微衛(wèi)星dna標(biāo)記技術(shù)及其在魚類中的應(yīng)用

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1、2007年第27卷第4期水利漁業(yè)(總第152期)·5·微衛(wèi)星DNA標(biāo)記技術(shù)及其在魚類中的應(yīng)用郭寶英,謝從新,熊冬梅(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,湖北武漢430070)摘要:微衛(wèi)星存在于幾乎所有真核生物的基因組中,且呈隨機(jī)均勻分布;在染色體上,除著絲粒及端粒區(qū)域外,其它區(qū)域均有廣泛分布。微衛(wèi)星能參與遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變、基因調(diào)控及細(xì)胞分化等過程,有自身特異結(jié)合蛋白,能直接編碼蛋白質(zhì)。通過PCR擴(kuò)增并使用凝膠電泳分離可產(chǎn)生大量含有微衛(wèi)星DNA片斷。微衛(wèi)星DNA標(biāo)記技術(shù)可應(yīng)用于分析魚類物種遺傳多樣性、分析群體的遺傳結(jié)構(gòu)、建立遺傳圖譜和基因定位、魚類種質(zhì)資源的保護(hù)、建立微衛(wèi)星DNA指紋庫、親子鑒定和血

2、緣關(guān)系分析以及種群生態(tài)學(xué)研究。關(guān)鍵詞:微衛(wèi)星DNA;分子遺傳標(biāo)記;魚類;應(yīng)用中圖分類號(hào):Q33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-1278(2007)04-0005-05微衛(wèi)星DNA多態(tài)性的研究是繼RFLP之后,近幾年重復(fù)數(shù)目越高,其等位基因數(shù)目也越多,多態(tài)性也越豐[3]發(fā)展起來的一種新的分子遺傳標(biāo)記技術(shù)。早在1974年,富。微衛(wèi)星DNA遵循孟德爾遺傳規(guī)律,能夠穩(wěn)定地從Skinger在蟹的DNA中發(fā)現(xiàn)了一類短串聯(lián)重復(fù)序列上一代傳給下一代,并且等位基因間呈現(xiàn)共顯性遺傳的TAGG;隨后在人、動(dòng)物和酵母的基因組中都發(fā)現(xiàn)了大量特點(diǎn)。微衛(wèi)星標(biāo)記是共顯性的單位點(diǎn)遺傳標(biāo)記,即每次的簡單重復(fù)序列;因?yàn)槠?/p>

3、比小衛(wèi)星(10～25bp)短,每個(gè)重檢測的是一種特異的DNA位點(diǎn),多數(shù)情況下每個(gè)位點(diǎn)有復(fù)單位僅1～6個(gè)bp,重復(fù)數(shù)10～20次,為頭尾相連的串多個(gè)等位基因且具有較高的雜合性,同時(shí)自然選擇對(duì)其[4]聯(lián)重復(fù)序列,故稱微衛(wèi)星(microsatellite),又稱為簡單序列影響較小,其結(jié)果穩(wěn)定可靠,尤其對(duì)分析物種的進(jìn)化和重復(fù)(SimplesequenceRepeat,SSR)DNA。這種序列存在遺傳方式非常有用。特別重要的是,一系列單位點(diǎn)數(shù)據(jù),于幾乎所有真核生物的基因組中,且呈隨機(jī)均勻分布;它可以顯示遺傳重組事件和基因型之間的關(guān)系,從而可以[5]們不僅大量分布于基因的間隔區(qū)和內(nèi)含子中,而且還分

4、準(zhǔn)確估計(jì)種群間基因交流的水平。單位點(diǎn)微衛(wèi)星標(biāo)記布于基因的外顯子和調(diào)控區(qū)(如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子)。在染已經(jīng)成功地應(yīng)用于種群遺傳結(jié)構(gòu)的研究中。色體上,除著絲粒及端粒區(qū)域外,其它區(qū)域均廣泛分布有[1]2微衛(wèi)星的功能微衛(wèi)星位點(diǎn)。微衛(wèi)星的功能目前尚不明了,但普遍認(rèn)為微衛(wèi)星能1微衛(wèi)星的特點(diǎn)參與遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變、基因調(diào)控及細(xì)胞分化等過程,每個(gè)特定位點(diǎn)的微衛(wèi)星DNA均由兩部分構(gòu)成:中間有自身特異結(jié)合蛋白,能直接編碼蛋白質(zhì),是一種非常活的核心區(qū)和外圍的側(cè)翼區(qū)。核心區(qū)含有1個(gè)以上被稱為躍的堿基序列。目前較公認(rèn)的是微衛(wèi)星充當(dāng)了基因重組“重復(fù)”的短序列,一般該重復(fù)單位的堿基對(duì)數(shù)目不變,而的熱點(diǎn),是基因重組和基因

5、變異的來源。微衛(wèi)星的核心串聯(lián)在一起的重復(fù)單位數(shù)目是隨機(jī)改變的。如果用一種序列是高度保守的,它可能參與重組有關(guān)的蛋白質(zhì)連接不切重復(fù)單位的限制性內(nèi)切酶把DNA分子切割成限制位點(diǎn)。微衛(wèi)星DNA在促進(jìn)染色體凝集、染色體結(jié)構(gòu)等方性片斷,該限制性片斷中位于核心區(qū)的外圍即是側(cè)翼區(qū)。面也有作用,如參與染色體折疊、染色體端粒形成等。微微衛(wèi)星DNA具有多態(tài)性檢出率高、信息含量大、共顯性標(biāo)衛(wèi)星的序列變化萬千,在基因調(diào)控中可能通過改變DNA記、實(shí)驗(yàn)操作簡單、結(jié)果穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),而且還可以克結(jié)構(gòu)或通過維持特異性結(jié)合蛋白等來發(fā)揮作用。服RAPD、RFLP等標(biāo)記方法所有的可能將來自不同位點(diǎn)3實(shí)踐方法但大小相同的等位

6、基因混淆的缺點(diǎn),所以微衛(wèi)星標(biāo)記被認(rèn)為是生物群體遺傳結(jié)構(gòu)與變異的研究中極有價(jià)值的分通過PCR擴(kuò)增并使用凝膠電泳分離產(chǎn)生大量含有微[2]子遺傳標(biāo)記。微衛(wèi)星位點(diǎn)的多態(tài)性在分析物種進(jìn)化、衛(wèi)星DNA片斷的方法中,用微衛(wèi)星DNA兩端的保守序列生物群體內(nèi)的遺傳變異以及種間關(guān)系甚至生物個(gè)體鑒別做PCR的方法比較常用。等方面均已有成功的報(bào)道。微衛(wèi)星DNA具有豐富的多態(tài)3.1微衛(wèi)星序列獲得性,主要表現(xiàn)在核苷酸重復(fù)單位數(shù)目的多態(tài)性和等位基準(zhǔn)確的微衛(wèi)星序列信息的篩選是微衛(wèi)星標(biāo)記的前提因位點(diǎn)的多態(tài)性。一般認(rèn)為,一個(gè)微衛(wèi)星DNA核心序列和基礎(chǔ),一般來說以下途徑最為常用。3.1.1構(gòu)建小片段基因組文庫通過構(gòu)建相應(yīng)物

7、種的小片段(一般小于1000bp)基因組文庫,利用特定的微收稿日期:2006-09-27衛(wèi)星探針或雜交方法從文庫中篩選陽性克隆,然后對(duì)這作者簡介:郭寶英,1980年生,女,山東德州人,碩士研究生,些陽性克隆進(jìn)行測序得到微衛(wèi)星序列。為提高效率,可主要從事魚類遺傳學(xué)及分子生物學(xué)研究。首先對(duì)陽性克隆進(jìn)行微衛(wèi)星引物的PCR擴(kuò)增,然后進(jìn)行·6·(總第152期)水利漁業(yè)2007年第27卷第4期測序。以標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)分子質(zhì)量作為計(jì)量各條帶相對(duì)分子質(zhì)量3.1.2通過