基于FIASCO技术的合浦珠母贝微卫星标记分离与筛选研究

用FIASCO(Fast Isolation by AFLP of Sequences Containing Repeats)技术开展了合浦珠母贝Pinctada fucata基因组微卫星标记的分离与筛选研究.合浦珠母贝基因组DNA经限制性内切酶MseI酶切后与接头连接, 用生物素标记的(CA)15探针与其杂交, 然后用磁珠富集、洗脱获得单链目的片段, 经PCR扩增后形成双链, 最后进行克隆转化, 构建微卫星富集文库.挑选克隆用探针引物(CA)15 和载体引物进行第2次筛选, 获得阳性克隆357个, 测序结果表明, 297个克隆(83.2%)含有微卫星序列, 包括479个微卫星DNA结构域.其中完美型微卫星有370个(77.3%), 非完美型95个(19.8%), 复合型14个(2.9%).合成引物49对, 有31对(63%)扩增出目的产物, 其中9 对在种群中(n=32)具有扩增多态性, 其多态信息含量PIC值在0.375―0.809之间, 平均为0.536;等位基因数在2―9个之间, 平均为4.889个;观测杂合度介于0.200―0.600之间, 平均为0.415;期望杂合度的变化范围为0.454―0.844, 平均为0.598.表明FIASCO技术适合于合浦珠母贝微卫星标记的分离与筛选.     

海带微卫星引物对裙带菜群体分析适用性的初步研究

为获得用于裙带菜种质结构和遗传多样性研究的微卫星标记,采用近缘物种转移法分析了15个海带微卫星引物在裙带菜中的应用情况。对38个裙带菜个体进行多样性分析,结果显示:标记SSR002和SSR115不能扩增裙带菜基因组,位点SSR194能扩增,但不具有多态性,其他12个标记均能扩增裙带菜DNA,且都具有检出多态性,其中9个符合哈迪-温伯格平衡。这9个海带微卫星标记检出的等位基因数为34个,从3～5个不等,平均每个位点扩增得到3.8个等位基因。观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)及多态性信息含量值(PIC)的范围分别为0.238～1.000、0.500～0.692、0.413～0.780,9个位点提供的多态性较高,适用于裙带菜遗传学研究。     

富集文库-菌落原位杂交法筛选仿刺参微卫星标记

应用微卫星富集文库—菌落原位杂交的方法,筛选得到了33个仿刺参的微卫星标记。富集文库中900个重组克隆经过菌落原位杂交后,415个(46.1%)为阳性克隆。随机挑取100个阳性克隆进行测序,结果显示这些克隆都含有微卫星位点。设计了57对特异性PCR引物,33对能扩增出清晰的条带。利用48个野生仿刺参个体对33个微卫星位点进行评价,结果显示位点都具有多态性。33个多态位点共获得222个等位基因,平均每个位点获得6.7个等位基因。观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)的范围分别为0.050 0~1.000 0和0.203 2~0.915 9。结果表明,富集文库—菌落原位杂交法筛选微卫星标记比较高效,获得的微卫星标记可以用于仿刺参的分子遗传学研究。     

波纹唇鱼微卫星分子标记的筛选及适用性分析

采用磁珠富集法及利用生物素标记的(CA)15寡核苷酸探针从波纹唇鱼(Cheilinus undulatus)基因组DNA Bsp143Ⅰ酶切位点的400~1000 bp片段中筛选CA/GT微卫星位点。洗脱的杂交片段克隆到PMD18-T载体上构建富集微卫星基因组文库后,通过PCR筛选出阳性克隆进行测序。在120条序列中有88条序列包含有重复次数不少于5次的微卫星位点,阳性序列比例达到73.33%。其中完美型(perfect)类型微卫星最多的重复次数为26次。在88条非冗长序列中,共有28条(31.82%)微卫星重复序列两端有侧翼序列能够进行引物设计。用波纹唇鱼3个个体的混合基因进行引物筛选,其中的24对具有清晰的扩增条带。将筛选的24对引物对波纹唇鱼1个群体的39个个体进行遗传多样性分析,其中4对引物扩增产物为单态,20对扩增产物呈多态性;20对扩增多态的引物在39个个体中扩增出等位基因数为2~12,平均有效等位基因数为3.5。该波纹唇鱼群体的PIC、Ho、He的平均值分别为0.0782、0.8513、0.5667。这20个微卫星位点适于波纹唇鱼群体遗传结构的研究分析。     

基于SLAF-seq技术开发蓝圆鲹微卫星标记及跨物种扩增检测

采用基于高通量测序平台的SLAF-seq技术开发蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)微卫星标记,从获得的1 450个四至六碱基重复微卫星位点中随机挑选93个位点进行引物合成和多态性检测,最终开发出31个多态性微卫星标记.群体遗传学检测结果表明,31个位点的等位基因数为4~29(均值13.48),观测杂合度(Ho)为0.281~0.875(均值0.650),期望杂合度(He)为0.557~0.958(均值0.838),多态信息含量值(PIC)为0.456~0.939(均值0.803),表明所开发的31个微卫星位点均具有较高的多态性.Hardy-Weinberg平衡检测表明,17个位点符合HWE("哈迪-温伯格"平衡),且各位点间不存在连锁不平衡现象.跨物种扩增结果显示,分别有27、20、20、18、9个微卫星标记在颌圆鲹(Decapterus macarellus)、长身圆鲹(Decapterus macrosoma)、无斑圆鲹(Decapterus kurroides)、竹荚鱼(Trachurus japonicus)及金带细鲹(Selaroides leptolepis)中具有较好的通用性.本研究开发的多态性长碱基重复微卫星标记可为蓝圆鲹渔业资源的科学管理和保护提供有力的遗传学评估手段,亦可为圆鲹属和鲹科鱼类系统进化研究提供新的分析手段.     

刺参（Apostichopus japonicus）野生及两代选育群体间遗传变异的微卫星标记研究

应用微卫星DNA技术对野生刺参和两代选育刺参群体遗传多样性进行了研究。9对微卫星引物在三个刺参群体中共扩增获得43个等位基因,每个微卫星座位检测到的等位基因数为2—7个。三个群体的观测杂合度的平均值分别为0．6556、0．6704和0．6148,多态信息含量平均值分别为0．6654、0．5929和0．5275。结果表明...     

合浦珠母贝基因组微卫星富集文库的构建与分析

采用生物素标记的(AC)_(15)探针和磁珠富集法构建合浦珠母贝(Pinctada fucata)基因组DNA微卫星富集文库。随机挑选2097个克隆进行筛选,得到483个候选克隆(23.03%),对其中135个阳性克隆测序分析发现122个克隆含有微卫星重复单元(90.37%)。进一步通过序列比对,最终得到65个具有特异微卫星序列的阳性克隆(53.28%),其中包含85个微卫星DNA结构域,其中完美型(perfect)70个,占82.36%;非完美型(imperfect)7个,占8.24%;混合型(compound)8个,占9.41%,重复次数主要分布在5~20(95.74%),平均重复次数为7.83,(AC/GT)n重复所占比例最高(75.53%)。基于微卫星两端的侧翼序列,利用Primer Premier 5.0设计引物,获得11对具有多态性的微卫星引物。本研究为开展合浦珠母贝分子育种及资源评价分析提供了基础资料。     

基于高通量测序的青石斑鱼基因组微卫星开发及评价

本研究采用基因组高通量随机测序的方法对青石斑鱼(Epinephelus awoara)微卫星标记进行了发掘,结果共获得青石斑鱼(Epinephelus awoara)基因组原始数据2.860G。采用MISA(MIcroSAtellite)软件进行微卫星位点搜索,获得967 657条微卫星序列。随机选取了96条微卫星序列设计引物并利用8尾青石斑鱼个体进行多态性位点筛选,共获得60个具有多态的微卫星标记。利用其中16个微卫星标记对一个青石斑鱼亲鱼群体的种群遗传学特征进行评价,共检测到129个等位基因,单个标记的表观等位基因数(NA)分布范围为2~14,平均为7.167;表观杂合度(HO)分布范围为0.422~1.000,平均为0.678 6;期望杂合度(HE)分布范围为0.481~0.893,平均为0.676 8。有5个标记的等位基因频率不符合"哈迪-温伯格平衡",其中EAW-55596、EAW-21755、EAW-30334 3个标记表现为杂合子显著缺失(P0.05),而EAW-33674和EAW-52520 2个标记表现为杂合子显著过剩(P0.05)。连锁不平衡检测表明各位点间无连锁不平衡现象。多态信息含量(PIC)分布范围为0.362 3~0.872 2,平均PIC=0.639 70.5,说明该亲鱼群体的遗传多样性比较高。而这些微卫星标记将对于青石斑鱼的遗传变异分析、亲缘关系鉴定提供了技术支持,这也将为青石斑鱼的分子遗传育种奠定了基础。     

拟穴青蟹(CA)n微卫星DNA 多态性引物筛选

利用FIASCO (Fast Isolation by AFLP Sequences Containing repeats) 技术建立拟穴青蟹Scylla paramamosain基因组文库, 并与生物素标记的(CA)15 寡核苷酸探针杂交, 联合磁珠富集法构建拟穴青蟹微卫星富集文库。测序194 个阳性菌落, 分析其中的150 条序列, 结果表明: 两碱基重复类型占90%以上, 其中重复拷贝数在30 以上的占27.45%; 含微卫星座位189 个, 其中完美型146 个、非完美型28个和复合型15 个。设计125 对引物扩增一个拟穴青蟹野生群体(含20 个个体), 其中的19 对引物能稳定扩增且片段大小基本符合理论长度。遗传变异分析表明, 17 个位点表现出高度多态性, 16 个位点显著偏离Hardy-Weinberg 平衡(P<0.05), 4 组两两位点间存在连锁不平衡现象(P<0.0026, 经Bonferroni 法校正), 7 个微卫星位点可能存在无效等位基因。若排除混合微卫星位点的引物对以及扩增位点PIC (polymorphism information content)值在0.5 以下的引物对, 则13 对引物能用于拟穴青蟹群体遗传学等研究。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)EST-SSR 分布特征及引物开发利用

采用CAP3软件对NCBI上的5296条缢蛏ESTs序列进行了微卫星特征分析。结果表明,经拼接、去冗得到非冗余EST序列3453条,含SSR位点的EST序列267条,共307个SSR位点,检出率为8.89%,平均每6.83kb出现1个SSR位点。设计了40对EST-SSR引物并进行PCR扩增,29对引物能扩增出理想的PCR产物,其中多态性引物14对。利用14对多态性引物分析了乐清湾缢蛏遗传多样性,共检测到等位基因数(Na)61个,每个位点的等位基因数为2—12个。二核苷酸、三核苷酸和四核苷酸重复是最主要的重复类型,分别占15.96%、37.13%和35.50%。乐清湾缢蛏群体观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)分别为0.569、0.490和0.449,表明乐清湾缢蛏遗传多样性较丰富。     

缢蛏微卫星序列分离及特性分析

分析了缢蛏(Sinonovacula constricta)基因组文库中微卫星序列的特性及微卫星引物的遗传特征.采用磁珠富集珐和PCR 筛选法,以CA15为探针,快速分离含有微卫星序列的阳性克隆.结果表明,在筛选的210个白色菌落中,得到58个微卫星序列,阳性克隆率为27.6%,核心重复序列为两碱基和三碱基的微卫星居多,其中完美型占39.7%,非完美型39.7%,复合型占10.3%,非完美型与复合型共存的占10.3%.微卫星重复次数主要集中在20～40次之间,占66%,最高为63次.除探针中使用的CA重复单元外,还观察到AG/TC,AT/TA,AAC/TTG,CAA/GTT,TGA,AAT,AGAA,GTTT/CAAA,AAAT/TTTA,TTTC,CCTA,TCTA,TCCC,TGCC,GTTTCT,CTGTT,CACACC,TATACA,TTTTG的重复序列.利用Primer Premier5.0设计引物24对,经过初步筛选得到适合的微卫星引物18对,为今后未知微卫星标记的开发,群体遗传结构的分析,优良品种的选育提供基础.     

深海热液喷口金属硫化物中甲烷菌的多样性研究

对两个来自太平洋洋脊胡安·德富卡的两个热液烟囱的金属硫化物4136-2和4148-B1进行甲烷菌甲基辅酶 M 还原酶的编码基因 mcrA 的序列扩增,构建克隆文库并进行分子进化分析.结果表明在这个甲烷富集的热液喷口周围含有丰富的甲烷产生菌,没有任何甲烷氧化菌存在.两个硫化物样品的甲烷产生菌种类完全不同.在4136-2硫化物中的甲烷产生菌都与热液口的高温环境有关系,主要属于甲烷球菌目的甲烷暖球菌(Methanocaldococcus),少部分属于甲烷火菌目甲烷嗜高热菌属的坎氏甲烷嗜高热菌(Methanopyrus kandleri).与这两个属的可分离菌株的氨基酸同源性为89%~97%,核苷酸同源性高达92%~100%.4148-B1硫化物中发现的一类疑似甲基辅酶 M 还原酶的编码序列,它们与已知的甲烷菌 mcrA 序列核苷酸同源性为69%~72%,氨基酸同源性仅为43%~47%.这可能是由于4148-B1来自于正在喷发的超高温热液喷口相关.由于与已发表的甲烷菌克隆子或菌株同源性较低,有可能是热液口特有的以前未发现的甲烷菌     

中国鲎(Tachypleus tridentatus)微卫星标记筛选及种群遗传多样性和遗传结构分析

采用FIASCO方法构建了中国鲎(Tachypleus tridentatus)(CA)_n微卫星富集文库,对214个阳性克隆进行测序,筛选获得60条含有微卫星的序列,其中可设计引物的序列共38条。38对微卫星引物在37个中国鲎个体中PCR检测发现,只有9个位点具有多态性,其等位基因数为5—14个,每个位点平均具有8.1个等位基因。9个位点之间不存在连锁。利用该9个具有多态性微卫星标记分析了中国沿海9个中国鲎地理群体的种群遗传多样性和遗传结构。结果表明:中国沿海的中国鲎种群遗传多态性水平仍较高, 9个地方群体间无遗传差异,它们之间未见显著分化,且有着较高的基因流;推测人为的迁移是造成遗传无分化的主要原因。我们建议中国鲎已绝迹的海域可从其他海域引入中国鲎个体来恢复地方群体资源。     

中国鲎基因组微卫星富集文库的构建及分析

本研究旨在从DNA分子水平上研究中国鲎(Tachypleus tridentatus)种群遗传多样性及种群结构等相关信息,以期为保护其野生群体种质资源提供科学依据。本研究通过生物素—磁珠富集法筛选微卫星标记,构建中国鲎基因组微卫星文库。基因组DNA经Fast Digest Tru1I酶切后,选取400 bp~1000 bp片段,用生物素标记的(GT)15、(CT)15混合探针与其杂交,杂交复合物与链霉亲和素磁珠结合,捕获含有重复序列的微卫星片段,纯化后连接PMD19-T载体克隆,构建基因组微卫星文库。从334个阳性克隆中随机选取196个片段大于400 bp的阳性克隆进行测序,共获得127个微卫星序列,其中完美型占69.3%、非完美型占11.0%、复合型占19.7%。除探针使用的GT和CT的重复序列外,还筛选到多碱基GCT、TGG、AAAC、ACAA、GATTT、TTTTA的重复序列。根据微卫星序列设计选择合成40对引物,结果显示其中3对具有较高多态性,可作为进一步评价中国鲎野生种质资源等遗传信息的有效遗传标记。     

海州湾条斑紫菜养殖对浮游藻类群落结构及遗传多样性的影响

为了研究条斑紫菜(Porphyra yezoensis)养殖对江苏海州湾浮游藻类群落结构及遗传多样性的影响,于江苏省海州湾条斑紫菜养殖及非养殖海区各设置4个采样位点,采集表层海水,提取海水中浮游藻类的总DNA,PCR扩增浮游藻类核酮糖1,5-二磷酸羧化/氧化酶大亚基(rbc L)基因片段,构建了养殖及非养殖海区rbc L片段质粒文库。在文库中随机选择50个阳性克隆并测序。经比对分析,在条斑紫菜非养殖区发现8种海洋微藻,隐鞭藻占总克隆数22%,海链藻和骨条藻分别占6%和2%;养殖海区发现10种微藻,其中异丝藻占总克隆数22%,优势度明显,仅3种微藻为二海区共有(骨条藻、隐鞭藻及小球藻),表明紫菜养殖及非养殖区浮游藻类群落组成差异显著。条斑紫菜非养殖区及养殖区的浮游藻类香农指数均值分别为3.273和3.654,均匀度指数均值分别为1.090和1.040,显示养殖区浮游藻类遗传多样性较丰富,而群落的成熟度与稳定性非养殖区高。研究证实,表层海水浮游藻类群落结构及组成是动态的,条斑紫菜的养殖行为形成浮游藻类群落结构及遗传多样性较大差异性。     

Expressed sequence tag analysis and cloning of trehalose-6-phosphate synthase gene from marine alga Laminaria japonica (Phaeophyta)

A high quality cDNA library was constructed from the brown alga Laminaria japonica,with the titer of 1.2×10 5 pfu/ml.The average insert size of the cDNA library is about 1.6 kb.From the cDNA library,591 cDNA clones were randomly selected and sequenced.As a result,574 EST(expressed sequence tag) sequences were generated.All of the 574 ESTs were submitted to the dbEST database section of GenBank with the accession numbers from CX942625 to CX943198.The cDNA library was screened with a α-32 p labeled 453 bp T P S gene probe,which is a partial sequence yielded from Porphyra yezoensis.Four positive cDNA clones were screened and the sequencing data showed that these four cDNA clones covered majority of L.japonica TPS cDNA sequence.After PCR amplification,sequencing and assembling,the entire ORF(open reading frame) sequence of the T P S gene was obtained,which was named LjTPS.LjTPS encodes a protein containing 908 amino acids with a calculated molecular mass of 101 674 Daltons.The LjTPS gene was successfully expressed in E.coli and rice.The LjTPS gene has potential application both in plant breeding to stress tolerance and in deciphering the T P S gene function and mechanism to stress tolerance.     

基于基因组survey的横带髭鲷(Hapalogenys analis)微卫星位点筛选与特征分析

探究横带髭鲷(Hapalogenysanalis)的种质资源情况以及群体的遗传多样性和遗传结构,对于其增养殖实践尤为重要。微卫星分子标记在研究物种种质情况及遗传信息方面有很大优势。采用基因组survey测序方法开发横带髭鲷微卫星位点,结果表明,横带髭鲷基因组大小为543Mb;微卫星位点丰富,共检测到280 378个完美型微卫星位点,相对丰度为415.17个/Mb。二核苷酸重复是最丰富的微卫星类型(56.05%),其次为单核苷酸(29.20%)、三核苷酸(10.28%)、四核苷酸(2.99%)、五核苷酸(1.03%)、六核苷酸(0.45%)重复,短序列重复类型占95.53%。重复单元中A/T, TG/CA为优势重复单元,分别占总微卫星位点数的22.37%和21.98%;10次重复和6次重复的微卫星位点数量最多,占横带髭鲷基因组微卫星总数的14.60%和12.46%。利用筛选出的20对多态性微卫星位点扩增一个供试群体进行群体遗传学检测。结果表明,各位点等位基因数从5到13不等,均值为8.75个;平均观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.808和0.863;多态信息含量(PIC)均...     

许氏平鲉(Sebastes schlegelii)EST-SSR标记开发及通用性检测

利用已发表的EST序列设计引物并结合PCR筛选的方法,对许氏平鲉多态EST-SSR引物进行了开发。结果表明:(1)许氏平鲉EST-SSR位点发现率为9.14%,核心序列以二碱基重复出现频率最高,占到33.03%,其中以TG/CA基序最为丰富。(2)共设计引物56对,46对实现有效扩增,其中18对具有多态性。(3)野生群体遗传多样性分析显示,每个位点观测等位基因数(Na)为2—9,平均观测等位基因数为3.89;观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)及平均值分别是0.0333—0.8000、0.0333—0.7927和0.3037、0.3757;每个位点的多态信息含量(PIC)在0.0323—0.7522之间,其中高度多态位点5个,中度多态位点5个;经Bonferroni校正后,3个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡,但两两位点间不存在连锁不平衡现象。(4)许氏平鲉多态EST-SSR引物对朝鲜平鲉、褐菖鲉通用性检测结果表明,引物对二者的通用率和多态率分别为88.89%、100.00%和33.33%、88.89%。研究表明,这些通用引物可用于相关物种的遗传多样性评价、系统进化分析和比较基因组作图等研究。