紫貂微卫星位点的开发及群体遗传分析

摘要

紫貂是典型的寒带、亚寒带哺乳动物，曾是一种分布广泛的物种。在我国，共有4种紫貂亚种，主要分布于东北和西北地区人口稀少、气候寒冷的针叶林地带。由于紫貂皮毛异常珍贵，所以该物种经常受到盗猎者的捕杀。再加上人类活动导致的栖息地破碎化，使得紫貂生存面临严峻的挑战。
　　本研究通过传统方法（磁珠富集），开发出紫貂基因组多态性微卫星位点22个。同时利用紫貂基因组高通量测序数据，开发了16个四碱基多态性微卫星位点。并且利用这16个四碱基位点，对来自中国东北地区的三个紫貂种群（牡丹江-尚志种群、漠河种群、根河种群）49个个体进行了遗传多样性和种群结构分析。主要研究结果如下：
　　1.通过构建基因组文库，共挑取了2252个克隆，经过阳性克隆筛选（获343个）、测序（测序200个阳性克隆）及引物检测（共设计100对），获得26对可以扩增出清晰、单一，且与预期大小相符条带的引物。利用22个紫貂样品对以上引物进行毛细管电泳检测，最终获得22个多态性微卫星位点。其等位基因数范围是3~11个，除了位点Mz24和Mz26的多态信息含量较低（0.250.5）。
　　2.通过本实验组已经获得的紫貂基因组数据（高通量测序），共设计了124对引物，随机挑选30对引物进行扩增效率检测，结果得到16对可以扩增出清晰、单一，且与预计长度相符条带的引物。运用这16对引物直接对49个样品基因分型（毛细管电泳），并做个体识别，结果表明16个位点均表现出较高的多态性，个体识别显示无样品重复。
　　（1）种群遗传多样性。三个紫貂种群经16个多态性位点检测，共得到105个等位基因，平均每个位点为6.563个。平均观测杂合度为0.5893，平均多态信息含量为0.672，说明16个位点具有较高的多态性，紫貂种群遗传多样性较高。
　　（2）群体遗传分化。三个种群所有位点的F-statistics分析结果显示，就整个群体而言，平均遗传分化指数（FST）为0.060，群体内的近交系数为0.103，存在近交现象与杂合子缺失现象；两两种群间遗传分化指数显示，牡丹江-尚志种群与漠河种群、根河种群遗传分化均较为明显（FST值分别为0.056与0.051），而漠河种群与根河种群遗传分化水平较低（FST=0.031），表明各种群间存在不同程度的遗传分化现象。
　　（3）群体遗传结构。根据微卫星数据Nei遗传距离进行种群UPGMA聚类分析，结果显示来自大兴安岭地区的漠河种群与根河种群聚为一支，来自小兴安岭、张广才岭一带的牡丹江-尚志种群自成一支。基于微卫星数据个体间遗传距离的NJ聚类分析将三个种群的所有个体分为两大类群，其结果与 UPGMA聚类分析、主坐标分析（PCoA）及STRUCTURE遗传结构分析结果一致。结合遗传分化指数（FST>0.05），说明大兴安岭地区紫貂种群与小兴安岭、张广才岭一带紫貂种群存在中等程度的遗传分化。

目录

声明

第一章 综述

1.1 紫貂研究概述

1.1.1形态特征与地理分布

1.1.2 种群现状

1.1.3 生态学研究进展

1.1.4 遗传学与分子生物学研究现状

1.2 群体遗传研究的主要内容

1.2.1 种群遗传多样性

1.2.2 种群遗传结构

1.3 分子标记的相关介绍

1.3.1 微卫星

1.3.2 其他分子标记

1.4 本研究的目的及意义

第二章 传统方法（磁珠富集）开发紫貂微卫星标记

2.1 样品、药品与仪器

2.1.1 实验样品

2.1.2 主要试剂

2.1.3 限制性核酸内切酶及接头

2.1.4 仪器设备

2.2 实验方法

2.2.1 基因组DNA的提取

2.2.2 酶切

2.2.3 切胶回收

2.2.4 连接接头

2.2.5 探针杂交

2.2.6 磁珠富集

2.2.7 PCR扩增富集液浓度及产物回收

2.2.8 连接、转化及阳性克隆筛选

2.2.9 引物检测

2.2.10 基因分型

2.2.11 数据分析

2.3 结果与分析

2.3.1 多态性微卫星位点及引物

2.3.2 微卫星位点遗传参数分析

2.4 讨论

第三章 基于高通量测序数据开发紫貂微卫星及遗传多样性检验

3.1 样品、药品与仪器

3.1.1 实验样品

3.1.2 仪器与设备

3.2 实验方法

3.2.2 基于高通量测序数据筛选微卫星位点

3.2.3 数据分析

3.3 结果与分析

3.3.1 DNA提取、PCR检测及基因分型结果

3.3.2 SSR标记及引物

3.3.3 个体识别

3.3.4 群体遗传多样性

3.3.5 群体间遗传分化

3.3.6 种群遗传结构

3.4 讨论

3.4.1 群体遗传多样性

3.4.2 群体间遗传分化

3.4.3 群体遗传结构

3.4.4 高通量测序开发微卫星的优越性

3.4.5 紫貂的保护建议

第四章 总结

4.1 结论

4.2 创新之处

4.3 不足与展望

附录

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢