微衛(wèi)星dna分子標(biāo)記

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1、微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記及其應(yīng)用唐開宇（20096798）生物科學(xué)09-1（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與理學(xué)院生物科學(xué)09-2雅安625014）摘要：文章綜述了微衛(wèi)星DNA的概念及其標(biāo)記的原理和在群體遺傳學(xué)結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)建遺傳連鎖圖譜等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，并作出了展望。關(guān)鍵詞：微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記微衛(wèi)星DNA(MicrosatelliteDNA)[1]，又稱SSR(SimpleSequenceRepeat)即簡單重復(fù)序列[2]，短串聯(lián)重復(fù)(ShortTandemRepeatSTR)[3]或簡單重復(fù)序列長度多態(tài)性(SimpleSequenceLengthPolymorphis

2、m,SSLP)是以少數(shù)幾個(一般為1~6bp)核苷酸為重復(fù)單位的首尾串聯(lián)重復(fù)DNA序列，如(CA)n，(TG)n，(GGC)n等，其中n代表重復(fù)次數(shù)，重復(fù)次數(shù)從幾個到幾十個不等。SSR在原核和真核生物基因組中均有分布[4].一般說來，微衛(wèi)星DNA的重復(fù)序列兩側(cè)都有物種特異性的保守序列，所以，通過設(shè)計引物對基因組DNA進(jìn)行PCR擴增、瓊脂糖凝膠電泳（或聚丙烯酰胺凝膠電泳）和放射自顯影（或銀染），就可以檢測到在簡單重復(fù)序列重復(fù)單位數(shù)不同的DNA區(qū)域的多態(tài)性，這就是微衛(wèi)星DNA分子標(biāo)記。1.微衛(wèi)星DNA的分類及其分子標(biāo)記原理1.1微衛(wèi)星DNA的分類及優(yōu)點大量重復(fù)序

3、列的存在是真核生物基因組的主要特點之一，而且這些重復(fù)序列的拷貝數(shù)可高達(dá)百萬份以上，植物基因組中一般含有50%以上的重復(fù)序列，如小麥基因組的重復(fù)序列多達(dá)80%，重復(fù)序列按其在染色體上的分布方式，可分為散布重復(fù)序列（DispersedRepeatsSequence，簡稱DRS）和串聯(lián)重復(fù)序列（TandemRepeatSequence，簡稱TRS）前者的重復(fù)單位與其它無關(guān)重復(fù)序列和單拷貝序列相間排列，而后者的重復(fù)單位則首尾相連，成串排列。按照重復(fù)單位的大小又可以將串聯(lián)重復(fù)序列分為衛(wèi)星序列(Satellite)、小衛(wèi)星序列（Minisatellite）和微衛(wèi)星序列（

4、Microsatellite）三種。根據(jù)重復(fù)結(jié)構(gòu)的不同可將微衛(wèi)星DNA分為三類：完全重復(fù)型（perfect），單一序列單元無中斷或無顛倒；不完全重復(fù)型（imperfect），單一序列單元有中斷或有顛倒；混合型（compound），多個序列中單位有或無中斷和有或無顛倒的混合。與其它分子標(biāo)記相比，SSR具有許多優(yōu)點。它具有等位基因變異多、單基因座、信息含量高、多態(tài)性高；穩(wěn)定性好、重復(fù)性好；種族特異性強、進(jìn)化所受選擇壓?。灰悦系聽柗绞椒蛛x、呈共顯性遺傳等等[5]1.2微衛(wèi)星DNA標(biāo)記原理微衛(wèi)星標(biāo)記的基本原理是根據(jù)微衛(wèi)星序列兩端互補序列設(shè)計引物，由于核心序列串聯(lián)重復(fù)

5、數(shù)目不同，則通過PCR反應(yīng)擴增出不同長度的PCR產(chǎn)物，將擴增產(chǎn)物進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳，根據(jù)擴增分離片段的大小決定基因型，并計算等位基因頻率。保守的側(cè)翼序列使微衛(wèi)星特異地定位于染色體某一區(qū)域，核心序列重復(fù)數(shù)的差異則形成微衛(wèi)星的高度多態(tài)性。微衛(wèi)星側(cè)翼序列在相近的物種中具有一定的保守性。因此，某一物種的微衛(wèi)星引物可以在其相近的物種中得以使用，這就使微衛(wèi)星位點的檢測丁作大幅度減少，從而加快對不同物種間比較基因圖譜的制作速度。為此，常利用微衛(wèi)星標(biāo)記來檢測個體基因型，統(tǒng)計群體中等位基因的數(shù)目和頻率，結(jié)合分子遺傳學(xué)和數(shù)量分類學(xué)原理，計算各個品種的遺傳變異程度、生存穩(wěn)定性

6、，從而初步評估品種的遺傳多樣性及品種間的親緣關(guān)系與分化關(guān)系。[6]3.微衛(wèi)星分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用微衛(wèi)星DNA標(biāo)記在遺傳多樣性的技術(shù)研究始于19世紀(jì)。早期的遺傳變異研究主要集中在表型性狀和染色體水平上，包括了染色體結(jié)構(gòu)的變異(Stebbins等，1953)。20世紀(jì)80年代以來，分子生物學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，由于避免了根據(jù)表型性狀來推測基因型時可能產(chǎn)生的各種問題，DNA遺傳標(biāo)記法成為目前最有效的遺傳多樣性分析方法。DNA多態(tài)性分析常用的分子遺傳標(biāo)記體系有限制性內(nèi)切酶片段長度多態(tài)性(RFLP)、隨機引物擴增DNA多態(tài)性(RAPD)、擴增片段長度多態(tài)(AFLP)、微衛(wèi)星D

7、NA多態(tài)性等?，F(xiàn)在，微衛(wèi)星DNA技術(shù)在豬、牛、綿羊、山羊、海洋動植物等群體結(jié)構(gòu)、遺傳學(xué)分析、基因鑒定、生物多態(tài)性分析等方面已經(jīng)廣泛的運用。微衛(wèi)星DNA作為遺傳標(biāo)記具有很大的優(yōu)越性。近年來隨著研究的不斷深入,對微衛(wèi)星標(biāo)記的研究不僅具有重要的理論意義,而且還具有較好的應(yīng)用前景。3.1微衛(wèi)星多態(tài)性分析在自然界中,生物個體表現(xiàn)出來的各種遺傳變異,在本質(zhì)上就是DNA的差異,因此通過研究DNA的變異來分析群體的遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳多樣性更為直接。微衛(wèi)星其重復(fù)單位數(shù)量可能不完全相同,因而形成多態(tài)性,即SSR分子標(biāo)記,這可能是由于有絲分裂過程中同源微衛(wèi)星間的不等交換或復(fù)制過程“鏈

8、滑”(strandslippage)作用造成的。微衛(wèi)