文蛤分子标记的开发及在分子遗传学中的应用

来源 :大连海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiehao2008
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文蛤(Meretrix petechialis)是一种具有重要经济价值的海洋双壳贝类,但由于过度开发和栖息地破坏,其种群数量已大大减少。文蛤的种质资源保护对于自然资源的可持续发展至关重要。近年来,随着研究的不断深入,生物遗传多样性无论对于物种的保护还是开发、利用,都有十分重要的意义。本实验将通过以下几方面的研究了解文蛤的遗传背景,比较文蛤不同地理群体的遗传多样性和不同壳色间的遗传差异,为文蛤种质资源的研究与品种选育工作提供理论基础和科学依据。本研究从文蛤EST数据库中开发了10个多态性微卫星标记(EST-SSR),并在文蛤中进行了遗传特征分析。微卫星位点的等位基因数范围为4-30,平均每个微卫星位点等位基因数为10.9个。观测杂合度和期望杂合度分别在0.100-1.000和0.538-0.973之间变化,平均为0.713和0.750。PIC值介于0.423(Mmt09)至0.956(Mmt47)之间,平均值为0.695。利用9个微卫星位点与3个亲缘关系相近的物种(薪蛤、等边浅蛤、琴文蛤)进行了跨物种扩增研究,跨物种通用性范围为29.17%-100%。这些微卫星位点将有助于进一步研究该物种的种群结构和遗传分化。本研究中,我们对9个文蛤群体进行了微卫星分析,筛选了6个多态性高的微卫星标记用于遗传评估,分析了种群分化程度,检测了不同群体的遗传多样性水平。我们检测到共165个等位基因。在这6个微卫星位点中,等位基因的最小数目是4,每个位点的最大数目是30。观测杂合度最小值为0.717,最大值为0.861,期望杂合度的平均值为0.797,最大值为0.856。9个文蛤群体的FST=0.214,P<0.01,说明群体间的遗传分化程度是显著的。本文通过邻接法对9个文蛤群体进行聚类分析,结果表明,来自GX(广西)的文蛤群体独立为一支,其他8个群体聚成一支,表明每个种群中个体之间存在一定程度的遗传变异。本研究为我国文蛤种群遗传多样性的检测提供依据,也为文蛤种质资源提供了保护。我们通过微卫星标记分析9个种群的样本,研究了文蛤的遗传变异和种群结构。同时,利用线粒体细胞色素氧化酶亚基I(mtCOI)基因评估了9个文蛤群体的遗传多样性和分化。获得共90个COI序列,每个COI序列长度为699 bp。鉴定了51个单倍型,其中10个单倍型在群体中共享。单倍型多样性在FJ(福建),PJ(盘锦)和JS(江苏)中最高(0.9778±0.0540),在DD(丹东)中最低(0.7778±0.1374)。核苷酸多样性在PJ中最高(0.4534±0.2405),在JS中最低(0.0062±0.0041)。中性检验(Fu’s Fs)和错配分布分析显示,文蛤不排除种群扩张事件。分子方差分析(AMOVA)表明,91.7%的遗传方差在种群内,0.52%的方差在种群中,表明种群之间存在显著的遗传分化(P<0.05)。邻接树显示单倍型不是根据地理位置聚类,而是来自相同或相邻位置的一些单倍型组合在一起。本研究结果为文蛤的遗传多样性和种群结构提供了有用的信息,并为文蛤的资源管理和保护提供见解。采用SRAP(sequence-related amplified polymorphism)分子标记分析了文蛤9个群体的遗传多样性。从105对引物组合中筛选出8对条带清晰、多态性丰富的引物组合,每对引物组合检测到的位点数为12-23个,在9个文蛤群体中共检测到132个位点。JS群体的多态位点百分率最高(27.27%)。9个文蛤群体的Nei’S基因多样性在0.0647-0.0793之间,其中SD(山东)群体最低,NK(朝鲜)群体最高。Shannon’S信息指数在0.1023-0.1202之间,其中SD群体最低,JS群体最高。9个群体间的Nei’S无偏遗传距离为0.0243-0.0570,遗传相似度为0.9446-0.9760;GX和SD群体间遗传距离最大(0.0570),亲缘关系较远,SD和JS群体间遗传距离最小(0.0243),亲缘关系较近。这为文蛤的种质资源保护和良种选育提供了科学依据。采用SRAP-cDNA方法分析了两种壳色文蛤的差异表达基因,筛选与壳色相关的分子标记。采用30对稳定的引物组合对2种壳色文蛤cDNA进行扩增,有11对引物表现出差异片段,经过回收、克隆、测序后得到18条不同的差异序列,将测序结果进行BlastX比对分析,结果发现Ton依赖受体蛋白可能参与贝类壳色调控。根据差异序列设计了SCAR引物,并在“黄色”和“红色”文蛤中进行了PCR扩增,获得了4对差异引物.采用群体对四种标记(Me1/Em2,Me2/Em3,Me4/Em11 and Me4/Em12)进行验证,结果发现,Me1/Em2和Me2/Em3在“黄色”文蛤群体中呈现阳性,而Me4/Em11和Me4/Em12在“红色”文蛤群体中为阳性,并且这四种标记均可作为文蛤壳色相关标记。这为研究文蛤不同壳色基因调控奠定了基础,也为进一步研究文蛤壳色性状的分子遗传基础提供了有用的信息。
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