日本囊对虾基因组串联重复序列分析及微卫星标记的开发与应用

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本文构建了日本囊对虾随机基因组文库,对片段长度为400~1000bp的3395个克隆进行测序,在此基础上分析了微卫星和小卫星在基因组上的分布特征;利用筛选的含有微卫星的克隆序列,设计和筛选出了15对微卫星多态性引物;对四个地理群体的遗传多样性进行了分析,明确了各地理群体的遗传变异水平和群体间的遗传分化程度,并对野生和养殖群体间的遗传变异进行了对比分析。具体的分析结果如下:1.基于基因组水平上的串联重复序列特征分析构建了日本囊对虾随机基因组文库,对其中片段长度为400~1000bp的3395个克隆测序,共获得总长度为1606711bp的DNA序列。序列拼接后的2815个克隆序列中,找到1206个微卫星序列和487个小卫星序列,其序列总长度分别占测序序列总长度的5.9%,和3.79%。微卫星序列中,以两核苷酸重复的序列数目最多,约占微卫星总数的69.82%,三核苷酸重复次之,约占12.35%。两核苷酸重复中以AT重复最为丰富,约占两核苷酸重复序列总数的29.44%。低拷贝区间(≤42)的重复序列的数量大,约占微卫星总数的72.31%。重复单位拷贝数的变异能力分析表明,变异系数最大的前3种重复类型,均为4~6核苷酸,重复单位越长,变异水平越高。重复单位长度与拷贝数呈负相关(r=-0.428)关系,即重复单位长度越长,拷贝数越少。AT含量大于等于50%的微卫星序列数目(1127)约占全部微卫星序列数目(1206)的93.45%,微卫星序列为富含AT序列。两核苷酸和三核苷酸重复序列按照AT含量划分重复类型,则基序AT含量与对应的重复序列数目存在着正相关,即基序AT含量越高,序列数目越多。另外,微卫星不同长度重复类型内按照GC含量划分重复类型时,当各重复类型基序GC含量在0~70%间时,两端侧翼序列GC含量与之存在着正相关关系。这可能意味着微卫星两端的侧翼序列的碱基组成对微卫星的产生和进化有一定的影响。小卫星序列中,以十二核苷酸重复序列数量最多,以12 bp重复单位的序列数量最多(8.62%),总体趋势表现为随着重复单位长度的增加,相应的重复序列数目降低(r=-0.826,P <0.01)。小卫星重复单位拷贝数分布范围以8bp重复拷贝数范围最广(3.1~47.6),其次是10bp重复(2.5~44);再次是12bp重复
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