利用微卫星DNA标记分析7个绵羊群体遗传多样性与系统发育

摘要:实验室检测了甘肃藏羊、甘南藏羊、湖羊、青海藏羊、小尾寒羊、滩羊、岷县黑裘皮7个绵羊群体268只个体15个微卫星座位等位基因,进而开展了等位基因变异分析、杂合度分析、哈代—温伯格比率检验、遗传距离估算、系统发生树构建和遗传结构推导。结果表明：7个绵羊群体在15个微卫星座位上共发现187个等位基因。哈代—温伯格比率偏差检验中共发现43个“群体-座位”偏离了哈代—温伯格比率,其中湖羊偏离哈代-温伯格比率的“群体-座位”数最多。群体杂合度分析表明青海藏羊群体的遗传多样性较丰富,而湖羊和岷县黑裘皮羊的遗传多样性较低。遗传距离和系统发生树的分析表明,滩羊、小尾寒羊和湖羊亲缘关系较近,类群起源上享有共同的祖先,岷县黑裘皮羊与其它6个绵羊群体遗传关系较远,7个绵羊群体的遗传结构推演为三类。     

秦巴山区黄牛群体的微卫星DNA遗传多样性

为分析秦巴山区西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛4个黄牛(Bos taurus)品种的遗传多样性,本研究以蜀宣花牛和郏县红牛作对照,利用12对微卫星引物对6个黄牛品种的289头黄牛个体进行了遗传多样性检测,统计了各品种的等位基因及频率、有效等位基因数、遗传杂合度、多态信息含量及各群体间遗传距离,并对其进行聚类分析.结果表明,6个黄牛品种在12个微卫星位点共发现110个等位基因,等位基因频率为0.001 6～0.517 3,总群体各位点平均有效等位基因数为2.787 7～7.132 6;各位点多态信息含量为0.5192～0.895 3;平均杂合度为0.667 2～0.724 1.群体间发现特有等位基因11个,基因频率为0.008 1～0.381 6;优势等位基因(P＞0.4) 19个,基因频率为0.403 2～0.820 0;共有等位基因41个,占全部等位基因的37.27％,仅有13个共有等位基因为优势等位基因(P＞0.4),占37.71％.群体间Nei's遗传一致度为0.596 5～0.840 8,标准遗传距离(Ds)为0.173 5～0.524 7.聚类分析结果显示,6个黄牛品种聚为3类,陨巴牛与宣汉牛首先聚在一起,然后同西镇牛聚在一类;赤崖牛与郏县红牛聚为一类;蜀宣花牛自成一类.研究结果表明,12对微卫星标记可用于秦巴山区黄牛遗传多样性的分析,秦巴山区各黄牛品种遗传多样性丰富,选育程度不同,4个黄牛品种虽然地理分布格局相近,自然环境相似,但亲缘关系并非相近,应为来源不同的品种.因此,西镇牛、赤崖牛、陨巴牛和宣汉牛不宜合并为1个品种.本研究所揭示的秦巴山区黄牛品种的遗传分化特点及亲缘关系,为研究品种的遗传共适应特点,预测杂交优势,制定育种战略等提供了科学依据.     

利用mtDNA D-loop区研究中国10个绵羊品种的遗传多样性与起源

中国家绵羊的起源目前还不清楚,存在双起源说和三起源说,争论较大。为了进一步研究绵羊的起源和遗传多样性,根据已知家养绵羊(Ovis aries)线粒体基因组序列,利用 Primier premier5.0 设计引物,对我国 10 个家养绵羊品种 133 只个体的 mtDNA D-loop 区进行测序并利用 Laser Gene、MEGA4、Clustalx1.83 等软件对结果进行分析 ,结果标明,整个 D-loop 区为 1 106~1 182 bp,共检测到 103 种单倍型,155 个多态位点,表明我国家养绵羊品种遗传多样性丰富。通过构建 NJ 网络进化树,得出中国家养绵羊分为两个分支,羱羊(O. ammon)(AJ238300)与盘羊(O. vignei)(AY091490)聚为一类,而摩佛伦羊(O.musmon)(AY091487)与一个分支聚为另一类。说明,摩佛伦羊对中国家养绵羊起源与进化的贡献更大。本研究所测定的中国家养 10 个品种分为 A、B 两大支系表明家养绵羊至少有两大母系起源,且单倍型以亚洲 A 型为主。本研究从物种水平上评价了我国家养绵羊品种的遗传多样性,指出了中国家养绵羊分为两个分支,为确立中国家养绵羊种群关系和保护种质资源提供了理论依据。     

微卫星标记分析广西水牛遗传多样性

为研究广西沼泽型水牛(Bubalus bubalis)核基因组的多态性,采用23对荧光标记微卫星引物,对随机抽取的60个广西本地水牛样本进行了PCR检测。结果表明,23对引物中,有19对可以获得特异性产物且存在多态,平均有效等位基因数为4.0189,基因座ILSTS086含有13个等位基因;各微卫星基因座的平均杂合度变化范围为0.1852~0.4722,ILSTS019基因座平均杂合度最高(0.4722),而ILSTS017平均杂合度最低(0.1852);群体基因平均多态信息含量(PIC)为0.6639,19个标记中有18个PIC大于0.5,属高度多态位点。     

鲮微卫星DNA分子标记的筛选与遗传多样性分析

采用磁珠富集法对已建立的生长较快的西江段野生浅色鲮群体的极大、极小群体各31尾基因组DNA进行了微卫星序列的筛选,128个阳性克隆成功测序93个,其中80个为的微卫星序列,微卫星序列完美型占85％,非完美型占6．25％,混合型占8．75％。利用微卫星序列合成了23对微卫星引物,扩增结果表明,等位基因数为1～10个,扩增片段大小为92～283bp,其中14对引物扩增条带清晰,为中度或高度多态位点,极大、极小群体的平均有效等位基因数和平均多态信息含量分别为3．0784、3．2079和0．5675、0．5974,反映出2个群体遗传多样性均较丰富;高度多态性引物4的位点b,片段大小为119bp,在极大群体中出现频率为61．3％,在极小群体占22．6％,出现频率极大群体高于极小群体近3倍,初步可作为候选差异性分子标记。     

江西青岚湖五种淡水蚌遗传多样性的微卫星DNA分析

利用北美Epioblasma capsaeformis（蚌科）和中欧Margaritifera margaritifera L.（珍珠蚌科）两种淡水双壳类的20对微卫星引物对江西青岚湖五种淡水蚌群体进行了PCR扩增，筛选出8对多态性较高的引物，并用这8个微卫星座位分别对三角帆蚌、褶纹冠蚌、洞穴丽蚌、射线裂脊蚌和中国尖嵴蚌五种蚌类群体进行了遗传多样性分析。结果表明：不同蚌类群体的平均等位基因数为2.8750～4.000，平均观测杂合度（HO）为0.4417～0.6333，平均期望杂合度（HE）为0.4430～0.5706，平均多态信息含量（PIC）为0.368～0.498，五个群体表现出较高的遗传多样性。有多个座位在不同蚌类群体中偏离哈代－温伯格平衡。五种蚌类群体间的遗传距离在0.6228与1.4724之间，三角帆蚌和褶纹冠蚌之间的遗传距离最大，射线裂脊蚌和洞穴丽蚌之间的遗传距离最小。     

5种常见珍珠贝的系统发育和遗传多样性分析

利用RAPD标记分析了珠母贝属常见的马氏珠母贝、大珠母贝、珠母贝、解氏珠母贝以及珍珠贝属常见企鹅珍珠贝的系统发育,同时分析了马氏珠母贝和大珠母贝不同地理种群的遗传多样性,并以邻接法（neighbor-joining,NJ）构建了种间及种群间的系统分支图。结果表明：（1）在珍珠贝5种9个种群中,大珠母贝的4个种群最早聚在一起分别成为2个姊妹群,这2个姊妹群聚合为1个单元群后,又与珠母贝聚在一起,然后才与马氏珠母贝姊妹群聚合成的单元群聚合,再与解氏珠母贝聚合,最后才与企鹅珍珠贝聚合;（2）珠母贝属4种珍珠贝进化程度由低到高的等级顺序为解氏珠母贝-马氏珠母贝-珠母贝-大珠母贝;解氏珠母贝是最晚形成的种类;（3）比较5种珍珠贝野生种群的Nei＇s多样性和Shannon多样性值为：马氏珠母贝（0.4111和0.5933）〉珠母贝（0.3971和0.5784）〉企鹅珠母贝（0.3831和0.5493）〉大珠母贝（0.3388和0.4999）〉解氏珠母贝（0.3016和0.4452）;（4）无论是马氏珠母贝,还是大珠母贝,野生种群的遗传多样性值均大于养殖种群。     

白孔雀微卫星DNA遗传多样性及其分类地位

利用14对蓝孔雀(Pavo cristatus)和绿孔雀(P.muticus)的微卫星标记对白孔雀基因组DNA进行扩增,发现都能扩增出特异性条带,每对引物扩增的平均等位基因数为1.71,有7对引物具有较丰富的多态性,其中MCW0080和MCW0098标记期望杂合度分别为0.7207和0.7571,多态信息含量分别为0.658和0.695,表现出丰富的遗传多样性和较高的选择潜力。白孔雀×蓝孔雀和绿孔雀群体的遗传多样性分析结果表明,白孔雀、绿孔雀和蓝孔雀3个群体的杂合度和遗传多样性水平都很低,期望杂合度分别为0.2579、0.2482和0.2744,群体间的遗传分化系数为9.7%,群体间分化极显著(P<0.001),白孔雀与蓝孔雀的亲缘关系最近,Reynolds'遗传距离和基因流分别为0.0295和8.6112,表明白孔雀不是蓝孔雀一个亚种。     

用微卫星标记分析中国山羊品种的遗传多样性和群体遗传结构

本研究采用联合国粮农组织(FAO)和国际动物遗传学会(ISAG)推荐的9对微卫星标记,结合荧光标记PCR技术,检测了我国39个地方山羊(Capra hircus)品种和1个引进山羊品种的遗传多样性,为中国山羊系统分类和遗传资源保护利用提供科学依据.各山羊群体期望杂合度在0.4346～06951之间,遗传分化处于中等水平,FsT为0.115,GsT为0.112.群体间和群体内的遗传变异率分别为13.3%和86.7%;UPGMA聚类结果、主成分分析结果和贝叶斯分组方法基本一致,40个山羊品种可分为5大支系,波尔山羊单独为一个支系,中国山羊分为4个支系:西南支系、华南支系、华中支系和北方支系.中国山羊遗传多样性丰富,遗传变异主要来源于群体内,育种潜力大.     

白孔雀微卫星DNA遗传多样性分析及其分类地位的探讨

利用14对蓝孔雀和绿孔雀的微卫星标记对白孔雀基因组DNA进行扩增,发现都能扩增出特异性条带,每对引物扩增的平均等位基因数为1.71,有7对引物具有较丰富的多态性,其中MCW0080和MCW0098最为理想。白孔雀与蓝孔雀和绿孔雀群体的遗传多样性分析结果表明,白孔雀、绿孔雀和蓝孔雀3个群体的杂合度和遗传多样性水平都很低,期望杂合度分别为0.2579、0.2482和0.2744,群体间的遗传分化系数为9.7%,群体间分化极显著(P<0.001),白孔雀与蓝孔雀的亲缘关系最近, Reynolds'遗传距离和基因流分别为0.0295和8.6112。本试验结果支持白孔雀不能成为蓝孔雀的一个亚种而只是一个品系的观点。     

利用微卫星标记分析6个山羊品种遗传多样性

利用微卫星标记技术,分析了山西黎城大青羊、吕梁黑山羊、阳城白山羊、新疆南疆山羊、新疆北疆山羊以及宁夏中卫山羊6个地方山羊品种的分子水平上的遗传多样性,结果表明:19个微卫星位点均为中度和高度多态位点,平均多态信息含量(PIC)达0.6859"0.7083;6个品种平均位点杂合度在0.3832"0.4277之间。遗传分化系数表明:BM203、BM023、BMS6526和BM8754个位点的遗传分化系数(GST)估算值较大,分别为0.0475、0.0491、0.0107和0.0262,BM3033值最小,为0,表明前4个位点在不同品种间的基因分化占总群杂合度的4.75#、4.91#、1.07#和2.6#;其它位点遗传分化系数(GST)值不高,遗传变异主要存在于各个品种内,品种间遗传变异不大。以Nei氏标准遗传距离的UPGMA和N-J聚类结果表明,吕梁黑山羊与阳城白山羊具有较近的亲缘关系,黎城大青羊与新疆南疆山羊具有较近的亲缘关系;以共祖距离的UPGMA和N-J聚类结果,阳城白山羊与新疆南疆山羊亲缘关系较近,山西地方山羊与新疆山羊有可能存在一定的基因交流。     

中国荷斯坦牛和鲁西黄牛mtDNA D-loop序列多态性分析

为了从母系遗传角度深入阐明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛的群体遗传多样性以及起源进化,本研究采用PCR测序法测定了9头中国荷斯坦牛和11头鲁西黄牛的线粒体DNAD-loop区的部分序列,并经剪切后进行生物信息学软件分析。结果表明,20个个体D-loop区共711bp,共检测到19种单倍型和50个多态位点。核苷酸多样性（Pi）为0.02133±0.00454,单倍型多样性（Hd）为0.994±0.019,平均核苷酸差异数（k）为15.14620。构建的NJ网络进化树共分为两大支系,其中部分鲁西黄牛与瘤牛聚为一支,而中国荷斯坦牛和部分鲁西黄牛与普通黄牛聚为一支。说明中国荷斯坦牛和鲁西黄牛群体遗传多样性均较高;鲁西黄牛同时含有瘤牛和普通黄牛的血统,而中国荷斯坦牛只含有普通黄牛的血统。     

东南亚62个籼型水稻亲本SSR遗传多样性分析

为探讨东南亚水稻亲本间的遗传多样性,以东南亚62份籼型水稻亲本为材料,选择29对水稻功能基因标记以及平均分布于12条染色体、多态性较高和条带清晰的72对SSR引物进行遗传多样性和聚类分析。结果表明,32对多态性引物在62份水稻材料中检测到201个等位基因,每个位点等位基因数(Na)变异范围为2~12,平均为6.281;有效等位基因数(Ne)变异范围为1.067~5.399,平均为2.867;多态信息含量(PIC)变异范围为0.061~0.789,平均为0.515;平均Shannon信息指数(I)为1.176,变幅为0.143~1.908;观察杂合度(Ho)为0.977,范围为0.936~1.000;期望杂合度(He)为0.439,范围为0.179~0.937;固定指数(Fis)的范围为0.882~1.000;基因流(Nm)的范围为0~0.0157。聚类分析表明,在遗传相似系数为0.805处,东南亚水稻亲本被分为6大类,同一国家大多数品种聚为一类。相对于普通分子标记,功能基因标记的平均等位基因数不高,其遗传多样性参数也低于普通分子标记,东南亚各国水稻品种间的亲缘关系较近,遗传多样性程度较低。研究结果为水稻育种亲本选配、新种质资源的创制以及杂种优势利用等提供了科学依据。     

微卫星标记分析我国南方常规水稻品种的遗传差异

利用12个DNA微卫星标记对2005-2007年参加南方稻区国家水稻品种区域试验的23个长江中下游早籼、晚粳和华南早籼常规品种进行标记检测,结果共检测到等位基因47个,平均每个标记3.9个,变幅2～7个,多态性频率（FP）平均值0.632,变幅0.403～0.842。遗传差异分析表明：长江中下游早籼与长江中下游晚粳(平均遗传相似系数AGSC=0.036)、华南早籼与长江中下游晚粳（AGSC=0.125）品种间的遗传差异明显,长江中下游早籼与华南早籼（AGSC=0.449）品种间的遗传差异中等,华南早籼（AGSC=0.606）、长江中下游早籼（AGSC=0.682）、长江中下游晚粳（AGSC=0.761）品种间的遗传差异较小。     

基于线粒体COII-LrRNA基因对肾形肾状线虫种内群体的遗传多样性分析

肾形肾状线虫(Rotylenchulus reniformis)是一种植物半内寄生线虫,分布于世界的热带和亚热带地区,是许多蔬菜和热带果树重要的病原线虫.为明确该线虫种内群体的遗传变异,本研究采用序列分析法,对采自浙江(ZJ)、福建(FJ)和重庆(CQ)3个地区的肾形肾状线虫的线粒体COII-LrRNA基因序列进行比较.结果表明,肾形肾状线虫线粒体COII-LrRNA基因片段序列为557～563 bp,AT含量为85.5％,明显高于GC含量.序列分析所得3个群体总的变异位点数、单倍型数、单倍型多样性指数(haplotype diversity,Hd)和核苷酸多样性指数(nucleotide diversity,π)分别为176、40、0.946和0.157 4.分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)结果显示,这3个肾形肾状线虫群体间遗传分化系数为0.058 15,遗传分化程度中等,没有明显的地理隔离.遗传变异结果显示,94.18％的变异来自群体内个体间,只有5.82％的变异发生在群体间.结果说明,我国肾形肾状线虫种群内COII-LrRNA基因序列变异较明显,具有丰富的遗传多样性,且对环境变化的适应能力较强.研究结果丰富了我国肾形肾状线虫的系统发育信息,为肾形肾状线虫危害植物的内在遗传因素的研究提供了资料.     

三种罗非鱼的微卫星分子鉴定和遗传结构分析

采用77对微卫星引物对奥利亚、尼罗和橙色莫桑比克三种罗非鱼基因组DNA进行PCR扩增,筛选出17个微卫星鉴定位点,其中奥利亚罗非鱼的特异位点UNH636、UNH117、UNH172、UNH738、UNH878、UNH896;尼罗罗非鱼的特异位点UNH913、UNH907、UNH222、UNH980 、UNH880和橙色莫桑比克罗非鱼的特异位点UNH876、UNH899、UNH853、UNH932、UNH933、UNH773,任意一个位点可在其中一种罗非鱼中扩增出其它两种罗非鱼不具有的条带,从而将这种罗非鱼与其它两种区分开来。利用这17个位点检测三种罗非鱼的遗传结构,共检测到142个等位基因,平均等位基因8.35个,数据经Popgen32计算和MEGA4软件作图,进行了聚类分析,确立了三种罗非鱼的亲缘关系。结果表明,奥利亚、尼罗、橙色莫桑比克三种罗非鱼的平均观测杂合度分别为0.0941、0.5490、0.2588,平均期望杂合度分别为0.1089、0.7230、0.2608,平均多态信息含量分别为0.0869、0.7149 、0.1643,由此可见,尼罗罗非鱼群体的遗传多样性水平最高,奥利亚罗非鱼群体遗传多样性最低;聚类分析显示奥利亚群体和橙色莫桑比克群体间的亲缘关系较近,与前人研究结果一致。