微卫星DNA标记分析德国镜鲤的遗传潜力

结合体重、体长、体高等数量性状, 用30个微卫星分子标记, 评估了3个德国镜鲤群体的遗传潜力, 共检测到287个等位基因, 559种基因型, 片段长度109~400 bp, 有效等位基因数1.1014~6.4665, 观察杂合度0.0968~0.9892, 期望杂合度0.0926~0.8554, 位点多态信息含量0.08787~0.8559, 其中中度多态(0.25≤PIC≤0.5)13个, 高度多态(PIC≥0.5)13个。统计结果显示: 3个群体的遗传潜力处于中度水平, 双来养殖群体的遗传潜力比换新和松浦繁殖群体低。同时, 用30个基因座的不同等位基因和基因型与双来群体的体重、体长、体高进行了连锁分析, 得到2个与镜鲤体长相关的微卫星分子标记(HLJ319, HLJ693)和1个与体高相关的位点(HLJ677), 与体长相关的1个位点(HLJ693)还与体重连锁。将此遗传标记在鲤鱼重组自交系中验证, 结果显示: 主要经济性状相连锁的3个遗传标记中HLJ319与鲤鱼体长性状的QTL定位结果基本一致。     

鲤鱼微卫星标记与体重、体长和体高性状的相关分析

利用47个鲤鱼微卫星标记, 对柏氏鲤和荷包红鲤抗寒品系自交F2代的92个个体基因组DNA进行检测, 得到162个等位基因, 各座位等位基因数2~6个, 片段长度100~444 bp, 有效等位基因数1.3069~4.2288, 杂合度0.2361~0.7677, 位点多态信息含量0.5368。利用统计软件SPSS的GLM程序对47个微卫星标记与鲤鱼体重、体长和体高相关性进行了分析, 结果表明HLJ695、HLJ716、HLJ739、HLJ759、HLJ774、K16与体重、体长和体高相关, HLJ776与体高相关。对同一标记不同基因型间进行多重比较, 找到与3种性状相关的基因型。     

镜鲤繁殖群体的遗传结构及微卫星标记与经济性状的相关性分析

选用35个多态性微卫星分子标记对天津换新良种场镜鲤一个繁殖群体的有效等位基因数(Ae)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC) 等进行了检测, 以卡方检验估计群体Hardy-Weinberg平衡。结果表明：在35个基因座共检测到118个等位基因, 平均等位基因数为3.37个, 每个座位检测到的等位基因数2~7个不等, 平均有效等位基因数为2.16, 观测杂合度平均值0.431, 无偏期望杂合度的平均值为0.4736, 平均多态信息含量0.42, 说明这个群体属于中度多态, 遗传多样性水平不高。卡方检验的P值显示多于半数的位点都发生了偏离。并将35个基因座的不同基因型与个体的体重、体长值进行了连锁分析, 得到了4个与体重、体长连锁的基因型, 并将所得结果与鲤鱼体长性状QTL定位结果进行对比, 其中HLJ319标记与QTL定位结果基本一致。分析了几个严重偏离平衡的基因型, 并讨论出现这种现象的可能原因。     

微卫星分子标记与松浦镜鲤3个表型性状的相关分析

本文利用SPSS 13.0分析软件对194尾松浦镜鲤的体重、体长和尾长值进行相关分析,并选用扩增效果好的30个微卫星标记,检测新品种松浦镜鲤繁殖群体的有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)等遗传参数,以卡方检验估计群体Hardy-Weinberg平衡,最后还将30个基因座的不同基因型与个体的体重、体长和尾长进行了相关分析.结果显示,体重与体长高度线性相关,差异极显著;尾长与体重、体长分别呈显著相关,差异显著.多样性指数结果表明共检测到172个等位基因,片段长度在115～432 bp之间,有效等位基因数为1.14～5.32;观测杂合度为0.07～0.92,期望杂合度为0.13～0.91;多态信息含量为0.12～0.79,其中高度多态(PIC≥0.5) 21个,中度多态(0.25≤PIC≤0.5) 7个,表明这个群体的多样性较高,信息含量比较丰富.我们还发现有4个遗传位点:HLJ328、HLJ693、MFW29和MFW48与体长性状显著相关(P<0.05),其中,位点HLJ328、HLJ693和MFW48还与体重性状显著相关(P<0.05),未发现与尾长性状相关的位点.本文获得的这些标记具有生长特性优势,可作为松浦镜鲤分子辅助育种的参考标记.     

大口黑鲈生长性状的微卫星DNA标记筛选

本研究在人工养殖的大口黑鲈（Micropterus salmoides L.）群体中对40个微卫星位点进行扩增, 运用卡方检验分析微卫星位点在极端大个体组和极端小个体组中的基因型分布差异, 选择差异显著的16个微卫星位点对大口黑鲈随机群体进行基因型与性状的关联分析, 同时分析群体的遗传多样性。结果表明: 关联分析得到7个微卫星位点(JZL60、JZL67、JZL72、JZL124、MiSaTPW76、MiSaTPW117和MiSaTPW173)与体重、体长和体高显著或极显著相关(P<0.05或P<0.01), 同时对差异显著的位点进行不同基因型间与生长性状的多重比较, 找到了与体重、体长和体高性状相关的最有利基因型为JZL60位点的AA、JZL67位点的BB、JZL72位点的AC、MiSaTPW76位点的BB和MiSaTPW117位点的BC。应用这16个微卫星位点对随机群体进行遗传多样性分析, 共检测到47个等位基因,平均等位基因2.938个,每个位点检测到的等位基因数为2~5个、群体的平均观测杂合度、平均期望杂合度和平均多态信息含量分别为0.515、0.500和0.445, 表明该群体遗传多样性处于中等水平。     

岷县黑裘皮羊微卫星多态性及与生产性状的关联分析

分析10个微卫星位点在岷县黑裘皮羊群体中的遗传多样性及与生产性状的关联效应,为该品种种质资源的保护、利用和性状改良提供理论依据。选取12、24和36月龄的岷县黑裘皮羊各48只,测定其体重、体高、体长、胸宽、胸深和胸围性状,利用10对微卫星引物,采用PCR扩增和毛细管电泳技术,对岷县黑裘皮羊进行遗传多样性检测,并分析各位点基因型与生产性状的关联效应。10个位点在该群体中共检测到112个等位基因,平均等位基因数为11.2个,平均有效等位基因数为4.4508,平均观测杂合度为0.521 8,平均期望杂合度为0.765 7,平均多态信息含量为0.728 9;且10个位点均与不同月龄岷县黑裘皮羊体重、体高、体长、胸宽、胸深及胸围具有不同程度的关联效应。所选的10个微卫星位点多态性丰富,可用于评估岷县黑裘皮羊的遗传资源。此外,所选位点与生产性状均具有不同程度的关联性,可用于指导岷县黑裘皮羊的性状改良及育种工作。     

菲律宾蛤仔EST_SSR标记与生长性状的相关分析

研究利用20个微卫星标记对菲律宾蛤仔斑马蛤F2代家系107个个体进行遗传多样性分析,并对标记位点与生长相关性状进行分析。在20个微卫星位点共检测到41个等位基因,各位点等位基因数为2—3个,等位基因片段大小为109—430 bp,平均等位基因数为2.05个。平均有效等位基因数为1.71个,观测杂合度平均值为0.504,期望杂合度的平均值为0.431,平均多态信息含量为0.324。经卡方检验,3个位点SSR11,SSR164和SSR213的基因型分布显著偏离了孟德尔定律(P0.01)。运用SPSS 20.0对20个微卫星位点与菲律宾蛤仔斑马蛤家系生长性状的相关性(壳长、壳宽、壳高和体重)进行连锁显著性检验。结果表明,SSR9位点与壳高存在显著的相关关系(P0.05),SSR135和SSR164位点与壳宽呈显著相关(P0.05),SSR142位点与体重呈显著性相关(P0.05)。研究结果可为菲律宾蛤仔的分子标记辅助选育提供参考。     

五个家系吉富罗非鱼的遗传多样性分析

吉富罗非鱼是用家系选育方法获得的优良品系.该方法可避免近亲交配引起的衰退.从罗非鱼的第二代遗传图谱上选取10个微卫星标记,对吉富罗非鱼5个家系共121尾鱼进行遗传多样性分析.结果表明:各位点的等位基因数为2～6个,平均等位基因数为4;有效等位基因数1.3920～3.6689,平均有效等位基因数为2.4733;平均杂合度观测值0.5984,平均杂合度期望值0.5642.5个家系的多态信息含量从小到大以依次为22家系、25家系、59家系、49家系、31家系,均为中度多态性.家系间基因分化系数(GST)为0.1676,各家系之间存在一定遗传分化.根据遗传距离采用UPGMA法对5个家系进行聚类,49家系和59家系遗传距离最小聚为一类, 它们与31家系遗传距离最远.对10个微卫星位点的基因型进行分析,结果发现在GM578位点,22家系呈其他几个家系没有的BB基因型,有望成为22家系的标记.     

长江中上游两个鲢群体遗传变异的微卫星分析

对长江中上游2个鲢群体使用39个微卫星标记进行了遗传多样性分析, 计算并统计了平均观测等位基因数、平均有效等位基因数、多态信息含量、遗传杂合度、Hardy-Weinberg平衡偏离指数、遗传相似系数、遗传距离等遗传参数。结果表明: 万州鲢和监利鲢群体所检测微卫星位点的平均观测等位基因数分别为6.128和4.974; 平均有效等位基因数分别为4.107和3.395; 多态位点百分率分别为100和94.87; 39个微卫星标记共有等位基因259个, 173个等位基因为两群体所共有; 多态微卫星位点的PIC在0.077~0.865之间变动,平均为0.617; 两群体所检测位点平均观测杂合度为0.834和0.775, 平均期望杂合度为0.713和0.623; 两个群体间的遗传相似系数为0.618, 群体间的遗传距离为0.482。结果显示长江中上游两个鲢群体间存在显著遗传分化, 应隶属于不同的种群。     

利用17个微卫星标记分析鳙鱼的遗传多样性

选用本实验室克隆的17个鳙鱼微卫星分子标记分析四川泸州和江西鄱阳湖的两个种群鳙鱼的遗传多样性及种质特性,计算和统计了杂合度、多态信息含量（PIC）、有效等位基因数、等位基因频率、遗传距离、遗传相似系数、Hardy-Weinberg平衡偏离指数等方面内容。结果表明：选择使用17个微卫星标记,其中有4个为单态标记,13个为多态标记。江西和四川鳙鱼群体每个微卫星位点的平均等位基因数分别为3.325及3.882,平均有效等位基因数分别为3.531及2.676,多态位点百分率分别为82.4及70.5, 17个微卫星标记共有等位基因71个,多态微卫星位点的PIC在0.114~0.960之间变动,平均为0.417 ,两群体位点平均观测杂合度为0.385和0.452,平均期望杂合度为0.360和0.422,两个群体间的遗传相似系数为0.897,群体间的遗传距离为0.109。     

应用微卫星多态分析四个鲤鱼群体的遗传多样性

选择12个斑马鱼功能基因的微卫星标记和12个鲤鱼微卫星标记,检测黑龙江鲤(Cyprinus carpiohaematopterusTemminck et Schlegel)、散鳞镜鲤(C.carpio)、荷包红鲤抗寒品系(C.carpiovar.wuyuanensis)、松浦鲤(C.carpioSongpu carp)的群体遗传多样性。共检测到3882个扩增片段,长度为126～489bp,在群体间扩增出1～5个等位基因不等,共计59个等位基因,平均等位基因2.46个。数据经PHYLIP V3.6软件估算和MEGA3软件作图,确立4个群体间的亲缘关系。并应用Bootstrap检验估计系统树中节点的自引导值,并进行了系统发生分析。结果表明①4个群体检测的有效等位基因数都在55个以上,平均观测杂合度为0.36～0.43,平均期望杂合度为0.49～0.53,平均多态信息含量为0.21～0.25,说明这几个群体多态性属于中度偏高水平,遗传多样性较高;②群体间相似系数都在0.84以上,遗传距离较近,为0.067～0.170,与前人研究结果一致。聚类分析显示,松浦鲤与散鳞镜鲤亲缘关系最近,荷包红鲤抗寒品系与它们的亲缘关系较黑龙江鲤更近;③在3个斑马鱼功能基因相关的微卫星位点上,黑龙江鲤缺失特异扩增条带,这可能与几种鱼类的育成史有关。     

Segregation of microsatellite alleles and residual heterozygosity at single loci in homozygous androgenetic common carp (Cyprinus carpio L.).

Thirty-three androgenetic progeny groups of common carp were analysed using 11 microsatellite markers to (i) verify the homozygous status of the 566 androgenetic individuals, (ii) analyse the microsatellite allele segregation, and (iii) study the possible association of microsatellite alleles with phenotypic traits. In total, 92% of the androgenetic individuals proved to be homozygous at all 11 loci. Forty-three of the 47 heterozygous individuals were heterozygous at a single locus only. This heterozygosity was probably due to DNA fragments caused by UV irradiation of the eggs. although the maternal origin of the fragments could not be proved beyond doubt. Screening with 11 microsatellites also revealed two linkage groups, a segregation distortion at two microsatellite loci, and the possible association of some microsatellites with mass, length, stress-related plasma cortisol levels, and basal plasma glucose levels. The success of the linkage and association study could be explained by a low recombination frequency due to high chiasma interference. This would imply a relatively short genetic map for common carp.     

MICROSATELLITE EVOLUTION IN VERTEBRATES: INFERENCE FROM AC DINUCLEOTIDE REPEATS

Abstract We analyze published data from 592 AC microsatellite loci from 98 species in five vertebrate classes including fish, reptiles, amphibians, birds, and mammals. We use these data to address nine major questions about microsatellite evolution. First, we find that larger genomes do not have more microsatellite loci and therefore reject the hypothesis that microsatellites function primarily to package DNA into chromosomes. Second, we confirm that microsatellite loci are relatively rare in avian genomes, but reject the hypothesis that this is due to physical constraints imposed by flight. Third, we find that microsatellite variation differs among species within classes, possibly relating to population dynamics. Fourth, we reject the hypothesis that microsatellite structure (length, number of alleles, allele dispersion, range in allele sizes) differs between poikilotherms and homeotherms. The difference is found only in fish, which have longer microsatellites and more alleles than the other classes. Fifth, we find that the range in microsatellite allele size at a locus is largely due to the number of alleles and secondarily to allele dispersion. Sixth, length is a major factor influencing mutation rate. Seventh, there is a directional mutation toward an increase in microsatellite length. Eighth, at the species level, microsatellite and allozyme heterozygosity covary and therefore inferences based on large-scale studies of allozyme variation may also reflect microsatellite genetic diversity. Finally, published microsatellite loci (isolated using conventional hybridization methods) provide a biased estimate of the actual mean repeat length of microsatellites in the genome.     

Development of microsatellite DNA markers of grass carp (Ctenopharyngodon idella) and their cross-species application in black carp (Mylopharyngodon piceus)

Thirty-four microsatellite DNA loci were developed for grass carp (Ctenopharyngodon idella) and used to determine the diversity of 42 individuals of grass carp and 16 individuals of black carp collected from Jingzhou fragment (the middle reach) of Yangtze River. All the 34 loci were polymorphic in grass carp. The number of alleles found in grass carp at these loci ranged from 2 to 24. The observed and expected heterozygosities varied from 0.238 to 1.000 and from 0.162 to 0.945, respectively. Thirty of the 34 loci cross-amplified the DNA of black carp (Mylopharyngodon piceus), and 21 of them revealed polymorphism (more than one allele each locus).     

鲤饲料转化率性状的QTL 定位及遗传效应分析

数量性状(QTL)定位是实现分子标记辅助育种、基因选择和定位、培育新品种及加快性状遗传研究进展的重要手段。饲料转化率是鲤鱼的重要经济性状和遗传改良的主要目标, 而通过QTL 定位获得与饲料转化率性状紧密连锁的分子标记以及相关基因是遗传育种的重要工具。研究利用SNP、SSR、EST-SSR 等分子标记构建鲤鱼(Cyprinus carpio L.)遗传连锁图谱并对重要经济性状进行QTL 定位。选用174 个SSR 标记、41 个EST-SSR 标记、345 个SNP 标记对德国镜鲤F2 代群体68 个个体进行基因型检测, 用JoinMap4.0 软件包构建鲤鱼遗传连锁图谱。再用MapQTL5.0 的区间作图法(Interval mapping, IM)和多QTL 区间定位法(MQMMapping, MQM)对饲料转化率性状进行QTL 区间检测, 通过置换实验(1000 次重复)确定连锁群显著性水平阈值。结果显示, 在对饲料转化率性状的多QTL 区间定位中, 共检测到15 个QTLs 区间, 分布在9 个连锁群上, 解释表型变异范围为17.70%—52.20%, 解释表型变异最大的QTLs 区间在第48 连锁群上, 为52.20%。HLJE314-SNP0919(LG25)区间标记覆盖的图距最小, 为0.164 cM; 最大的是HLJ1439-HLJ1438(LG39)区间,覆盖图距为24.922 cM。其中区间HLJ1439-HLJ1438、HLJ922 -SNP0711 解释表型变异均超过50.00%, 可能是影响饲料转化率性状的主效QTLs 区间。与饲料转化率相关的15 个QTLs 的加性效应方向并不一致, 有3个区间具有负向加性效应, 平均为?0.027; 12 个正向加性效应, 平均值为0.06。研究检测出的与鲤鱼饲料转化率性状相关的QTL 位点可为鲤鱼分子标记辅助育种和更进一步的QTL 精细定位打下基础。       

微卫星DNA标记探讨镜鲤的种群结构与遗传变异

采用30个微卫星分子标记, 对5个镜鲤群体的观测杂合度(^H_o)、期望杂合度(^H_e)、多态信息含量(PIC)和有效等位基因数(^A_e)等进行了遗传检测, 根据基因频率计算遗传相似系数和Nei氏标准遗传距离, 以c2检验估计Hardy-Weinberg平衡, 以近交系数(FST)和基因流(Nm)分析群体的遗传分化。同时, 使用PHYLIP3.63软件绘制基于Nei氏标准遗传距离的UPGMA聚类图, 并进行bootstrap自举检验验证进化树的可靠性。在德国镜鲤选育系(Scattered Cyprinus carpio L.)和来自4个不同养殖场(松浦、东岗、奉城和辽中)的德国镜鲤群体中共检测到7 083个扩增片段, 长度在102 ~ 446 bp之间, 在群体内扩增出等位基因1~16个不等, 共计356个等位基因。结果表明: (1)5个群体检测的有效等位基因数在1.07~12.30个不等, 平均多态信息含量为0.74、0.74、0.69、0.75和0.75, 无偏期望杂合度的平均值为0.74、0.78、0.70、0.76和0.78, 说明这几个群体属于高度多态, 遗传多样性水平较高。(2)群体间相似系数在0.52以上, 相似性较高。聚类分析显示, 东岗、奉城和辽中3个养殖场的德国镜鲤群体聚类成一个分支, 而德国镜鲤选育系与松浦群体聚类成另一分支。聚类的先后与它们在地理分布上距离远近有一定的相关性。(3)在与功能基因相关的多个微卫星基因座位上, 扩增产物呈现不同程度的缺失现象, 这些无效等位基因的产生可能与结构基因在育种中受到人工选择的影响较大有关。     

Genome evolution trend of common carp （Cyprinus carpio L.） as revealed by the analysis of microsatellite loci in a gynogentic family

Genome evolution arises from two main ways of duplication and reduction. Fish specific genome duplication （FSGD） may have occurred before the radiation of the teleosts. Common carp （Cyprinus carpio L.） has been considered to be a tetraploid species, because of its chromosome numbers （2n=100） and its high DNA content. Using 69 microsatellite primer pairs, the variations were studied to better understand the genome evolution （genome duplication and diploidization） of common carp from a gynogenetic family. About 48% of primer pairs were estimated to amplify duplicates based on the number of PCR amplification per individual. Segregation patterns in the family suggested a partially duplicated genome structure and disomic inheritance. This indicates that the common carp is tetraploid and polyploidy occurred by allotetraploidy. Two primer pairs （HLJ021 and HLJ332） were estimated to amplify reduction based on the number of PCR amplification per individual. One allele in HLJ002 locus and HLJ332 locus was clearly lost in the gynogenetic family and the same as in six wild populations. Segregation patterns in the family suggested a partially diplodization genome structure. A hypothesis transition （dynamic） and equilibrium （static） were proposed to explain the common carp genome evolution between genome duplication and diploidization.