微卫星dna标记技术及其在鱼类中的应用

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1、2007年第27卷第4期水利渔业(总第152期)·5·微卫星DNA标记技术及其在鱼类中的应用郭宝英,谢从新,熊冬梅(华中农业大学水产学院,湖北武汉430070)摘要:微卫星存在于几乎所有真核生物的基因组中,且呈随机均匀分布;在染色体上,除着丝粒及端粒区域外,其它区域均有广泛分布。微卫星能参与遗传物质结构的改变、基因调控及细胞分化等过程,有自身特异结合蛋白,能直接编码蛋白质。通过PCR扩增并使用凝胶电泳分离可产生大量含有微卫星DNA片断。微卫星DNA标记技术可应用于分析鱼类物种遗传多样性、分析群体的遗传结构、建立遗传图谱和基因定位、鱼类种质资源的保护、建立微卫星DNA指纹库、亲子鉴定和血

2、缘关系分析以及种群生态学研究。关键词:微卫星DNA;分子遗传标记;鱼类;应用中图分类号:Q33文献标识码:A文章编号:1003-1278(2007)04-0005-05微卫星DNA多态性的研究是继RFLP之后,近几年重复数目越高,其等位基因数目也越多,多态性也越丰[3]发展起来的一种新的分子遗传标记技术。早在1974年,富。微卫星DNA遵循孟德尔遗传规律,能够稳定地从Skinger在蟹的DNA中发现了一类短串联重复序列上一代传给下一代,并且等位基因间呈现共显性遗传的TAGG;随后在人、动物和酵母的基因组中都发现了大量特点。微卫星标记是共显性的单位点遗传标记,即每次的简单重复序列;因为其

3、比小卫星(10～25bp)短,每个重检测的是一种特异的DNA位点,多数情况下每个位点有复单位仅1～6个bp,重复数10～20次,为头尾相连的串多个等位基因且具有较高的杂合性,同时自然选择对其[4]联重复序列,故称微卫星(microsatellite),又称为简单序列影响较小,其结果稳定可靠,尤其对分析物种的进化和重复(SimplesequenceRepeat,SSR)DNA。这种序列存在遗传方式非常有用。特别重要的是,一系列单位点数据,于几乎所有真核生物的基因组中,且呈随机均匀分布;它可以显示遗传重组事件和基因型之间的关系,从而可以[5]们不仅大量分布于基因的间隔区和内含子中,而且还分

4、准确估计种群间基因交流的水平。单位点微卫星标记布于基因的外显子和调控区(如启动子、增强子)。在染已经成功地应用于种群遗传结构的研究中。色体上,除着丝粒及端粒区域外,其它区域均广泛分布有[1]2微卫星的功能微卫星位点。微卫星的功能目前尚不明了,但普遍认为微卫星能1微卫星的特点参与遗传物质结构的改变、基因调控及细胞分化等过程,每个特定位点的微卫星DNA均由两部分构成:中间有自身特异结合蛋白,能直接编码蛋白质,是一种非常活的核心区和外围的侧翼区。核心区含有1个以上被称为跃的碱基序列。目前较公认的是微卫星充当了基因重组“重复”的短序列,一般该重复单位的碱基对数目不变,而的热点,是基因重组和基因

5、变异的来源。微卫星的核心串联在一起的重复单位数目是随机改变的。如果用一种序列是高度保守的,它可能参与重组有关的蛋白质连接不切重复单位的限制性内切酶把DNA分子切割成限制位点。微卫星DNA在促进染色体凝集、染色体结构等方性片断,该限制性片断中位于核心区的外围即是侧翼区。面也有作用,如参与染色体折叠、染色体端粒形成等。微微卫星DNA具有多态性检出率高、信息含量大、共显性标卫星的序列变化万千,在基因调控中可能通过改变DNA记、实验操作简单、结果稳定可靠等优点,而且还可以克结构或通过维持特异性结合蛋白等来发挥作用。服RAPD、RFLP等标记方法所有的可能将来自不同位点3实践方法但大小相同的等位

6、基因混淆的缺点,所以微卫星标记被认为是生物群体遗传结构与变异的研究中极有价值的分通过PCR扩增并使用凝胶电泳分离产生大量含有微[2]子遗传标记。微卫星位点的多态性在分析物种进化、卫星DNA片断的方法中,用微卫星DNA两端的保守序列生物群体内的遗传变异以及种间关系甚至生物个体鉴别做PCR的方法比较常用。等方面均已有成功的报道。微卫星DNA具有丰富的多态3.1微卫星序列获得性,主要表现在核苷酸重复单位数目的多态性和等位基准确的微卫星序列信息的筛选是微卫星标记的前提因位点的多态性。一般认为,一个微卫星DNA核心序列和基础,一般来说以下途径最为常用。3.1.1构建小片段基因组文库通过构建相应物

7、种的小片段(一般小于1000bp)基因组文库,利用特定的微收稿日期:2006-09-27卫星探针或杂交方法从文库中筛选阳性克隆,然后对这作者简介:郭宝英,1980年生,女,山东德州人,硕士研究生,些阳性克隆进行测序得到微卫星序列。为提高效率,可主要从事鱼类遗传学及分子生物学研究。首先对阳性克隆进行微卫星引物的PCR扩增,然后进行·6·(总第152期)水利渔业2007年第27卷第4期测序。以标准相对分子质量作为计量各条带相对分子质量3.1.2通过