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比格犬因体型小,性情温顺,抗病力强,生理生化指标均衡而成为生物医学领域公认的理想实验用犬。我国于二十世纪八十年代初引入比格犬,并已成功地饲养繁育,国内形成了广东、北京和上海等主要的比格犬繁育基地。然而在二十余年的饲养繁殖和应用研究中,有关比格犬的群体遗传研究工作鲜有报道,对于比格犬遗传稳定性、基因频率均衡性和比格犬遗传隔离及分化的研究以及种质保护工作也没有深入开展。Falk & Holsinger(1991)指出:我们不可能保护好我们所不了解的。为有效保护比格犬种质资源,防止实验用比格犬近交衰退以及种群的隔离和分化,本实验采用分子遗传标记(molecular genetic markers)中的DNA指纹图法(DFP,DNA Fingerprint)和随机扩增多态性DNA(RAPD,Random-amplified Polymorphic DNA)方法,对国内广东、上海和北京三个主要的比格犬生产基地及美国最大的实验用比格犬生产单位——Marshell公司的比格犬进行了群体遗传分析。不同种群遗传分析的实验样品来自美国、广东、上海和北京各群体内随机选取的比格犬。不同世代遗传结构分析的样品来自北京的群体,实验根据三个不同世代分为三组,不同组间对应的每三个个体间有垂直亲缘关系,同一世代个体之间无亲缘关系。 实验应用DFP方法,对不同群体内部及群体之间进行群体遗传分析,应用Phyltools6.0软件和SAS6.12进行数据处理,根据Nei’s公式,进行相似系数和共有带率等(similarity coefficient and probability of band sharing)计算,并构建群体遗传聚类树状图。结果表明:美国Marshell比格犬的可判读图带数为9.8±1.789,广东为10.2±0.837,上海为10.8±1.483,北京为11.2±2.280,四个群体平均图带数为10.5。美国比格犬的共有带率为0.204,广东为0.294,上海为0.370,北京为0.267。不同群体之间的相似系数:四个种群的相似度范围在0.508~0.557之间,平均相似度为0.526,四个不同种群群体间相似性无显著性差异(P=0.236>0.05)。根据群体遗传距离进行聚类分析并绘制树状聚类图,结果显示上海比格犬种群和广州比格犬种群遗传距离较近,北京比格犬种群和美国比格犬种群距离较近。 应用群体遗传分化系数g=(dt—ds)/dt公式(dt是群体内和群体间所有配对距离的平均值,ds是群体内平均配对比较距离),对各个群体的遗传分化与隔离进行分析。结果显示,群体内和群体间平均遗传距离为0.449;美国群体群体遗传分化系数为0.02,即98%的遗传多样性来自群体内,2%的遗传多样性来自群体间;广东群体、上海群体和北京群体遗传分化系数为0.169、0.214、0.129,即广东群体、上海群体和北京群体 中文摘要的遗传多样性各有16.9%,21 .4%,12.9%来自群体间。结果说明国内各群体经过各自封闭状态下的繁殖,群体间己经形成了遗传隔离和分化。 由一于DFP技术是对基因组DNA的内含子进行分析,而RAPD能较好地反映基因组外显子的遗传状况。选用20对引物进行RAPD反应,引物序列均来自文献及Intemet网,其中C+G不少于50%,由上海博雅生物技术有限公司合成。其中Seq01、02、03、08、09、10、20等引物产生清晰可辩的多态标一记。共扩增出41条图带。每个个体扩增片段数目在1一9之间。引物多态百分率在11.n%一71.43%,表明RAPD技术可用于比格犬遗传多态性的研究。 通过对不同比格犬群体内的RAPD分析,结果表明:四个群体内部相似性为0.859一0.898,平均为0.882。其中美国群体相似性为0.859土0.0299,广东群体相似性为0.888士0.0315,上海群体相似性为0.898士0.0261,北京群体相似性为0.884土0.0330。显示了比格犬具有较好的DNA遗传多样性,不同群体比格犬群内相似性基本处于同等水平。 应用平均等位基因频率:q=(1一X)’瓜,对四个群体进行群体平均等位基因频率进行计算,群体平均等位基因频率为0.7229一0.7538,其中美国群体平均等位基因频率为0.7538,上海群体平均等位基因频率为0.7537,北京群体平均等位基因频率为0.7385,广东群体平均等位基因频率为0.7229。结果说明四个群体基因频率均衡性基本一致。 在比格大群体内不同世代遗传研究中,采用北京比格犬繁育基地的三个世代比格犬进行DFP作图分析。结果表明:隔代相似度:F1一FZ隔代相似度为0.540士0.091,FZ一F3的隔代相似度为0.493士0.128,Fl一F3的隔代相似性度0.481士0.100,平均相似度为0.505。世代内部相似度为:F1种群的相似度为 0.577士0.124,FZ种群的相似度为0.550士0.009,F3种群的相似度为0.469士0.113;应用单因素3水平均方差检验,Fl与FZ相似性无显著性差异,FZ与F3、Fl与F3相似性有显著性差异。 实验结论:(l)我国实验用比格犬已经形成极度地理隔离和分化;(2)比格犬种质具有丰富的DNA多态性:(3)北京群体的遗传分析表明,群体遗传己经基本达到均衡状态,实验犬的封闭群体系已初步建立:(4)我国的实验用比格大种质分化严重,种群的标准化建设函待解决。