微衛(wèi)星DNA多態(tài)性在長爪沙鼠遺傳監(jiān)測中的應用研究.pdf

1、長爪沙鼠(Meriones unguiculatus)是我國特有的動物品種，是一種正在進行開發(fā)、有著廣闊應用前景的“多功能”實驗動物，由于具有許多獨特的生物學特征，已被廣泛用于醫(yī)學研究的各個領域。 盡管長爪沙鼠的形態(tài)學、解剖學、生理學和繁殖方法及生物學特性等已進行了廣泛研究，但其遺傳背景的研究還不夠深入，分子標記技術在這方面研究中具有獨特的優(yōu)點。微衛(wèi)星DNA又稱短串聯(lián)重復或簡單重復序列，其基本構成單位為2-6bp，多位于編碼區(qū)附

2、近，也可位于基因內(nèi)的間隔區(qū)、外顯子、內(nèi)含子和調(diào)控區(qū)域，且分布均勻，是一類用途十分廣泛的DNA分子標記。用微衛(wèi)星作為長爪沙鼠的遺傳標記，采用PCR技術檢測長爪沙鼠遺傳多態(tài)性，開展長爪沙鼠遺傳領域的研究，可以為長爪沙鼠資源的保護和開發(fā)利用奠定理論基礎。 Z:ZCLA長爪沙鼠是浙江省實驗動物中心馴養(yǎng)的嚙齒類實驗動物封閉群，已保種達40余代，為國內(nèi)維持時間最長、特性穩(wěn)定、應用單位最多、使用量最大以及基本生物學特性研究較系統(tǒng)的第一個遠交封

3、閉群實驗動物。但是隨著遺傳代數(shù)的增加，導致基因雜合度減小，出現(xiàn)基因丟失等現(xiàn)象，因此有必要對其進行遺傳檢測，確定其遺傳多樣性水平，為群體遺傳保種方案的提出提供理論依據(jù)。 本研究以Z:ZCLA封閉群、野生群和近交系長爪沙鼠為研究對象，篩選長爪沙鼠微衛(wèi)星標記，應用獲得的微衛(wèi)星標記分析3個群體的遺傳結(jié)構和整體遺傳概貌，檢測群體的基因雜合度、多態(tài)信息含量，通過對比Z:ZCLA封閉群和野生群，判定Z:ZCLA長爪沙鼠封閉群的遺傳多樣性水平，

4、監(jiān)測其由于長期封閉可能存在的基因丟失過多、遺傳多樣性水平降低等問題，為實現(xiàn)Z:ZCLA封閉群的可持續(xù)發(fā)展、全面實驗動物化提供理論依據(jù)；同時，通過監(jiān)測由日本國家實驗動物中心(NIBIO)培育而成的3個長爪沙鼠近交系，分析這3個近交系品系內(nèi)的純度，檢測其是否符合近交系的要求，通過檢測這3個近交系品系間的多態(tài)性，以期獲得各個品系的特異性位點和遺傳背景標記，為國內(nèi)長爪沙鼠近交系的培育提供參考。 實驗選取17個微衛(wèi)星DNA標記對Z:ZCL

5、A長爪沙鼠封閉群和野生長爪沙鼠群體進行遺傳多樣性分析，評估兩個群體內(nèi)的遺傳變異和群體間的遺傳分化，據(jù)此確定Z:ZCLA封閉群的遺傳多樣性水平；同時利用這17個微衛(wèi)星DNA標記監(jiān)測3個近交系長爪沙鼠品系的遺傳質(zhì)量狀況。 在Z:ZCLA封閉群和野生群中共有9個微衛(wèi)星DNA標記獲得穩(wěn)定的結(jié)果，分別為AF200941、AF200942、AF200945、AF200946、AF2009417和D11Mit128、PKC、SCN，共檢測到4

6、1個等位基因，每個基因的等位基因數(shù)從1到7不等，片段大小在120-283bp之間，所有位點的平均期望雜合度(He)和多態(tài)信息含量(PIC)值分別為0.5032和0.4656，Z:ZCLA封閉群和野生群9個微衛(wèi)星位點平均有效等位基因數(shù)分別為2.78和2.89，平均基因雜合度分別為0.3704和0.3893，平均多態(tài)信息含量分別為0.3256和0.3344；通過每個位點的固定指數(shù)FIT、FIS、FST檢驗群體的遺傳分化，結(jié)果顯示對于整個群體

7、而言，平均分化系數(shù)為39.8％，群體內(nèi)雜合子過剩顯著，通過計算，兩個長爪沙鼠群體的Reynolds’遺傳距離為0.5075，Nm值為0.3781。 Z:ZCLA封閉群和野生群長爪沙鼠均表現(xiàn)為中度多態(tài)，且Z:ZCLA封閉群較野生群低，提示通過長時間的封閉保種后可能導致Z:ZCLA封閉群遺傳多樣性減少，許多有重要價值的基因可能已經(jīng)丟失，種質(zhì)質(zhì)量和育種潛力就會降低，必須采取科學有效的措施來保護這個品種，防止優(yōu)良基因的丟失。本研究通過對

8、長爪沙鼠種群結(jié)構的分析，建立檢測遺傳多樣性的方法，為Z:ZCLA長爪沙鼠封閉群的保種研究提供理論依據(jù)。 在3個近交系中共有8個位點獲得穩(wěn)定的擴增結(jié)果，分別為AF200942、AF200945、AF200946、AF2009417和D11Mit128、PKC、SCN，共檢測到11個等位基因，片段大小在140-243bp之間，其中5個位點在群體內(nèi)表現(xiàn)為單態(tài)純合，3個位點在群體內(nèi)表現(xiàn)為單態(tài)雜合，所有位點在群體內(nèi)和群體間均呈單態(tài)性。3個