应用微卫星标记对雌核发育银鲫的遗传多样性初探

利用Crooijmans et al.(1997)分离的包含CA重复单元的普通鲤鱼（Cyprinus carpino.L)的8个微卫星DNA标记,对银鲫（Carassius auratus gibelio Bloch)的5个不同雌核发育系的24尾个体进行PCR扩增。分析电泳结果发现,除MFW28未能在银鲫中稳定地扩增出相应的同源序列,其余的7对引物扩增的重复性和稳定性都很好,随引物不同,各等位基因数为1-14个,大小在100-506bp。在MFW1、MFW4、MFW19、MFW20、MFW23和MFW246个微卫星的扩增图谱中,不同的雌核发育系扩增出各自独特的图谱,而同一系内的不同个体间具有高度的遗传同质性,但仍然在个别个体中检测到少量的多态片段。不同系间的扩增图谱呈现出高度的遗传异质性,共鉴定出23个可以用于有效区分5个不同雌核发育系的分子标记。这5个微卫星标记反映了银鲫5个雌核发育系间的相互亲缘关系,其中P和A系同属一个雌核发育系,F系起源于E系,A、D和E系可能分别独立地起源于不同的杂交事件,鉴定的微卫星分子标记为进行银鲫群体遗传学和进化遗传学研究,以及银鲫的分子标记育种和进行基因组作图提供了理想的工具。     

红白锦鲤人工雌核发育纯系的微卫星标记分析

利用连续两代人工雌核发育操作,构建了极具观赏价值的红白锦鲤人工雌核发育系。应用6对微卫星引物进行遗传标记研究,检测分析了该雌核发育系内个体间的遗传同质性及其基因座位的纯合度。实验结果显示,11尾经人工挑选具有相同表形、极具观赏价值的F1代性成熟个体的微卫星扩增图谱呈现出高度的一致性。同时,随机挑选的人工雌核发育F2代个体在所检测的基因座位均呈现纯合,扩增图谱呈现了高度的一致,从分子水平上证实了本实验所获得的红白人工雌核发育F2代是一个纯系。     

两个人工雌核发育红白锦鲤群体的RAPD标记分析

采用PAPD方法,对两个人工雌核发育红白锦鲤群体进行了多态性及分子标记分析。结果表明,同一雌核发育群体具有基本一致的扩增产物,而不同雌核发育群体间的扩增产物则有较大不同;并从30个随机引物的扩增谱带中找到了7个引物（Opo-7,Opo-9,Opo-12,Opo-14,Opj-4,Opj-8和Opj-10）的扩增谱带可以作为两个不同雌核发育群体间的遗传标记。由UPGMA聚类法构建的分支系统树清晰地反映了两个雌核发育群体及其个体间的相互关系。     

大黄鱼人工诱导雌核发育后代的微卫星标记分析

通过冷休克法诱导2组大黄鱼雌核发育,并采用6对微卫星标记引物 （C7、C13、C27、C44、D19、F27）对雌核发育家系G1、G2中24尾鱼苗及双亲进行PCR扩增,并进行微卫星标记比较分析。结果表明：冷休克诱导雌核发育二倍体获得了35.3%的孵化率和45日龄9.9%的成活率;有4对引物可扩增出清晰的亲本差异条带,其中引物C44、C27扩增结果显示G1子代中均未出现雄鱼基因,全部为雌核发育产物,C27扩增结果显示G2子代中也未出现雄鱼基因,但D19扩增结果显示G2子代中有3尾出现雄鱼基因,属正常受精个体,两家系后代的基因纯合率分别达93.8%和72.9%,平均为83.3%。研究表明雌核发育是促进基因纯合的一个有效途径,微卫星标记技术是是鱼类雌核发育鉴定和遗传分析的有效方法。     

牙鲆CA/GT微卫星标记的筛选

采用生物素选择杂交法与放射性同位素杂交法相结合的技术,成功地从牙鲆(Paralichthys olivaceus)基因组中分离出含有CA/GT重复类型的微卫星序列。通过两轮淘选,共获得526个阳性菌落。测序其中的119个菌落,结果获得133个含有微卫星座位的序列。除了两个复合型微卫星外(1.5%),完美型63个(47.37%),非完美型68个(51.13%)。设计并合成22对微卫星引物,对8个人工雌核发育家系的亲本进行遗传背景分析。PCR结果表明,4对引物无扩增带或者扩增带不是目的条带,1对引物表现为单态,其余17对引物均呈多态性,平均每个座位产生5.2个复等位基因,杂合度为0.375～0.846,多态信息含量为0.305～0.823。结果表明,所筛选的大部分微卫星标记能够用于牙鲆群体遗传学研究。     

异源精子遗传物质对雌核发育草鱼基因组的影响分析

为分析外源精子对人工诱导雌核发育草鱼基因组的影响,用随机扩增多态性和微卫星技术对经两代连续人工诱导,遗传背景一致的雌核发育草鱼以及母本草鱼和父本鲤鱼的基因组DNA进行了比较分析。10个随机引物在雌核发育草鱼中共检测到104个RAPD位点,在鲤鱼中检测到103个位点。7对微卫星引物在雌核发育草鱼中共扩增出4个微卫星位点,在鲤鱼中检测到22个位点。两种方法在雌核发育草鱼和鲤鱼中所检测到的位点均没有一个相同。根据RAPD和微卫星分析数据进行的遗传相似度分析表明二代人工雌核发育草鱼群体与其一代人工诱导雌核发育草鱼母本的遗传相似度从0.9903到1.000,与父本鲤鱼的遗传相似度为0.000。这些实验结果证明在适当的紫外线处理强度下,鲤鱼精子的遗传物质能够被完全破坏,不会对雌核发育草鱼的基因组造成遗传污染。     

草鱼连续两代的雌核发育群体及湘江流域群体基因组DNA的微卫星比较分析

对湘江流域草鱼群体,一代及连续两代极体型人工诱导雌核发育草鱼群体基因组DNA的微卫星引物统计分析结果表明:湘江流域草鱼群体存在一定程度的遗传多态性;大多数被检测的微卫星位点上存在两个以上的等位基因,但遗传多样性程度较低。一代人工诱导雌核发育草鱼群体中个体的基因位点已基本纯合,但就整个群体而言,个体之间的基因型还不完全一致,表现出一定的多态性。连续两代人工诱导雌核发育草鱼群体中不仅所检测个体的基因位点已完全纯合,并且各个体的基因型也完全相同。这些观察结果说明所检测的两代人工诱导雌核发育草鱼群体是纯合的,经连续两代人工诱导雌核发育可能建立起草鱼纯系。该实验结果还发现不仅草鱼的微卫星位点上存在等位基因的多态性,而且微卫星位点本身也存在多态性;在人工诱导草鱼雌核发育的过程中不仅存在微卫星等位基因快速丢失的现象,而且也存在微卫星位点丢失的现象。因此,加强对自然水体中草鱼种质资源多样性的保护和利用各种现代生物学技术纯化、筛选和组合优良性状基因,是草鱼遗传育种中同样重要和不可或缺的两个方面。     

微卫星标记对牙鲆有丝分裂雌核发育家系的亲子鉴定

利用18个微卫星标记,对6个家系的26尾有丝分裂雌核发育牙鲆进行亲子鉴定,PCR扩增产物经8％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果表明：1个座位在母本中表现为相同的基因型,视为单态座位,其他17个座位为多态;多态座位在亲子鉴定中的累计排除概率和累计个体识别概率分别为0.9985、0.9999;根据被测个体在17个微卫星座位的基因型,最后确认26尾子代的母本,其中7尾子代在某些座位表现出与其母本不完全匹配的基因型。利用微卫星标记可确定雌核发育后代的亲子关系,从而构建牙鲆雌核发育家系系谱,对牙鲆雌核发育的深入研究具有重要意义。     

微卫星标记对牙鲆有丝分裂雌核发育家系的亲子鉴定

利用18个微卫星标记,对6个家系的26尾有丝分裂雌核发育牙鲆进行亲子鉴定,PCR扩增产物经8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果表明:1个座位在母本中表现为相同的基因型,视为单态座位,其他17个座位为多态;多态座位在亲子鉴定中的累计排除概率和累计个体识别概率分别为0.9985、0.9999;根据被测个体在17个微卫星座位的基因型,最后确认26尾子代的母本,其中7尾子代在某些座位表现出与其母本不完全匹配的基因型。利用微卫星标记可确定雌核发育后代的亲子关系,从而构建牙鲆雌核发育家系系谱,对牙鲆雌核发育的深入研究具有重要意义。     

乌骨鸡蛋用系群体遗传结构的微卫星标记分析

用20对微卫星引物对丝羽乌骨鸡BM、BF两个蛋用新品系的基因组DNA进行扩增,应用多重PCR结合全自动电泳技术分析群体遗传结构。试验结果表明：18个微卫星标记表现出丰富的多态性,每个标记平均检测到7.444个等位基因（3～15个）,平均观测杂合度为0.3962,平均预期杂合度为0.7301,平均多态信息含量为0.669。本研究的标记检测结果比以前的研究报道值要高,说明全自动电泳分析技术比聚丙烯酰胺凝胶电泳结合银染法检测电泳结果的传统方法要精确,能更好地用于群体遗传结构的分析。      

异源四倍体鲫鲤及其原始亲本遗传变异的微卫星标记分析

采用从鲤中分离出来的32对微卫星DNA标记,对异源四倍体鲫鲤、红鲫和野鲤的基因组DNA进行了研究。在筛选出的15对微卫星引物中,随引物不同,各等位基因数为1～8个,大小在100～420bp之间。从3个不同群体内部的遗传相似系数来看,异源四倍体鲫鲤个体之间的遗传相似系数最大,说明异源四倍体鲫鲤群体内部的遗传变异程度最低,已经形成了一个遗传性状稳定的群体。从3个不同群体之间的遗传相似系数来看,异源四倍体鲫鲤和红鲫遗传相似系数为0．5625,和野鲤的遗传相似系数为0．5125,说明异源四倍体鲫鲤接受原始母本的遗传物质比原始父本野鲤要多一些。微卫星标记与以前报道的RAPD标记的检测结果是相似的,然而由微卫星标记获得的种群内和种群间的遗传距离均大于RAPD,说明微卫星标记比RAPD标记显示出更高的个体多态性。     

人工雌核发育鲢的遗传多样性及异源遗传物质整入的RAPD分析

运用RAPD技术对连续二代人工雌核发育鲢的遗传多样性及异源遗传物质的整入进行了分析 ,结果表明 :一代雌核发育鲢 ,个体间遗传相似度为 0 94 5— 0 995 6 ,多样性指数为 0 175 ;二代雌核发育鲢 ,个体间遗传相似度为0 96 15— 1 0 0 ,平均为 0 985 2 ,多样性指数为 0 0 6 2。研究揭示经过连续二代人工雌核发育后 ,其遗传多样性明显减少 ,种质进一步纯化。通过对雌核发育鲢二代、亲本鲢和雄鲤的RAPD扩增比较 ,发现雌核发育鲢含有少数与父本相同的特异DNA扩增带 ,而亲本鲢没有 ,在基因水平上表明雌核发育鲢整入了雄鲤的遗传物质     

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。       

Analysis of genetic heterogeneity among five gynogenetic clones of silver crucian carp, Carassius auratus gibelio Bloch, based on detection of RAPD molecular markers

The gynogenetic silver crucian carp, Carassius auratus gibelio, is a unique model system for studying evolutionary genetics and selective breeding, owing to its specific genetic background and reproductive modes. Five gynogenetic clones were analyzed by the random amplified polymorphic DNA (RAPD) technique, using 30 10-nucleotide-long primers. Twenty-six primers produced well-amplified DNA fragments with reproducible banding patterns, and 24 primers were polymorphic. Nearly identical banding patterns were observed among individuals within each clone, suggesting that each clone might possess a specific pattern owing to its gynogenesis. In contrast, the RAPD patterns of the five clones differed from each other. A phylogenetic tree was constructed using UPGMA cluster analysis based on a total of 3,744 distinguishable fragments (156 per individual). Average genetic distances within and among the five clones clearly indicated their intraclonal homogeneity, interclonal heterogeneity, and phylogenetic relationships. Clones A and P were the most closely related, whereas the most divergence was seen between clone D and clone E or F. A total of 88 polymorphic fragments were scored from 24 primers after excluding bands that were monomorphic for the five clones. Most primers corresponding to the polymorphic fragments amplified reproducible markers specific for one clone or that were shared by two, three, or four clones. Several primers (e.g., Opj-1, Opj-7, and Opp-10) produced abundant banding patterns that could be used to discriminate between the five clones. Markers specific for one or two clones were also identified. The RAPD markers identified in this study will likely benefit evolutionary genetics and selective breeding studies.     

应用微卫星标记对不同基因组组合生物型遗传多态性的研究(英文)

微卫星ＤＮＡ在真核基因组中分布频率为每２０～３０ｋｂ一个,具有片段长度短、序列 高度重复、种类多以及高度多态的特点,极适于遗传变异研究。本文报道：采用微卫星 标记对不同基因组组合的鱼类进行了基因组指纹图谱构建。受试材料为红鲤（ＲＣ）、红鲫 （ＲＡ）、镜鲤（ＭＣ）、鲤鲫杂种二倍体（ＣＡ）鲫鲤杂种三倍体（ＣＡＡ）,人工复合三倍体（ＣＣＡ） 等六种生物型。微卫星ＤＮＡ座位（探针）ＭＦＷ２、ＭＦＷ８和ＭＦＷ１６各自存在１２、１６和 １０个等位基因（Ｆｉｇ．１,２,＆３）。通过对微卫星标记图谱的量化分析,利用ＵＰＧＭＡ构建了 不同生物型的遗传关系树系图（Ｔａｂｌｅ　１,Ｆｉｇ．４）。本研究发现,徽卫星和ＲＡＰＤ分析两种 手段反映六种生物型之间的聚类模式完全一致。然而由微卫星标记获得的生物型内和生 物型之间的遗传距离均大于ＲＡＰＤ的,此结果表明微卫星标记在揭示群体内个体间差 异上有独到之处。     

草鱼雌核发育后代不同群体的微卫星遗传分析及指纹识别

以紫外线灭活的团头鲂精子激活草鱼卵子,冷休克抑制第二极体排出的方法诱导出长江水系优良F2代草鱼减数雌核发育子代。在后代中不仅存在雌核发育后代,还存在草鲂杂交后代,雌核发育后代的体型与草鱼一致,而草鲂杂交后代的体型介于草鱼与团头鲂之间。Partec CyFlow倍性分析仪测定结果显示:普通草鱼与雌核发育草鱼的相对DNA含量分别为23.01和22.72,二者的DNA含量接近;而高体型子代的相对DNA含量为25.38,介于草鱼与团头鲂（DNA含量28.21）之间,属于草鲂杂交后代。选取17个微卫星标记对草鱼群体、雌核发育草鱼群体和草鲂杂交后代的遗传多样性进行了检测,共检测出59个等位基因,其中43.18个有效等位基因。草鱼对照群体、草鲂杂交后代和雌核发育草鱼群体的平均等位基因依次为3.57、2.86和2.79,平均有效等位基因依次为2.93、2.37和1.96,平均期望杂合度在依次为0.6502、0.5573和0.3775,多态信息含量（PIC）平均值依次为0.5738、0.4649和0.3791。与草鱼对照群体相比,雌核发育草鱼群体的遗传多样性显著下降,表明通过减数雌核发育方法可获得纯合性较高的草鱼个体。构建了草鱼后代不同群体的DNA指纹模式图,筛选到不同群体的9个特异微卫星标记,为草鱼优良群体的选育提供了基础资料。     

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。     

Genetic Stability of Progeny from an Artificial Allotetraploid Carp Using Sperm from Five Fish Species

Microsatellite markers and D-loop sequences of mtDNA from a female allotetraploid parent carp and her progenies of generations 1 and 2 induced by sperm of five distant fish species were analyzed. Eleven microsatellite markers were used to identify 48 alleles from the allotetraploid female. The same number of alleles (48) appeared in the first and second generations of the gynogenetic offspring, regardless of the source of the sperm used as an activator. The mtDNA D-loop analysis was performed on the female tetraploid parent, 25 gynogenetic offspring, and 5 sperm-donor species. Fourteen variable sites from the 1,018 bp sequences were observed in the offspring as compared to the female tetraploid parent. Results from D-loop sequence and microsatellite marker analysis showed exclusive maternal transmission, and no genetic information was derived from the father. Our study suggests that progenies of artificial tetraploid carp are genetically stable, which is important for genetic breeding of this tetraploid fish.