微衛(wèi)星DNA多態(tài)性在長(zhǎng)爪沙鼠遺傳監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、長(zhǎng)爪沙鼠(Meriones unguiculatus)是我國(guó)特有的動(dòng)物品種，是一種正在進(jìn)行開發(fā)、有著廣闊應(yīng)用前景的“多功能”實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，由于具有許多獨(dú)特的生物學(xué)特征，已被廣泛用于醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。 盡管長(zhǎng)爪沙鼠的形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)和繁殖方法及生物學(xué)特性等已進(jìn)行了廣泛研究，但其遺傳背景的研究還不夠深入，分子標(biāo)記技術(shù)在這方面研究中具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。微衛(wèi)星DNA又稱短串聯(lián)重復(fù)或簡(jiǎn)單重復(fù)序列，其基本構(gòu)成單位為2-6bp，多位于編碼區(qū)附

2、近，也可位于基因內(nèi)的間隔區(qū)、外顯子、內(nèi)含子和調(diào)控區(qū)域，且分布均勻，是一類用途十分廣泛的DNA分子標(biāo)記。用微衛(wèi)星作為長(zhǎng)爪沙鼠的遺傳標(biāo)記，采用PCR技術(shù)檢測(cè)長(zhǎng)爪沙鼠遺傳多態(tài)性，開展長(zhǎng)爪沙鼠遺傳領(lǐng)域的研究，可以為長(zhǎng)爪沙鼠資源的保護(hù)和開發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。 Z:ZCLA長(zhǎng)爪沙鼠是浙江省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心馴養(yǎng)的嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物封閉群，已保種達(dá)40余代，為國(guó)內(nèi)維持時(shí)間最長(zhǎng)、特性穩(wěn)定、應(yīng)用單位最多、使用量最大以及基本生物學(xué)特性研究較系統(tǒng)的第一個(gè)遠(yuǎn)交封

3、閉群實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。但是隨著遺傳代數(shù)的增加，導(dǎo)致基因雜合度減小，出現(xiàn)基因丟失等現(xiàn)象，因此有必要對(duì)其進(jìn)行遺傳檢測(cè)，確定其遺傳多樣性水平，為群體遺傳保種方案的提出提供理論依據(jù)。 本研究以Z:ZCLA封閉群、野生群和近交系長(zhǎng)爪沙鼠為研究對(duì)象，篩選長(zhǎng)爪沙鼠微衛(wèi)星標(biāo)記，應(yīng)用獲得的微衛(wèi)星標(biāo)記分析3個(gè)群體的遺傳結(jié)構(gòu)和整體遺傳概貌，檢測(cè)群體的基因雜合度、多態(tài)信息含量，通過對(duì)比Z:ZCLA封閉群和野生群，判定Z:ZCLA長(zhǎng)爪沙鼠封閉群的遺傳多樣性水平，

4、監(jiān)測(cè)其由于長(zhǎng)期封閉可能存在的基因丟失過多、遺傳多樣性水平降低等問題，為實(shí)現(xiàn)Z:ZCLA封閉群的可持續(xù)發(fā)展、全面實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化提供理論依據(jù)；同時(shí)，通過監(jiān)測(cè)由日本國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(NIBIO)培育而成的3個(gè)長(zhǎng)爪沙鼠近交系，分析這3個(gè)近交系品系內(nèi)的純度，檢測(cè)其是否符合近交系的要求，通過檢測(cè)這3個(gè)近交系品系間的多態(tài)性，以期獲得各個(gè)品系的特異性位點(diǎn)和遺傳背景標(biāo)記，為國(guó)內(nèi)長(zhǎng)爪沙鼠近交系的培育提供參考。 實(shí)驗(yàn)選取17個(gè)微衛(wèi)星DNA標(biāo)記對(duì)Z:ZCL

5、A長(zhǎng)爪沙鼠封閉群和野生長(zhǎng)爪沙鼠群體進(jìn)行遺傳多樣性分析，評(píng)估兩個(gè)群體內(nèi)的遺傳變異和群體間的遺傳分化，據(jù)此確定Z:ZCLA封閉群的遺傳多樣性水平；同時(shí)利用這17個(gè)微衛(wèi)星DNA標(biāo)記監(jiān)測(cè)3個(gè)近交系長(zhǎng)爪沙鼠品系的遺傳質(zhì)量狀況。 在Z:ZCLA封閉群和野生群中共有9個(gè)微衛(wèi)星DNA標(biāo)記獲得穩(wěn)定的結(jié)果，分別為AF200941、AF200942、AF200945、AF200946、AF2009417和D11Mit128、PKC、SCN，共檢測(cè)到4

6、1個(gè)等位基因，每個(gè)基因的等位基因數(shù)從1到7不等，片段大小在120-283bp之間，所有位點(diǎn)的平均期望雜合度(He)和多態(tài)信息含量(PIC)值分別為0.5032和0.4656，Z:ZCLA封閉群和野生群9個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)平均有效等位基因數(shù)分別為2.78和2.89，平均基因雜合度分別為0.3704和0.3893，平均多態(tài)信息含量分別為0.3256和0.3344；通過每個(gè)位點(diǎn)的固定指數(shù)FIT、FIS、FST檢驗(yàn)群體的遺傳分化，結(jié)果顯示對(duì)于整個(gè)群體

7、而言，平均分化系數(shù)為39.8％，群體內(nèi)雜合子過剩顯著，通過計(jì)算，兩個(gè)長(zhǎng)爪沙鼠群體的Reynolds’遺傳距離為0.5075，Nm值為0.3781。 Z:ZCLA封閉群和野生群長(zhǎng)爪沙鼠均表現(xiàn)為中度多態(tài)，且Z:ZCLA封閉群較野生群低，提示通過長(zhǎng)時(shí)間的封閉保種后可能導(dǎo)致Z:ZCLA封閉群遺傳多樣性減少，許多有重要價(jià)值的基因可能已經(jīng)丟失，種質(zhì)質(zhì)量和育種潛力就會(huì)降低，必須采取科學(xué)有效的措施來保護(hù)這個(gè)品種，防止優(yōu)良基因的丟失。本研究通過對(duì)

8、長(zhǎng)爪沙鼠種群結(jié)構(gòu)的分析，建立檢測(cè)遺傳多樣性的方法，為Z:ZCLA長(zhǎng)爪沙鼠封閉群的保種研究提供理論依據(jù)。 在3個(gè)近交系中共有8個(gè)位點(diǎn)獲得穩(wěn)定的擴(kuò)增結(jié)果，分別為AF200942、AF200945、AF200946、AF2009417和D11Mit128、PKC、SCN，共檢測(cè)到11個(gè)等位基因，片段大小在140-243bp之間，其中5個(gè)位點(diǎn)在群體內(nèi)表現(xiàn)為單態(tài)純合，3個(gè)位點(diǎn)在群體內(nèi)表現(xiàn)為單態(tài)雜合，所有位點(diǎn)在群體內(nèi)和群體間均呈單態(tài)性。3個(gè)