本發(fā)明屬于分子生物學(xué)DNA分子標(biāo)記技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及大瀧六線魚SSR分子標(biāo)記的開發(fā)及遺傳多樣性以及種群間的親緣關(guān)系的鑒定。
背景技術(shù):
大瀧六線魚(學(xué)名:Hexagrammos otakii)為六線魚科六線魚屬的魚類。分布于朝鮮、日本以及中國(guó)東海、黃海、渤海等海域,系冷溫性近海底層魚類。大瀧六線魚的食性很廣,以底棲生物為主,也攝食小蝦、小魚。目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)大瀧六線魚的研究報(bào)道還比較少,主要集中在生物學(xué)地位、生態(tài)分布以及種群資源量,還有一些學(xué)者對(duì)其生理、生化等方面進(jìn)行了研究,但目前對(duì)于大瀧六線魚微衛(wèi)星方面的研究則不多。這在一定程度上限制了大瀧六線魚的遺傳育種和品質(zhì)改良。
微衛(wèi)星標(biāo)記(SSRs:simple sequence repeats)或短串聯(lián)重復(fù)(Short tandem repeats,STRS),是由2~6個(gè)核苷酸的串聯(lián)重復(fù)片段構(gòu)成的且均勻,分布于真核生物基因組中的簡(jiǎn)單重復(fù)序列,是一種廣泛應(yīng)用的遺傳學(xué)領(lǐng)域的DNA分子標(biāo)記。每個(gè)微衛(wèi)星DNA都包括核心序列和側(cè)翼序列,核心序列即為重復(fù)序列,而側(cè)翼DNA序列是保守的特異單拷貝序列,但是側(cè)翼序列卻很保守,為分析微衛(wèi)星序列多態(tài)性提供了可能性。通過(guò)側(cè)翼序列設(shè)計(jì)引物對(duì)基因組進(jìn)行擴(kuò)增,然后對(duì)PCR產(chǎn)物即特異位點(diǎn)的微衛(wèi)星序列進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)。微衛(wèi)星具有多態(tài)性高,提供的遺傳信息多,PCR擴(kuò)增效果重復(fù)性好,以及在基因組中分散分布等優(yōu)點(diǎn),常用于生物的遺傳多樣性分析,遺傳圖譜和雜交育種等。由于微衛(wèi)星研究所用DNA的數(shù)量少,對(duì)樣品要求低,因此,微衛(wèi)星分析在遺傳學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明第一方面提供一種分離的多核苷酸,所述多核苷酸具有選自序列表SEQ.ID.No.1至SEQ.ID.No.15任一所示的核苷酸序列。本發(fā)明還提供所述多核苷酸的用途,作為微衛(wèi)星標(biāo)志物用于大瀧六線魚群體遺傳學(xué)分析,遺傳多樣性檢測(cè),數(shù)量性狀遺傳圖譜,遺傳連鎖作圖,家系和個(gè)體鑒定,分子輔助育種。
本發(fā)明第二方面提供大瀧六線魚微衛(wèi)星位點(diǎn),所述位點(diǎn)選自序列表SEQ.ID.No.1至SEQ.ID.No.15任一所示的核苷酸序列,或選自任一在嚴(yán)格條件下與權(quán)利要求1中的核苷酸序列雜交的核苷酸序列。本發(fā)明還提供所述大瀧六線魚微衛(wèi)星位點(diǎn)的組合,選自所述大瀧六線魚微衛(wèi)星位點(diǎn)的兩種或多種。
本發(fā)明第三方面提供選自SEQ ID NO:1-15任一所述的微衛(wèi)星位點(diǎn)兩端的側(cè)翼序列上設(shè)計(jì)的大瀧六線魚微衛(wèi)星引物。本發(fā)明提供的引物是引物對(duì),所述的引物對(duì)具有選自以下序列對(duì)所示的序列:SEQ ID NO:16和SEQ ID NO:17;SEQ ID NO:18和SEQ ID NO:19;SEQ ID NO:20和SEQ ID NO:21;SEQ ID NO:22和SEQ ID NO:23;SEQ ID NO:24和SEQ ID NO:25;SEQ ID NO:26和SEQ ID NO:27;SEQ ID NO:28和SEQ ID NO:29;SEQ ID NO:30和SEQ ID NO:31;SEQ ID NO:32和SEQ ID NO:33;SEQ ID NO:34和SEQ ID NO:35;SEQ ID NO:36和SEQ ID NO:37;SEQ ID NO:38和SEQ ID NO:39;SEQ ID NO:40和SEQ ID NO:41;SEQ ID NO:42和SEQ ID NO:43;SEQ ID NO:44和SEQ ID NO:45。
本發(fā)明第四方面提供大瀧六線魚微衛(wèi)星引物或其組合在大瀧六線魚群體遺傳學(xué)分析,遺傳多樣性檢測(cè),數(shù)量性狀遺傳圖譜,遺傳連鎖作圖,家系和個(gè)體鑒定,分子輔助育種的用途。
本發(fā)明第五方面提供一種用于大瀧六線魚遺傳多樣性檢測(cè)的試劑盒,其特征在于,所述的試劑盒中含有選自本發(fā)明提供的任一所示的引物。
本發(fā)明第六方面提供一種大瀧六線魚遺傳多樣性檢測(cè)的方法,包括以下步驟:
1)基因組DNA的提取:
2)微衛(wèi)星PCR擴(kuò)增:采用FAM熒光標(biāo)記的微衛(wèi)星引物擴(kuò)增大瀧六線魚基因組DNA,獲得其擴(kuò)增產(chǎn)物;
3)擴(kuò)增產(chǎn)物電泳:在毛細(xì)管電泳基因分析儀上電泳,用GS500LIZ作分子量?jī)?nèi)標(biāo),個(gè)體擴(kuò)增產(chǎn)物用peak Scanner Software(v1.0)對(duì)毛細(xì)管電泳數(shù)據(jù)初步處理。
4)遺傳多樣性分析:根據(jù)每個(gè)個(gè)體微衛(wèi)星擴(kuò)增產(chǎn)物的分子量的大小取定基因型,利用PopGene 32計(jì)算遺傳多樣性參數(shù)。
本發(fā)明中微衛(wèi)星位點(diǎn),位點(diǎn)序列和對(duì)應(yīng)的引物信息如表1:
表1
本發(fā)明的微衛(wèi)星多態(tài)性引物用于大瀧六線魚遺傳多樣性檢測(cè)以及種群間的親緣關(guān)系的鑒定,包括以下步驟:
1)基因組DNA的提?。翰捎肙mega公司的組織DNA提取試劑盒。
2)微衛(wèi)星PCR擴(kuò)增:采用FAM熒光標(biāo)記的微衛(wèi)星引物擴(kuò)增大瀧六線魚基因組DNA,獲得其擴(kuò)增產(chǎn)物。
3)擴(kuò)增產(chǎn)物電泳:在毛細(xì)管電泳基因分析儀上電泳,用GS500LIZ作分子量?jī)?nèi)標(biāo),個(gè)體擴(kuò)增產(chǎn)物用peak Scanner Software(v1.0)對(duì)毛細(xì)管電泳數(shù)據(jù)初步處理。
4)遺傳多樣性分析:根據(jù)每個(gè)個(gè)體微衛(wèi)星擴(kuò)增產(chǎn)物的分子量的大小確定基因型,利用PopGene 32計(jì)算遺傳多樣性參數(shù)。
本發(fā)明從大瀧六線魚基因組DNA中篩選出15個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn),并根據(jù)這些位點(diǎn)在微衛(wèi)星位點(diǎn)兩端的側(cè)翼序列設(shè)計(jì)特異性引物,使所獲得引物的擴(kuò)增結(jié)果具有多態(tài)性和穩(wěn)定性,可適用于大瀧六線魚種群遺傳學(xué)分析,種群遺傳多樣性檢測(cè),數(shù)量性狀遺傳圖譜,遺傳連鎖作圖個(gè)體鑒定以及分子輔助育種領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
一、微衛(wèi)星分子標(biāo)記的篩選
本發(fā)明根據(jù)基于簡(jiǎn)化基因組測(cè)序(RAD)利用二代測(cè)序技術(shù)所開發(fā)出的SSR文庫(kù),根據(jù)ncbi中與生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的堿基序列的比對(duì)結(jié)果,并根據(jù)相關(guān)位點(diǎn),設(shè)計(jì)了60對(duì)的篩選引物,在大瀧六線魚的20個(gè)個(gè)體中進(jìn)行驗(yàn)證。
微衛(wèi)星引物的驗(yàn)證
以大瀧六線魚基因組為模板,用60對(duì)引物進(jìn)行溫度梯度PCR以摸索出最佳退火溫度,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR擴(kuò)增結(jié)果。在已摸索出最佳退火溫度的引物中挑選出15對(duì)重新合成FAM標(biāo)記的熒光標(biāo)記引物。20μL體系PCR:ddH2O 7.5μL;上游引物(10mM)1μL;下游引物(10mM)1μL;DNA模板0.5μL;Premix Taq(TaKaRa Taq Version 2.0 plus dye)10μL。PCR程序:94℃3min,(94℃30s,Tm 30s,72℃1min)x32 cycle,72℃10min.用ABI3730xl全自動(dòng)DNA測(cè)序儀(上海生物工程股份有限公司)測(cè)序。用Peak Scanner Software(v1.0)對(duì)毛細(xì)管電泳數(shù)據(jù)初步處理。軟件PopGene 32進(jìn)行遺傳指標(biāo)(等位基因(na:Observed number of alleles)、有效等位基因(ne:Effective number of alleles)、觀測(cè)雜合度(Observed heterozygosity)、期望雜合度(Expected heterozygosity)、香農(nóng)遺傳指數(shù)(Shannon’s Information index(I))、Nei氏多樣性指數(shù)(Nei’s gene diversity index(Nei))、多態(tài)信息含量(polymorphism information content(PIC)))計(jì)算。
大瀧六線魚微衛(wèi)星引物在不同地理群體中的遺傳多樣性的應(yīng)用
1.首先,采用Omega公司的組織DNA提取試劑盒提取大瀧六線魚的基因組DNA。利用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的濃度和質(zhì)量。
2.用FAM熒光標(biāo)記的引物PCR擴(kuò)增,20μL體系PCR:ddH2O 7.5μL;上游引物(10mM)1μL;下游引物(10mM)1μL;DNA模板0.5μL;Premix Taq(TaKaRa Taq Version 2.0 plus dye)10μL。PCR程序:94℃3min,(94℃30s,Tm 30s,72℃1min)x32 cycle,72℃10min.用毛細(xì)管電泳(上海生物工程股份有限公司)檢測(cè)。
3.用Peak Scanner Software(v1.0)對(duì)毛細(xì)管電泳數(shù)據(jù)初步處理。軟件PopGene 32進(jìn)行遺傳指標(biāo)測(cè)定。(等位基因(na:Observed number of alleles)、有效等位基因(ne:Effective number of alleles)、觀測(cè)雜合度(Observed heterozygosity)、期望雜合度(Expected heterozygosity)、香農(nóng)遺傳指數(shù)(Shannon’s Information index(I))、Nei氏多樣性指數(shù)(Nei’s gene diversity index(Nei))、多態(tài)信息含量(polymorphism information content(PIC)))計(jì)算。
表2:15個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的重復(fù)單位、引物的相關(guān)信息
其中Tm是微衛(wèi)星的退火溫度,na為等位基因數(shù),ne為有效等位基因數(shù),Obs_Het觀望雜合度,Exp-Het為期望雜合度。PIC為多態(tài)信息含量,I是香農(nóng)指數(shù),Nei為Nei氏多樣性指數(shù),PIC為多態(tài)信息含量。
本發(fā)明的15對(duì)引物對(duì)20個(gè)大瀧六線魚基因組DNA進(jìn)行擴(kuò)增,遺傳多樣性分析結(jié)果表明每個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)平均等位基因數(shù)為16.0667,平均有效等位基因數(shù)是6.7202,平均觀望雜合度0.6323,平均期望雜合度為0.8075。
本發(fā)明的微衛(wèi)星引物可用于大瀧六線魚遺傳多樣性檢測(cè),數(shù)量性狀遺傳圖譜,遺傳連鎖作圖、以及家系和個(gè)體鑒定。