青鱼微卫星标记的开发与特性分析

青鱼(Mylopharyngodon piceus)是中国最为重要的淡水养殖鱼类。开发青鱼的微卫星标记能为青鱼的遗传多样性分析提供更多工具。本研究使用磁珠富集法,利用生物素探针(CA)10和(GACA)6,富集得到青鱼基因组微卫星片段,进一步通过设计微卫星引物检验其在青鱼原种群体中的有效性和多态性水平。结果显示,所构建文库中849个克隆含有微卫星序列,通过利用PCR技术在吴江原种青鱼36个个体中进行多态性筛选,获得了25个多态性微卫星位点。其平均等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ne)分别为7.08和3.526,平均观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.602和0.619,平均多态信息含量(PIC)为0.568。其中,Mp23、Mp27和Mp35这3个位点极显著偏离哈迪-温伯格平衡(P 0.01)。本研究开发的微卫星标记能为青鱼种质资源的评价和保护等研究提供工具。     

草鱼野生群体遗传变异的微卫星分析

利用12个微卫星标记, 对来自长江水系(邗江、吴江、九江、石首、木洞和万州)、珠江水系(肇庆)和黑龙江水系(嫩江)的8个草鱼野生地理群体进行了遗传多样性及遗传结构等分析。遗传多样性分析显示, 12个微卫星位点均为高度多态位点(PIC=0.755~0.930), 8个草鱼野生群体显示出较高的遗传多样性水平(Ho=0.839~0.893), 其中长江水系的6个群体和肇庆群体的多样性水平高于嫩江群体。瓶颈效应分析显示, 嫩江、肇庆群体及2个长江上游群体(木洞、万州)近期出现了瓶颈效应, 群体数量发生下降。群体间遗传分化指数F^ST及AMOVA分析显示, 群体间出现极显著遗传分化(P<0.01), 整体分化水平较低(F^ST<0.05)。遗传距离分析结果显示, 长江水系的6个群体与肇庆群体遗传距离较近, 与嫩江群体较远; 基于此的UPGMA聚类树显示, 长江水系下游、中游和上游的群体依次聚类, 然后与肇庆群体聚类, 最后与嫩江群体聚类, 遗传距离与地理距离呈现出较强的正相关性。遗传结构分析显示, 所有样本被划分为5个理论群, 肇庆和嫩江群体中个体的遗传结构相对独立, 而长江上游、中游和下游群体中个体的遗传结构则存在一定程度的混杂。综上所述, 中国草鱼野生资源具有较高的遗传多样性, 地理群体间存在遗传分化, 具有进一步遗传改良的潜力; 但部分群体出现的瓶颈效应也需要引起重视。     

长江草鱼不同群体EST-SSR 多态性标记的筛选及其遗传结构分析

为对我国不同地域草鱼群体进行鉴定和遗传多样性分析, 在2400 条草鱼EST 序列中, 对其二碱基至五碱基重复序列进行筛选, 共筛选出微卫星位点181 个, 选取其中的46 个进行引物的设计与合成, 获得呈多态性的微卫星引物9 对。利用这9 对引物对8 个长江水系草鱼群体和1 个红色草鱼自然突变群体进行了遗传结构分析。结果显示, 长沙草鱼、安庆草鱼、嘉兴草鱼、靖江草鱼、石首草鱼、松江草鱼、瑞昌草鱼、邗江草鱼和红色突变草鱼9 个群体的平均等位基因数(Na)分别为4.67、5.22、5.33、5.00、4.89、4.78、4.89、4.67 和2.56, 平均期望杂合度(He)分别为0.6397、0.6543、0.6831、06356、0.6737、0.6483、0.6664、0.7129 和0.4696, 平均多态信息含量(PIC)分别为0.5787、0.6126、0.6283、0.5894、0.6217、0.5956、0.6136、0.6582 和0.3949, 表明邗江草鱼的遗传多样性最高, 而红草鱼的遗传多样性最低。聚类分析表明, 8 个长江水系草鱼群体首先聚类, 最后与红色草鱼聚类;其中, 安庆草鱼与松江草鱼首先聚为一支, 遗传距离较近, 为0.0725;红色草鱼与长沙草鱼的遗传距离最远, 为0.5217。研究结果对我国草鱼种质资源保存、种群鉴定和良种选育具有重要意义。       

大鳞副泥鳅5个野生群体的遗传多样性分析

利用微卫星分子标记分析了天津地区于桥水库、大黄堡湿地、七里海湿地、团泊水库和潮白新河5个野生大鳞副泥鳅群体的遗传多样性。5个群体在12个微卫星位点共检测到98个等位基因,平均等位基因数为8.500;有效等位基因数为2.713;平均观测杂合度为0.526;平均期望杂合度为0.544。5个群体间的遗传分化指数介于0.021~0.106之间,平均遗传分化指数为0.059,属中低水平的遗传分化。AMOVA分析结果显示,在总的变异中,94.1%的遗传变异来自群体内,5.90%的遗传变异来自于群体间。根据Nei’s遗传距离所绘制的系统树显示,于桥水库、团泊水库、七里海湿地和大黄堡湿地4个群体的遗传距离相对较小聚为一支,潮白新河群体单独为一支。遗传瓶颈效应分析表明,该5个群体近期未经受遗传瓶颈效应,处于突变-漂移平衡。总体来看,天津地区5个野生大鳞副泥鳅群体的遗传多样性较高,可作为品种选育的基础群体。     

五个罗氏沼虾群体遗传多样性的微卫星分析

利用16对微卫星标记对来自泰国(CP)、缅甸(MN)、孟加拉(BD)和中国(MP和DP)的共5个罗氏沼虾群体进行了遗传多样性和遗传结构的分析。结果显示, 16个微卫星位点均具有较高的多态性, 平均等位基因数(N_a)、期望杂合度(H_e)、Shannon信息指数(I)和多态信息含量(PIC)分别为17.563、0.8316、2.1662和0.7328。5个群体的期望杂合度(H_e)介于0.7025—0.8594, 多态信息含量(PIC)介于0.6538—0.8048, 表明所有群体均具有高度遗传多样性, 遗传多样性水平CP>MP>BD>MN>DP。遗传分化指数(F_st)值介于0.03430—0.17333, 表明所有群体间均有不同程度的遗传分化。16个微卫星位点的F_st值均大于0.05, 均值为0.0977, 与群体间有遗传分化相符。AMOVA分析显示群体间变异占总变异的6.22%, 群体内个体间的变异占总变异的40.72%, 个体内部的遗传变异占总变异的53.07%。基于Nei氏遗传距离构建的UPGMA系统进化树显示, MN群体首先与MP群体聚为一类, 再与DP群体聚为一类, 之后再与BD群体聚为一类, 最后与CP群体聚为一类, 表明中国群体与泰国群体亲缘关系较远。遗传结构分析显示, 参试样本被划分为5个理论群体, 除MP群体中个体遗传结构混杂外, 其余群体中个体遗传结构相对独立。研究为罗氏沼虾种质资源的开发利用和优良品种的选育提供了参考数据。     

马氏珠母贝F8代黑壳色选育系群体与普通养殖群体遗传多样性分析

利用9个SSR分子标记研究马氏珠母贝F_8代黑壳色选育群体与普通养殖群体的遗传多样性。结果显示:9个位点共检测出30个等位基因,各位点的等位基因数(Na)为2～5,平均等位基因数为3.333 3个。F_8代黑壳色选育系群体和普通养殖群体的平均等位基因数(Na)分别为2.777 8、3.222 2;平均有效等位基因数(Ne)分别为2.162 5、2.031 9;平均多态信息含量PIC值范围为0.129 1～0.730 0,平均期望杂合度(He)范围为0.223 1～0.857 7,平均观测杂合度(Ho)范围为0～0.950 0。F_8代黑壳色选育系群体有3个位点观测杂合度为0,说明这3个位点已被纯化。哈迪-温伯格平衡(HWE)检验发现,F_8代黑壳色选育系群体中有7个位点、普通养殖群体中有5个位点极显著偏离平衡(p0.01)。两群体遗传分化系数(Fst)为0.146 3。各项遗传参数表明,经8代群体继代选育,马氏珠母贝黑壳色选育系群体部分位点已被纯化,遗传多样性较普通养殖群体有所降低,但仍保持在较高水平。     

鲮鱼的微卫星位点筛选和群体遗传多样性初步分析

利用鲤科鱼类微卫星引物在鲮鱼中进行扩增,结果在24对引物中,13对引物能成功扩增,且在鲮鱼中的扩增产物表现稳定,其中11对有较高多态性,等位基因数在2—7个之间,扩增的条带符合孟德尔遗传规律。随后利用筛选的微卫星座位对鲮鱼野生和养殖群体遗传多样性进行了初步分析。分析结果显示鲮鱼野生群体的平均等位基因数5.2个;观测杂合度在0.25与0.8之间,平均观测杂合度(Ho)是0.61±0.2 ,平均期望杂合度(He)是0.8±0.09 ;群体座位平均多态信息含量(PIC)为0.72±0.1。相比之下,养殖群体的平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)都低于野生群体,分别是0.59±0.2、0.75±0.1。两群体间的遗传相似度为0.7774、遗传距离为0.2518。研究表明用其他鱼类分离出的微卫星引物可以快速筛选到适用于鲮鱼遗传分析的微卫星座位。     

湘江野鲤养殖群体和自然群体遗传多样性的微卫星分析

采用微卫星技术,用17对微卫星引物对湘江野鲤养殖群体和自然群体的的遗传多样性进行分析.结果表明:有15对引物扩增出清晰的条带,其中13对引物在群体间呈现多态性;2个群体中,13对多态性引物分别扩增等位基因2～12个,共90个,其中35个等位基因为2群体共有,55个等位基因具有群体特异性,引物平均等位基因数为6.92个,等位基因频率为0.0667～0.8333;养殖群体和自然群体的平均遗传杂合度和平均多态信息含量分别为0.5688、0.5152,0.5860、0.5347;2个群体间遗传相似性指数为0.6762,遗传距离为0.3238,表明湘江野鲤养殖和自然群体遗传多样性均较为丰富,2个群体间遗传变异程度较高.     

草鱼野生与选育群体线粒体DNA控制区D-loop遗传变异分析

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, 研究对4个野生群体(邗江、九江、石首和吴江)和2个选育世代(F1和F2)进行了线粒体DNA控制区(D-loop)序列的遗传变异分析。实验结果表明, 4个野生群体在单倍型数目(H)、单倍型多样性(H_d)、核苷酸多样性(π)、平均核苷酸差异数(K)水平上均高于2个选育世代, 在2个选育世代内表现为F1代群体的核苷酸多样性(π)和平均核苷酸差异数(K)大于F2代群体, 但单倍型多样性(H_d)小于F2代群体; 单倍型分析结果表明, 6个群体间无共享单倍型, 4个野生群体间共发现2种共享单倍型(Hap1和Hap3), 石首群体和2个选育世代共享1种单倍型(Hap15); 遗传分化指数(F_st)分析结果表明, 邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间存在较大的遗传分化(F_st范围为0.41475—0.55128), 石首群体与F1代群体之间存在较小的遗传分化, 与F2代群体之间存在中等水平的遗传分化, 同时F1代群体与F2代群体之间存在较小的遗传分化; 基于6个群体276个个体构建的邻接(Neighbor-Joining, NJ)进化树和基于27种单倍型构建的单倍型网络图也得到了相似的结论, 即邗江、九江、吴江3个野生群体和2个选育世代间的亲缘关系较远, 石首群体和2个选育世代两两之间的亲缘关系较近。以上结果表明, 经过2个世代的选择育种, 选育群体的遗传结构已发生了变化, 并且随着选育的进行, 选育世代的遗传多样性下降的较为明显, 这警示着我们在今后的育种工作中应适当改变现有的选育方案, 并实时监测选育群体的遗传多样性, 以便为今后进一步的选育工作打下坚实的基础。     

梅花鹿3个种群遗传多样性的微卫星标记分析

利用16个微卫星标记对黑龙江省部分地区(兴凯湖农场、大庆市银浪牧场、五大连池大庆农场鹿苑)的3个梅花鹿(Cervus nippon)群体进行了遗传多样性检测.统计了3个鹿群的等位基因组成、平均有效等位基因数(Ne)、平均遗传杂合度(h)和多态信息含量(PIC).结果表明,除5个位点外,其余11个微卫星位点均表现出不同的多态信息含量,其中高度多态位点5个,中度多态位点4个.这说明本研究所选用的微卫星位点可较准确地评估3个梅花鹿群体的遗传多样性,并为今后相关研究筛选出了有价值的引物.3个梅花鹿群体的平均h在0.454～0.636之间变动,其中兴凯湖梅花鹿群体最高,为0.636,具有较大的遗传潜力.     

飘鱼微卫星位点的筛选及珠江流域5个地理群体的遗传多样性分析

为了解珠江流域飘鱼(Pseudolaubuca sinensis)群体间的遗传多样性及其分化程度, 利用RAD-Seq技术开发出微卫星位点, 并设计了100对微卫星引物, 筛选出66个可稳定扩增出目的条带的位点, 其中16个具有较高的多态性(PIC>0.5), 以2碱基重复居多。利用其中10对多态性位点对珠江流域的郁江(YuJ)、左江(ZJ)、右江(YJ)、融江(RJ)和桂江(GJ)飘鱼群体进行遗传多样性研究, 得到有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度范围分别为5.2028—6.3800、0.6773—0.7667和0.7975—0.8425, 表明珠江流域5个飘鱼群体具有较高的遗传多样性, 以YuJ群体遗传多样性最高, RJ群体遗传多样性为最低。且群体间各个遗传参数相差较小, 说明他们的遗传多样性水平相近。AMOVA分析显示, 遗传变异主要来自于群体内(98.45%), 仅一小部分的变异来自于群体间(1.55%), 总群体的遗传分化系数F_st为0.015, 两两群体间的F_st在–0.0033—0.0295波动, 属于低等程度的分化。群体间基因交流值(N_m)在8.2246—76.0075, 表明群体间基因交流频繁, 对遗传漂变作用的抵制能力较强。研究筛选出了多态性高的微卫星位点, 并利用其对5个飘鱼群体遗传多样性进行评价, 旨在有效地监测飘鱼的种质资源状况, 为其资源的开发利用和保护提供科学指导。     

Genetic variation analysis within and among six varieties of common carp (Cyprinus carpio L.) in China using microsatellite markers

Five microsatellites were used to study the genetic diversity and genetic structure of one wild and five domestic varieties of common carp in China (the Yangtze River wild common carp, Xingguo red carp, purse red carp, Qingtian carp, Russian scattered scaled mirror carp and Japanese decorative carp). All loci in this study showed marked polymorphism with the number of alleles from 4 to 13. Domestic varieties (except Xingguo red carp) showed less genetic diversity than the Yangtze River wild common carp in terms of allelic diversity. Population differentiation was assessed and each combination of populations displayed significant differentiation (p < 0.05) with the exception of that between the Yangtze River wild common carp and Xingguo red carp. Genetic distance analysis (Nei's standard genetic distance and pairwise F(st) distance) showed that the largest distance was between Russian scattered scaled mirror carp and the Yangtze River wild common carp and the smallest distance was between the Yangtze River wild common carp and Xingguo red carp. However, among six populations Japanese decorative carp displayed the highest level of variability in terms of heterozygosity.     

Genetic Variation Analysis within and among Six Varieties of Common Carp (Cyprinus carpio L.) in China Using Microsatellite Markers

Five microsatellites were used to study the genetic diversity and genetic structure of one wild and five domestic varieties of common carp in China (the Yangtze River wild common carp, Xingguo red carp, purse red carp, Qingtian carp, Russian scattered scaled mirror carp and Japanese decorative carp). All loci in this study showed marked polymorphism with the number of alleles ranging from 4 to 13. Domestic varieties (except Xingguo red carp) showed less genetic diversity than the Yangtze River wild common carp in terms of allelic diversity. Population differentiation was assessed and each combination of populations displayed significant differentiation (P < 0.05) with the exception of that between the Yangtze River wild common carp and Xingguo red carp. Genetic distance analysis (Nei's standard genetic distance and pairwise F _st distance) showed that the largest distance was between Russian scattered scaled mirror carp and the Yangtze River wild common carp and the smallest distance was between the Yangtze River wild common carp and Xingguo red carp. However, among six populations Japanese decorative carp displayed the highest level of variability in terms of heterozygosity.     

长江水系草鱼遗传多样性的微卫星DNA分析

利用已发表的鲤微卫星引物在草鱼中进行PCR扩增,结果有5对引物(6个座位)能成功扩增并且有较高多态性,等位基因数在3-7个之间。这些异种扩增的草鱼微卫星符合孟德尔遗传规律。测序证明草鱼中的微卫星核心重复序列部分与鲤中的原始核心序列相似,也有一些变化。随后用这6个多态微卫星座位研究了来自长江水系的四个草鱼群体的遗传结构,结果显示每个群体的平均等位基因数在38与48之间,平均观测杂合度(Ho)在04000与05741之间,平均期望杂合度(HE)在04773与06489之间,有多个座位在不同的群体中偏离哈代-温伯格平衡。遗传距离分析表明四川群体与洞庭湖群体遗传距离最远,而嘉鱼群体与鄱阳湖群体遗传距离较近。分子变异分析(AMOVA)表明,群体内遗传变异与群体间遗传变异分别占总遗传变异的9560%与440%,固定系数(FST)为0044,这表明长江水系草鱼目前的群体分化很微弱。       

基于G-SSR和EST-SSR标记的鲫6个群体遗传结构分析

研究同时利用非编码区和编码区微卫星标记(G-SSR和EST-SSR)分析黑龙江、长江、奉化江及淮河水系共6个野生鲫(Carassius auratus)群体的遗传多样性及遗传结构, 并比较2类不同来源SSR用于鲫群体遗传多样性分析的差异。8个G-SSR标记在6个鲫群体中检测到173个等位基因, 平均N_a、N_e、H_o、H_e以及PIC分别为22、12.9、0.769、0.893和0.879, 群体间F_st值介于0.008—0.085, 其中来自黑龙江水系的2个群体与其余水系的所有群体均达到或接近于中等程度的遗传分化, 而长江、奉化江和淮河水系4个群体间的遗传分化程度不明显。Nei’s遗传距离介于0.203—0.701; 根据遗传距离所绘制的UPGMA聚类图将6个鲫群体划分为2个大分支, 其中来自黑龙江水系的2个群体聚为一枝, 其余水系群体聚为另一枝。贝叶斯分析也支持这一结果, 将6个鲫群体划分为2个最佳理论群。利用8个EST-SSR标记在6个鲫群体中共检测到155个等位基因, 平均N_a、N_e、H_o、H_e以及PIC分别为19、9.5、0.728、0.870和0.855; 群体间F_st值和Nei’s遗传距离分别介于0.005—0.084和0.117—0.683; 基于EST-SSR标记的UPGMA聚类分析和贝叶斯分析也将6个鲫群体划为两大类群: 黑龙江水系群体; 长江、奉化江和淮河水系群体。G-SSR和EST-SSR标记检测6个鲫群体的平均多态信息含量(PIC)分别为0.786—0.864和0.761—0.833。研究结果显示: 6个野生鲫群体均具有较高的遗传多样性, 但黑龙江水系群体多样性低于其他水系群体; 尽管EST-SSR标记的多态性略小于G-SSR标记, 但是2类微卫星标记均揭示了相似的鲫群体遗传结构和分化格局。研究结果对鲫种质资源的保护和EST-SSR标记在鱼类群体遗传学研究价值的评价提供了新的信息。     

西昌华吸鳅的微卫星引物筛选及赤水河四个地理种群的遗传多样性分析

采用高通量测序法对西昌华吸鳅(Sinogastromyzon sichangensis)基因组进行随机测序并筛选出符合条件的微卫星位点, 设计可用于PCR扩增的引物, 筛选出29对具有多态性的引物, 平均等位基因数为14.5, 观测杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)分别为0.620和0.882, 多态信息含量(PIC)为0.859。选取其中多态性较高的20对引物在赤水河及其支流的4个地理种群中进行扩增, 分析不同地理种群的遗传多样性和种群分化情况。结果表明, 赤水镇种群观测杂合度最高(0.669), 茅台镇种群观测杂合度最低(0.520); 习水河多态信息含量最高(0.868), 茅台镇种群多态信息含量最低(0.841)。赤水河干流的几个种群未出现显著分化, 而习水河种群与其他3个种群的遗传分化程度较高。AMOVA分析显示遗传变异主要发生在群体内, 群体间遗传变异仅占3.33%, 群体内遗传变异占96.67%。种群遗传结构分析表明, 赤水河干流整体遗传背景趋于一致, 而习水河种群则单独聚为一个亚类群。研究为西昌华吸鳅的资源保护和种群遗传学研究提供了基础资料。     

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。     

野生与人工驯养长爪沙鼠群体遗传结构比较分析

目的探索野生与人工驯养的长爪沙鼠群体遗传状况。方法采用12个微卫星引物,对银川与呼和浩特地区捕获的野生长爪沙鼠群体和首都医科大学人工驯养20余年的长爪沙鼠群体的遗传结构进行比较分析。结果12个微卫星位点中有等位基因29个,3个群体的平均等位基因数分别为2.4167、2.2500、2.2500,平均有效等位基因数分别为1.7505、1.7195、1.6968;有11个微卫星位点呈现多态,多态位点百分率分别为91.67%、83.33%、83.33%,香隆指数分别为0.6239、0.5962、0.5591;平均观测杂合度分别为0.5231、0.5051、0.4825,平均期望杂合度分别为0.4008、0.3882、0.3655;银川和首医群体之间的遗传距离最大,为0.1033;呼和浩特和首医群体之间的距离最小,为0.0592。结论3个群体处于Hardy-Weinberg平衡状态,3个群体之间及与总体之间的遗传结构差异无显著性（P〉0.05）。     

三峡库区5 个鲢群体遗传变异的微卫星分析

研究利用10 个高度多态的微卫星标记对三峡水库秭归、巫山、云阳、忠县、木洞等5 个库区鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的野生群体进行了遗传多样性分析。检测到161 个等位基因, 群体共有等位基因84 个, 每个微卫星位点的等位基因数729 不等。平均观测杂合度Ho 为0.7840.846, 平均期望杂合度He 为0.8280.847, 平均多态信息含量PIC 为0.7970.817。Fst 值为-0.0010.009, 表明5 个鲢群体间没有遗传分化。Hardy-Weinberg 平衡检验表明巫山、云阳、木洞群体在一些位点上偏离遗传平衡。Bottleneck 分析显示长江三峡库区江段的鲢群体可能在历史上经历了遗传瓶颈。5 个群体间的遗传相似系数为0.8910.950, 遗传距离为 0.0500.115, 根据 Nei's 遗传距离所绘制的聚类图, 表明鲢群体间的遗传距离与其地理距离基本一致。贝叶斯分析结果也证实三峡库区5 个鲢群体可视为一个类群。尽管没有检测到遗传分化, 数据清晰地表明三峡库区的鲢群体仍有很高的遗传多样性, 研究结果为三峡地区和长江上游的鲢种质资源保护和种群评估提供了参考。