红鲫BAC文库构建及BAC末端测序初步分析

摘要

红鲫在分类上属于鲤科，鲤亚科，鲫属，体色全红，且具有遗传性状稳定，生活力强，性成熟早，繁殖力强等特点。本实验室选育的改良红鲫更是具有背高、抗病力强等特点。红鲫的人工单性生殖技术简单且己被熟练掌握，能相当方便地进行基因纯化和尽快建立各种不同用途的近交系。这些优点使红鲫完全满足实验动物应具备的基本要求。此外，红鲫作为人工异源四倍体鲫鲤的原始母本，其基因组的研究对四倍体鲫鲤的来源和进化分析具有重要意义。目前国内外对红鲫的基因组研究尚属空白，为了更加深入的研究红鲫的基因组特征，分析其进化地位和意义，本实验室构建了红鲫的BAC基因组文库，随机测序得到132条BAC末端序列，并从中选取3个BAC克隆进行全长测序分析，所得结果和结论如下：
　　 (1)本次构建的红鲫BAC文库，含有14850个克隆，插入片段大小在10-150kb之间，平均大小在80kb左右。
　　 (2)随机挑选了100个克隆，用T7和M13引物做初步的末端测序，获得132条高质量的末端序列，平均长度为951bp，其中GC含量为37.5％，这比斑点叉尾鮰和青鳉的GC含量要低，但是稍高于斑马鱼。利用RepeatMasker软件进行了重复序列分析，存在最多的是DNA转座子，其次是长散在重复序列(LINE)和长末端重复序列(LTR)，而短散在重复序列(SINE)在本次实验中并未发现。利用Trf软件分析我们共获得15条微卫星序列，其中双碱基重复有10个，三碱基和四碱基重复有5个，这些微卫星标记的发现将为后续鲫鱼遗传连锁图谱的构建以及群体遗传学的分析奠定基础。
　　 (3)在末端测序的基础上，我们挑选了3个BAC克隆进行了全长测序，编号为1、2、3，其全长分别为50982bp、15323bp、9663bp。经GENESCAN分析，1号BAC中含有7个已注释基因，基因名为：elementTf2155kDaproteintype1-like、nanorb、similartoputativereversetranscriptase、putativereversetranscriptase、transmembraneprotein196-like、hypotheticalproteinSTHERM、ORF2-encodedprotein，基因平均长度为4515bp，其中5个基因预测到具有启动子，另外，1号中还含有2个未注释基因；2号BAC克隆含有红鲫雌二醇受体β的部分核基因组序列，该序列含有5个外显子序列和5个内含子序列，将获得的雌二醇受体β的部分编码区序列与鲤鱼、斑马鱼、青鳉、河豚等的相应DNA序列进行了比较并进行了进化树分析，结果发现红鲫与鲤鱼的同源性最高；3号BAC经测序发现是由36个长度为263bp的串联重复序列组成，该重复序列经FISH验证确认为红鲫特异性的探针，该重复序列的开发将能够十分清晰地阐释异源四倍体鲫鲤的染色体组成和减数分裂过程中染色体的交换和重组。