微衛(wèi)星標記技術及其在水產(chǎn)遺傳學中的應用【文獻綜述】

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1、畢業(yè)設計文獻綜述生物科學微衛(wèi)星標記技術及其在水產(chǎn)遺傳學中的應用摘要：微衛(wèi)星DNA標記(microsatelliteDNA)是近十多年發(fā)展起來的一種新型的分子遺傳標記。它具有數(shù)量大、分布廣且均勻、多態(tài)信息含量高、檢測快速方便等特點，目前被廣泛應用于動、植物基因定位、連鎖分析、血緣關系鑒定、遺傳多樣性評估、系統(tǒng)發(fā)生樹構建、標記輔助選擇等方面。關鍵詞：微衛(wèi)星；海洋生物引言：在水產(chǎn)養(yǎng)殖領域，微衛(wèi)星標記的開發(fā)和應用日趨增多。微衛(wèi)星(microsatellite)或稱簡單序列重復(simplesequencerepeats,SSR)是指由1～6個核苷酸組成的簡單串

2、聯(lián)重復DNA序列。微衛(wèi)星在真核生物的基因組中分布廣泛，具有豐富的多態(tài)性,實驗結(jié)果穩(wěn)定、可靠。微衛(wèi)星標記是基于這些優(yōu)點而發(fā)展起來的一種DNA分析手段,可以提供分辨率達1個堿基對差異的信息。近年來,微衛(wèi)星標記廣泛應用于遺傳多樣性分析、遺傳圖譜的構建以及系統(tǒng)發(fā)育等方面的研究。1.微衛(wèi)星1.1微衛(wèi)星的特點微衛(wèi)星，又稱短串聯(lián)重復序列(shorttandemrepeat,STR)或簡單重復序列(simplesequencerepeats,SSR)，廣泛隨機地分布于真核生物基因組中，在DNA序列中平均每6kb就可能出現(xiàn)一個，約占人基因組的10%，其基本構成單位(核心

3、序列)為1-6bp，呈串聯(lián)重復排列而成。Weber(1990)按照重復結(jié)構的不同，把微衛(wèi)星標記分為完全重復型(perfect)、不完全重復型(imperfect)和復合型(compound)三種。完全重復型指由不中斷的重復單位構成的微衛(wèi)星；不完全重復型指重復單位中間有3個以下的非重復堿基，且其兩端不中斷的部分重復數(shù)大于3；復合型指微衛(wèi)星兩端或兩類以上的串聯(lián)重復單位由不多于3個連續(xù)的非重復堿基分隔開，但各不中斷的重復單位的重復數(shù)大于或等于5。微衛(wèi)星DNA具有多態(tài)性和保守性。微衛(wèi)星位點由微衛(wèi)星的核心序列與其兩側(cè)的側(cè)翼序列構成，側(cè)翼序列使某一微衛(wèi)星特異地定位

4、于染色體的某一部位，而微衛(wèi)星本身的重復單位變異則是形成微衛(wèi)星多態(tài)性的基礎。在某一個體基因組中兩條同源染色體的相對(側(cè)翼序列相同)位置上如兩側(cè)翼序列間所包含的微衛(wèi)星重復單位數(shù)相同與不同，則分別表現(xiàn)為純合基因型和雜合基因型。微衛(wèi)星DNAPCR擴增的高度靈敏性、高度特異性使得微衛(wèi)星的檢測十分方便而且準確。傳統(tǒng)的方法是將PCR產(chǎn)物在非變性或變性聚丙烯酰胺凝膠中電泳進行基因分型。對于熒光素、同位素或生物標記的引物，可以采用其相應的顯示方法，而對不帶標記的引物可以銀染后觀察結(jié)果。熒光標記自動測序技術的發(fā)展使得微衛(wèi)星DNA的基因分型變得快速、準確，從而大大地提高了微

5、衛(wèi)星標記分型效率和準確率，同時節(jié)約了實驗成本和時間，使得應用微衛(wèi)星進行了大規(guī)?；蚪M掃描成為可能。1.2微衛(wèi)星序列的獲得微衛(wèi)星具有很多優(yōu)點，然而如何獲得所需要的微衛(wèi)星位點，一般有以下兩種方法：一種是利用微衛(wèi)星位點的保守性，從微衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫中搜索出某物種已知微衛(wèi)星引物，然后以相近物種的基因組總DNA為模板，用已知引物進行擴增并進行多態(tài)性分析，再對特異擴增產(chǎn)物進行測序，從而獲得適合另一物種的高度多態(tài)的微衛(wèi)星位點。另一種方法則是直接從基因組文庫中篩選微衛(wèi)星位點。近年來，“隨機擴增微衛(wèi)星DNA多態(tài)性”法和借助染色體顯微切割等手段使得新微衛(wèi)星位點的發(fā)現(xiàn)效率更高，更

6、為簡單。2.微衛(wèi)星在海洋生物遺傳學中的應用目前4大分子標記系統(tǒng)的綜合效用大小為:AFLP>SSR>RAPD>RFLP。微衛(wèi)星標記之所以成為當前研究者最為喜愛的分子生物學方法之一,主要是由于微衛(wèi)星具有按照孟德爾方式分離、呈共顯性遺傳、在數(shù)量方面沒有生物上的限制、多態(tài)性高、引物通用性強等特點。因此,在魚類研究中微衛(wèi)星標記用來分析魚類物種遺傳多樣性、群體的遺傳結(jié)構及種群的親緣關系、遺傳圖譜的建立和基因定位、種質(zhì)資源的保護和微衛(wèi)星DNA指紋庫的建立等。2.1魚類物種遺傳多樣性魚類是世界上最為豐富的脊椎動物類群,無論在形態(tài)、行為、生活史、體色以及各種附屬器官等多

7、方面均多姿多態(tài)，且分布范圍極廣，并且還有大量的變種和地方品系，遺傳多樣性十分豐富。但是，隨著人類社會工業(yè)化進程的加快，魚類生存環(huán)境的污染日趨嚴重，棲息地減少、漁業(yè)資源過度捕撈以及氣候環(huán)境的變化，使得魚類的種類、數(shù)目都急劇減少，導致種群內(nèi)親緣關系接近的個體交配的幾率大大增加，遺傳多樣性明顯下降，相當一些種類面臨滅絕的危險。對資源遺傳多樣性的保護有著十分重要的意義。檢測遺傳多樣性的方法是隨著生物學研究層次的提高和實驗手段的不斷改進而逐步發(fā)展起來的，如形態(tài)學水平、細胞學(染色體)水平、生理生化水平直至分子水平。目前，一些新的基于核酸分析的分子遺傳技術如微衛(wèi)星

8、DNA標記技術發(fā)展迅速，已成為分子水平遺傳多樣性最好的標記方法。周莉等利用普通鯉魚的8個微衛(wèi)星