酿酒酵母乙酸耐受性相关的微卫星分子标记筛选

【目的】筛选与酵母乙酸耐受性状紧密相关的微卫星分子标记。【方法】以两株表型差异菌株YHA和YLA作为亲本构建F2代菌株共计160株,选取15个微卫星位点通过PCR方法在40株子代中扩增产物,利用SPSS 11.5软件分析耐酸性状与微卫星序列间的相关性。【结果】找到3个与乙酸耐受性性状相关的微卫星位点,其中位点14P2与酵母乙酸耐受性状有极显著的正相关性(P<0.01),15P2和15P3与酵母乙酸耐受性具有显著的负相关性(P<0.01和P<0.05);此外对于微卫星位点14P2,耐酸亲本YHA在该位点的基因片段(344 bp)在子代耐酸菌株中出现频率达到70.6%,而不耐酸亲本YLA的基因片段(331 bp)在子代不耐酸菌株中出现的频率达91.3%。【结论】微卫星14P2的等位基因在子代菌株中的遗传具有明显的偏好性,该微卫星位点与某种耐酸基因存在一定的连锁遗传,为酵母分子标记辅助育种提供了有价值的遗传标记。     

基于微卫星标记的鼋亲子鉴定技术

为研究鼋(Pelochelys cantorii)保种群体的遗传信息,利用鼋转录组文库, 筛选出了10对微卫星引物, 以此建立了基于 2 组各含5个微卫星位点多重 PCR 体系的鼋亲子鉴定技术, 并应用 2 组微卫星多重 PCR 体系, 通过 ABI3130 遗传分析仪及 PopGene3.2和CERVUS软件对56只子一代鼋进行个体基因型检测和群体遗传多样性分析, 结果显示, 鼋子一代群体的平均等位基因数为2.3, 微卫星位点的平均多态信息含量为0.3829, 平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.6305和0.4767, 处中高度水平。对子代进行亲子分析, 10个微卫星位点的累积排除概率分别为73.14%(NE-1P)、90.98%(NE-2P)和98%(NE-3P), 能够满足亲子鉴定的需要。且4只亲本在生殖选择中表现出差异。鼋多重 PCR 亲子鉴定技术的建立为群体遗传多样性分析、家系鉴定管理和选择育种提供了有效的技术手段。     

微卫星标记在不同壳色虾夷扇贝家系亲权鉴定的适用性

实验选取8 个多态性微卫星位点, 用于虾夷扇贝4 个不同壳色全同胞和半同胞家系160 个子代的亲权鉴定。在亲本未知和一亲本已知的情况下, 8 个微卫星位点累积排除概率分别为0.823 和0.961。鉴于亲权分析时子代的亲本在已知和未知情况下位点的累积排除概率不同, 实验采用了两种方法用于家系的亲权鉴定。方法1: 当子代的父母本情况未知时, 根据子代基因型数据, 通过CERVUS 2.0 软件计算子代所对应的候选亲本的LOD 值, 直接将候选亲本中具有最大的两个LOD 值的亲本确定为子代的父母本; 方法2: 在子代的亲本未知情况下, 视具有最大LOD 值的候选亲本为子代的第一候选亲本, 然后将该亲本视为已知, 通过CERVUS 2.0 软件重新计算每个侯选亲本的LOD 值, 再从中选择具有最大LOD 值的候选亲本作为该子代的第二候选亲本。结果表明, 采用方法2 得到的家系亲权鉴定成功率达到95%以上, 确定了微卫星标记在虾夷扇贝家系鉴定中的可行性。所检测的微卫星位点在子代中出现无效等位基因现象, 而无效等位基因存在会引起子代与亲本的错配。实验在家系鉴定时采用了无效等位基因存在(情况1)和缺失(情况2)两种子代基因型文件进行分析, 不同情况下同一方法家系鉴定成功率相差无几。这表明了基于多个微卫星位点计算候选亲本LOD 值大小寻找子代真实父母本可以降低由无效等位基因引起的错配的几率。研究表明了微卫星标记适合于不同壳色虾夷扇贝家系亲权鉴定工作。       

凡纳滨对虾繁殖中不同亲本对子代遗传贡献率的差异

利用5个含有稀有等位基因的高度多态性微卫星位点比较了凡纳滨对虾繁殖中不同亲本对子代遗传贡献率的差异。通过稀有等位基因的5个微卫星位点能够对亲代和子代的谱系进行明确的鉴别。10个亲代个体中有8个个体对子代群体的基因库有贡献,不同个体之间的贡献率存在差别,最高为54.28%,最低为8.57%。在亲代和子代群体遗传结构的分析中,子代等位基因的数目与亲代相比降低了11.11%。子代的平均期望杂合度(He)、平均观测杂合度(Ho)和平均多态性信息含量(PIC)等指标均低于亲代。实验结果表明:亲本对子代基因库的贡献率的差异也是造成子代群体遗传变异水平降低的原因之一;微卫星标记可作为一种有效的工具用于对虾系谱的确认、人工繁育群体遗传多样性水平的监测等方面     

湖羊6号染色体微卫星标记多样性与产羔数的关系

选择位于绵羊6号染色体上FecB基因紧密连锁的6个微卫星标记, 即LSCV043、BMS2508、GC101、300U、Bulge5和471U, 分析其在湖羊中的遗传多样性以及和产羔数的关系。结果表明, 6个微卫星位点均属多态性位点, 共检测到34个等位基因、53种基因型。LSCV043、BMS2508和300U属高度多态位点, 其多态信息含量分别为0.6674、0.6035和0.5615。对不同基因型群体的产羔率进行统计分析, LSCV043基因型为107 bp/123 bp所对应的总体产羔数明显高于110 bp/123 bp基因型群体所对应的产羔数(P<0.05); BMS2508基因型为154 bp/154 bp、154 bp/170 bp和154 bp/200 bp所对应的群体第一胎产羔数明显高于170 bp/170 bp所对应的产羔数(P<0.05), 基因型170 bp/170 bp的群体总体产羔数均低于该位点的其他基因型(P<0.05); 其他位点各基因型之间产羔数均无显著差异。     

尼罗罗非鱼ghrelin基因的多态性及其与生长性状相关SNP位点的筛选

为了研究尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长激素促分泌素基因(ghrelin)的多态性及其与生长的相关性, 研究以两个尼罗罗非鱼群体(快长群体和基础群体)的DNA样本各40份为模板, 通过PCR扩增和测序获得ghrelin基因序列。通过Dnasp v5和MEGA 5.0分析序列多态性、筛选有效SNP 位点; 采用Snapshot法对两个群体子代ghrelin基因中SNP位点进行基因分型, 然后分析SNP位点基因型与生长性状的相关性。结果表明, 快长群体ghrelin基因中的单核苷酸变异位点数(S)比基础群体要少, 而核苷酸多态性(Pi)和平均核苷酸差异数(K)要略高于基础群体。共筛得3个有效SNP 位点(S1、S2和S3), 均分布于第1个内含子中。遗传结构分析表明, 3个SNP 位点在两个群体的子代中均为低度多态性位点(PIC0.25), 但处于Hardy-Weinberg平衡(P0.05);快长群体子代中3个SNP 位点的观测杂合度、期望杂合度和多态信息含量等遗传多样性参数均小于基础群体子代的相应值, 3个SNP 位点的遗传多样性参数、基因型和基因频率在同一群体中高度一致, SNP 位点之间完全连锁。两个群体子代中3个SNP 位点处的优势基因型相同, 但快长群体子代中优势基因型频率要明显大于基础群体子代中相应基因型频率。对两个群体子代的生长性状与SNP基因型进行关联性分析的结果表明,尼罗罗非鱼个体的多项生长指标(体重、体长、体高、头长和尾柄高等)在不同基因型中存在显著差异(S1:GG AG, S2:TT AT, S3:AA AT)(P0.05)。D1双倍型(S1:GG, S2:TT, S3:AA)所对应的尼罗罗非鱼个体的多项生长指标(体重、体长、体高、头长和尾柄高等)显著高于D2双倍型(S1:AG, S2:AT, S3:AT)。以上结果表明, 尼罗罗非鱼ghrelin基因3个SNP 位点完全连锁, D1双倍型与快长性状密切相关, 可作为尼罗罗非鱼分子标记辅助育种的候选标记。     

基于微卫星多重PCR技术的黄喉拟水龟亲子鉴定

利用黄喉拟水龟(Mauremys mutica)微卫星标记,筛选出16对微卫星引物,通过优化各引物比例、荧光接头浓度、退火温度和循环次数,建立了基于2组各含8个微卫星位点多重PCR体系的黄喉拟水龟亲子鉴定技术。应用2组微卫星多重PCR体系,通过ABI3130遗传分析仪以及cervus3.0软件对428只黄喉拟水龟进行了个体基因型检测和遗传多样性分析,结果显示,群体的平均等位基因数为14.190,平均多态信息含量为0.748,平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.687、0.771。对89只候选母本及296只子代进行亲子鉴定分析,结果显示:在父本信息未知时,母本鉴定率为87%;母本获得的子代个数范围为1-12,个体间表现出巨大的差异,这为选择育种提供了物质基础。黄喉拟水龟多重PCR亲子鉴定技术的建立为群体遗传多样性分析、家系鉴定管理和选择育种提供了有效的技术手段。       

Tn5介导的致病性副溶血弧菌溶血能力差异突变株表型分析

【目的】构建致病性副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,Vp)突变体库,分析溶血能力差异突变株表型特征,为深入挖掘和认识tdh的调控机制提供研究基础。【方法】利用双亲本接合法,将Mini-Tn5-Km2片段随机插入致病性Vp (ATCC 33846)基因组,并以含有卡那霉素(Km)和氨苄青霉素(Amp)的TCBS选择性培养基进行突变株(KmRAmpS)筛选;结合PCR方法对突变菌株进行Km基因筛查,构建在不同基因位点随机插入突变的Vp突变体库。以我妻氏血平板筛选溶血表型变化菌株,并对其生长曲线、菌膜形成能力和运动能力进行测定。【结果】采用双亲本接合法,成功建立包含490株Vp突变株的突变体库,并获得5株溶血表型变化稳定的菌株(2株为溶血能力上调,3株为下调)。5株突变株在生长速率、菌膜形成能力及运动能力方面与亲本株有显著性差异。其中,2株溶血能力上调菌株及1株溶血能力下调菌株在运动能力、生长速率和菌膜形成能力方面较亲本株显著降低(P<0.05);另2株溶血能力下调菌株菌膜形成能力较亲本株显著提高(P<0.05)。【结论】Tn5转座子可用于建立Vp突变体库;Vp溶血能力与其表型特征具有相关性;研究所获得的5株溶血表型突变株为进一步探讨Vp tdh的调控机制奠定基础。     

牛α1-AT基因5’侧翼区新SNPS的鉴定及其与产奶性状的相关性

以中国荷斯坦奶牛(Chinese Holstein dairy cattle)为对象,以α1 抗胰蛋白酶基因(α1-AT)为候选基因,扩增5′侧翼区668 bp和999 bp的片段并进行测序.首次发现,在+3 142 bp处P1和+4 408 bp处P2分别发生C-T、T-C突变.随后采用PCR-RFLP方法对随机采自6个牛场,共计294头牛进行了检测,遗传变异和产奶性状分析结果显示：2个位点的等位基因在群体中都有分布,且处于中度多态.P1位点A和B等位基因的频率分别为50.34%和49.66%; AA、AB和BB基因型频率分别为23.81%、53.06%和23.13%;P2位点E和F等位基因的频率分别为30.61%和69.39%, EE、EF和FF基因型频率分别为11.90%、37.41%和50.68%. χ2适合性检验表明,该群体在P1位点的突变达到Hardy-Weinberg平衡状态（P>0.05）,在P2位点未达到平衡.基因与产奶性状关联分析表明,AB基因型个体产奶量与脂蛋比显著高于AA基因型个体(P＜0.05);FF基因型个体乳蛋白率显著高于EF基因型个体(P＜0.05);9种单倍型组合与乳脂率、乳蛋白率、体细胞数、产奶量及脂蛋比均存在不同程度相关性.     

利用微卫星标记分析马氏珠母贝4个养殖群体遗传结构

2007年4月,从马氏珠母贝基础群体选取2、4、32和158个亲本分别繁殖4个子代群体,分别命名为P1、P2、P3和P4。2009年7月,从这4个子代群体随机取样30个个体,利用7对微卫星引物分析其遗传结构。结果表明,7对微卫星引物共检测到22个等位基因,每个座位的等位基因数目为2~4个,平均等位基因数为3个,平均有效等位基因数为2.3193。P1、P2、P3和P4群体平均观测杂合度分别为0.4737、0.5489、0.6767和0.7143;P1、P2、P3和P4群体平均期望杂合度分别为0.4737、0.5489、0.6767和0.7143;P1、P2、P3和P4群体的多态信息含量分别为0.4472、0.4224、0.4726和0.4930。本结果表明4个养殖群体均具有较高的遗传多样性,而且有效亲本数目对子代遗传结构有较大的影响,这为马氏珠母贝的遗传育种提供依据。     

利用26S rDNAD1/D2区序列和微卫星标记分析各种工业酿酒酵母的种内遗传差异

选取30株传统发酵工业中不同来源的酿酒酵母菌株和实验室常用酿酒酵母菌株,利用大亚基(26S)rDNA D1/D2区序列和微卫星标记分析酿酒酵母种内菌株间的遗传多样性和系统发育关系,以揭示酿酒酵母在长期的各种工业发酵环境下发生的遗传变异。结果表明:30株酿酒酵母的26S rDNA D1/D2区序列(591bp)比较保守,与测序菌株S288C相比序列相似度在99.8%–100%,说明种内菌株间存在一定的多态性,但序列差异并不十分明显,其变异情况表现在个别碱基的差异(大多由转换突变引起);通过扩增11个微卫星位点,每个菌株均有其独特的基因型,即30种基因型,共得到188个等位基因,观测杂合度平均值和期望杂合度平均值分别为0.576、0.886,多态信息含量平均值高达0.858,说明酿酒酵母种内菌株间具有较高的遗传多样性,而聚类分析表明30株酿酒酵母可以得到很好地区分,但是没有呈现与其工业来源相关的聚类。     

抗氧化基因过表达提高运动发酵单胞菌糠醛耐受性

糠醛是木质纤维素水解液的主要抑制物,能诱发活性氧自由基(Reactive oxygen species,ROS)产生。探索抗氧化基因对于糠醛耐受性的影响有助于改善菌株表型。过表达运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis自身的NADH氧化酶(ZMO1885)、NADP+还原酶(ZMO1753)和谷胱甘肽还原酶(ZMO1211)基因,检测胞内ROS、NADH/NAD+以及其耐受性能。结果表明,在2g/L糠醛条件下,相比对照菌株,ZM4/ZMO1885的胞内ROS降低了52.1%,生物量提高了38.9%,且未引起胞内辅因子扰动。过表达ZMO1753和ZMO1211没有显著提高菌株耐受性。在模拟木质纤维素水解液中,ZM4/ZMO1885的生物量较对照菌株提高了46.9%,糖耗速率提高了110.3%,乙醇生产力提高了195.2%。综上,过表达抗氧化酶基因能够影响糠醛胁迫耐受性,其中过表达ZMO1885不仅不影响细胞正常生长,还能降低ROS水平,提高糠醛去除率,改善了细胞的糠醛耐受性。     

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。     

尝试利用R—Q对应因子分析识别分群融合子代

在特定融合组合的子代群体中,以不同姊妹菌株作为观察样本(n=N),以蛋白质电泳全部谱带泳动率作为指标(p=P),则所对应的谱带光密度扫描峰面积作为其观测值(X)(当某菌株缺乏某条带时,其峰面积记为零),利用R-Q对应因子分析程序,解析这个数据矩阵(X_(nxp))。能够在同一标度的因子平面上考察这一特定融合重组事件发生后,姊妹菌株间和各菌株肉蛋白质谱带位置与含量间以及它们相互之间的多重内在联系,从而推断子代群体与亲本的遗传继承关系。并由此来识别和分群姊妹菌株。这种探索具有拓展数值分类能力和指导融合育种实践的意义。     

中国首株格特隐球菌VGII基因型分离株XH91的分子和表型特征鉴定

【目的】研究我国首次临床分离的一株格特隐球菌VGII基因型菌株(XH91)的分子和表型特征。【方法】对受试株XH91进行血清型的分子鉴定;选取核基因组和线粒体基因组中共16个基因片段进行多位点序列分型;对受试株进行单倍体繁育、同性交配及异性交配能力评价;观察受试株的黑色素生成、荚膜厚度及37℃生长等表型特征。【结果】我国首株格特隐球菌VGII基因型菌株XH91为血清B型;该菌株在多位点序列分型上与温哥华岛致病基因型VGIIb一致;XH91能与a交配型发生交配,产生担孢子,而不能与α交配型发生交配且不具备单倍体繁育能力;XH91的黑色素生成、荚膜厚度及37℃生长等表型特征与参考株无明显差异。【结论】我国首株格特隐球菌VGII基因型菌株XH91在基因型、表型特征上均与温哥华岛VGIIb基因亚型一致,该结果将为我国格特隐球菌VGII基因型的分子流行病学和疾病监控提供重要资料。     

我国东北地区3个群体DYS390多态位点的遗传学研究

目的　研究中国群体Y染色体微卫星位点 DYS390遗传多态性 ,可以用于追溯人类进化上的父系祖先 ,也可以为人类基因组和法医学等研究积累数据。方法　采用 PCR技术扩增微卫星DNA片段 ,再经变性凝胶电泳及银染方法 ,对我国东北地区汉族、蒙古族及朝鲜族 3个群体的1 0 2例男性个体的 DYS390位点的遗传多态性进行了研究。结果　除汉族群体发现 5种等位基因外 ,朝鲜族和蒙古族群体均检出 4种。在汉族群体中 ,我们检出 1例具223bp等位基因。等位基因频率分布在汉族、朝鲜族以211bp的频率为最高 ,分别为0.439和0.451 ;而蒙古族群体则以215bp的频率为最高 (0.433)。结论　 3个群体之间 DYS390位点等位基因频率无显著性差异 ( Fisher精确概率检验 :P=0.930 )。 3个群体中DYS390位点 5种等位基因的分化程度以223bp为最高 ,分化程度最低的为211bp。聚类分析表明3个群体的父系亲缘关系较为密切 ,其中以汉族与朝鲜族之间的遗传距离最近。     

基于微卫星标记的圆口铜鱼亲子鉴定技术

为快速有效地鉴别不同的圆口铜鱼家系及来源, 研究从已发表的40个微卫星标记中筛选出20个多态性较高且稳定扩增的微卫星位点, 通过对8个圆口铜鱼家系339尾个体进行微卫星基因分型检测, 建立了圆口铜鱼荧光微卫星标记与多重毛细管电泳相结合的亲子鉴定技术。遗传多样性分析结果显示, 圆口铜鱼8个家系群体的平均等位基因数(N_a)为9个, 平均多态信息含量(PIC)为0.616, 平均期望杂合度(H_e)为0.659, 平均观测杂合度(H_o)为0.691, 其中子一代群体的遗传多样性水平明显低于亲本群体。亲子鉴定分析结果显示, 当双亲基因型未知时其单亲累积排除概率(CE-1P)为0.99954473, 当单亲基因型已知时其累积排除概率(CE-2P)为0.99999825, 当双亲基因型未知时其双亲累积排除概率(CE-PP)为1.00000000, 当使用20个微卫星位点进行亲子鉴定时, 297尾子一代均能正确找到其父母本, 亲子鉴定准确率为100%。由此可见, 研究建立的圆口铜鱼亲子鉴定技术是可靠的, 能为圆口铜鱼的家系管理、种群遗传管理和增殖放流效果评估提供科学依据     

企鹅珍珠贝微卫星标记与生长性状的相关性研究

研究利用5个高度多态性的微卫星标记,对500个企鹅珍珠贝(Pteria penguin)的4个生长性状进行了关联分析。结果显示, QEB-D15和CL-232两个微卫星标记与企鹅珍珠贝的壳宽呈极显著相关(P<0.01);位点QEBD15基因型是239/263的个体壳宽为最大值,基因型是239/273的个体壳宽为最小值,推测263 bp等位基因与壳宽之间存在正相关关系,而273 bp等位基因与壳宽之间存在负相关关系;位点CL-232基因型为157/174的个体壳长、壳宽、总重的均值较同一位点的其他基因型均为最大值,该基因型推测为优势基因型;而基因型为177/192的个体壳长、壳宽、壳高和总重的均值较同一位点的其他基因型均为最小值,推测该基因型为劣势基因型,上述结果可为企鹅珍珠贝分子标记辅助选择育种提供理论依据和参考。     

基因组改组技术快速提高扩展青霉碱性脂肪酶产量

应用基因组改组技术快速提高扩展青霉碱性脂肪酶的产量。采用经过多代诱变的碱性脂肪酶产生菌扩展青霉(Penicillium expansum)FS8486以及分离自新疆火焰山口土样的溜曲霉(Aspergillus tamarii)FS-132作为出发菌株,经过两轮基因组改组,得到数株优良子代。其中一株酶活较出发菌株FS8486提高317%。对亲本与子代菌株的形态型、RAPD(随机扩增多态性DNA)多态性和脂肪酸组成分析初步确定筛选获得的菌株为亲本的改组子代。首次将基因组改组技术成功应用于真核微生物基因组改造,短期内使目标代谢产物获得提高,这对于在真核微生物育种中进一步推广该技术具有重要意义。     

双孢蘑菇杂交菌株As2796家系的分子遗传研究*

应用PCR和凝胶电泳等技术,对双孢蘑菇杂交菌株As2796及其亲本和子代作分子遗传标记跟踪分析,结果如下: 1) 总DNA的RAPD分析表明,随着遗传代数的增加,杂种子代和出发异核体亲本间的遗传差异逐渐增大; 2) mtDNA的酶切图谱表明,亲本8213及其杂交子代具有相同的基因型,表明双孢蘑菇的mtDNA呈单亲遗传; 3) Est同工酶的PAGE图谱表明, 结合了亲本02高产特征和8213优质特征的杂交子代具有两个亲本的标记带型,证明Est同工酶标记是双孢蘑菇新菌株特性预测或鉴定的有效指标。