗传结构进行了分析。结果显示，15个微卫星位点共检测出112个等位基因，FP、IP、CP 3个群体的平均观测等位基因数(N_a)分别为5.077、5.133和6.133个，平均有效等位基因(N_e)分别为2.816、2.873和3.638个，平均观测杂合度(H_o)分别为0.522、0.441和0.501，平均期望杂合度(H_e)分别为0.595、0.599和0.667，平均多态性信息含量(PIC)分别为0.546、0.543和0.623。家系选育群体(FP) H_e与H_o的差值(0.073)低于IP (0.158)和CP (0.166)，平均固定指数(F)(0.115)低于IP (0.248)和CP (0.246)。3个群体间遗传分化系数(F_st)介...     

Survey of genetic variation at three microsatellite loci in captive populations of endangered Japanese minnow <Emphasis Type="Italic">Aphyocypris chinensis</Emphasis> with implications for reduction of inbreeding

The Japanese population of the cyprinid minnow Aphyocypris chinensis is nearing extinction in the wild. The genetic diversity of three microsatellite loci in five captive populations was investigated, and an effective breeding strategy to reduce inbreeding from pairwise relatedness (R _xy ) between each captive line is discussed. The average number of alleles ranged 2.33–4.67 and the average heterozygosity ranged 0.283–0.602. The pairwise relatedness observed in most combinations showed a significant decrease between the populations. It is suggested that exchange of individuals between different breeding lines should effectively stop inbreeding. Studies show that the effective population size (N _e ) estimated from the number of parental individuals was 8.54 in one captive population, which is insufficient to maintain genetic diversity. It is recommended that more parental individuals should be used, and to exchange fish in a rotating mating mode between institutions participating in captive breeding of A. chinensis.     

草鱼野生与选育群体遗传变异微卫星分析

为探究经过2个选育世代后选育群体遗传多样性和遗传结构的变化,实验采用多重PCR技术对4个野生草鱼群体(邗江、九江、石首、吴江)和2个选育群体(F1和F2)进行了微卫星序列遗传变异分析。结果显示,6个草鱼群体遗传多样性水平较高,2个选育群体除了平均等位基因数外,其他遗传多样性参数均小于4个野生群体。哈迪—温伯格平衡(Hardy-Weinberg equilibrium)检测显示,在120个群体—位点组合中有62个位点显著偏离哈迪—温伯格平衡,62个群体—位点组合中只有11个组合其近交系数值为负值,其余的51个组合的Fis均为正值。6个草鱼群体AMOVA分析结果显示,3.75%的变异来自于群体间,96.25%的变异来自于群体内,整体的遗传分化指数值为0.038。进一步分析各个群体间Fst,只有石首群体与F1、F2群体之间的Fst大于0.05,处于中等分化,其余群体间分化程度较低,且F2群体与4个野生群体之间Fst比F1群体与4个野生群体之间的Fst大。奈氏标准遗传距离分析结果显示,2个选育群体与野生群体之间的遗传距离大于野生群体之间的遗传距离。基于Dn建立的UPGMA系统发育树得出了相同的结果,即2个选育群体与野生群体之间的亲缘关系比4个野生群体之间的亲缘关系要远。研究表明,经过2个世代选育后,相比4个野生群体,2个选育群体遗传多样性虽有部分下降,但仍处于较高的水平,2个选育群体的遗传结构已发生变化,但其遗传分化程度尚不明显。本研究结果为制定出更加完善有效的选育方案提供了重要参考。     

Genetic divergence in Indian populations of M. rosenbergii using microsatellite markers

Macrobrachium rosenbergii, known as the giant freshwater prawn or Malaysian prawn, is the sixth largest aquaculture species in Asia. Knowledge of genetic diversity of M. rosenbergii is important to support management and conservation programmes, which will subsequently help in sustainable production of this economically important species. This study aimed to analyse the genetic diversity and population structure of five M. rosenbergii populations using 11 microsatellite loci. In analysing 240 samples, the number of alleles, observed heterozygosity (H_O) and expected heterozygosity (H_E) ranged from 3 to 20, from 0.250 to 0.978 and from 0.556 to 0.944 respectively. The five stocks of M. rosenbergii displayed high level of genetic diversity. Both the F_ST and amova analyses showed that there was significant genetic differentiation among all populations. The UPGMA dendrogram based on Nei's genetic distance matrix revealed that the Narmada and Mahi populations were in one cluster and Mahanadi and Subarnarekha populations in another single major branch, whereas the Kerala population clearly showed a separate cluster. This information on genetic variation will be useful for genetic improvement and conservation of Indian populations of giant freshwater prawn M. rosenbergii.     

微卫星用于凡纳滨对虾育种过程中亲权分析及遗传多样性的变化监测

利用7个微卫星标记分析了6个凡纳滨对虾家系的亲本（G₀）及其后代（G₁）的基因型分离情况，同时对G₀和G₁的所有座位期望杂合度进行配对比较分析，并且通过对G₁群体每个位点的F-statistics分析检验群体的遗传分化，以期对凡纳滨对虾育种进行遗传监测。结果表明：共检测到44个等位基因。G₀和G₁的平均每个座位的等位基因数目分别为6.14和6.27，平均期望杂合度为0.786和0.733，平均多态性信息含量为0.709和0.695。7个微卫星座位的累计排除概率为0.99，并且在有亲本存在的情况下，能够将6个家系分开。G₀与G₁的所有座位期望杂合度的配对比较分析结果表明G₀平均期望杂合度要显著高于G₁(P<0.01)。G₁各座位的遗传分化指数F_ST在0.270 3～0.465 4，平均分化系数为0.358 4。说明亚群间属于高度遗传分化。最后，根据6个家系的遗传距离，利用UPGMA法对G₁个体聚类分析，结果表明亲缘关系较近的家系A和B以及C和D的相似系数很高分别各聚为一类，E和F分别聚为一类。