长爪沙鼠微卫星DNA、RAPD位点筛选和群体遗传结构分析

摘要

长爪沙鼠在生命科学诸多领域己得到广泛应用，是一种正在被国内外开发的“多功能性”实验动物，但有关长爪沙鼠的遗传研究甚少，其群体遗传结构尚不清楚。因此，开展长爪沙鼠基因多样性研究将有助于了解其基因结构和群体遗传状态，为长爪沙鼠的保种、性状控制和生产管理提供依据，促进长爪沙鼠实验动物化和标准化进程。实验通过PCR扩增技术从长爪沙鼠近缘动物大、小鼠不同染色体上的62个微卫星位点中筛选长爪沙鼠微卫星位点，并从随机合成的50条RAPD引物中筛选适用于长爪沙鼠的RAPD位点。用试验筛选出的8个微卫星位点和GenBank中的5个有效位点以及20条适合于长爪沙鼠群体遗传分析的RAPD位点对国内2个主要的长爪沙鼠生产单位的4个群体(北京首都医科大学实验动物科学部B1和B2,浙江省实验动物中心的Z1和Z2)进行遗传分析。结果表明，13个微卫星位点在沙鼠群体中等位基因数在1～4之间，等位基因数平均为2.1538个；有效等位基因数在1.0000～2.2688之间，平均有效等位基因数为1.5986；二者的平均值相差较小，各群体内微卫星标记的等位基因频率分布均匀。20个RAPD引物共扩增出了108条清晰稳定的谱带，其中有18个引物的扩增带具有多态性；扩增产物的片段长度在200～2000bp之间，单一引物扩增条带为2～9条。经微卫星DNA和RAPD分析结果表明，4个群体均符合Hardy-Weinberg平衡状态；4个群体的微卫星位点的基因纯合度偏高(0.5027～0.6044)；4个沙鼠群体微卫星位点的平均杂合度偏低(0.3956～0.4973)；微卫星和RAPD的Nei's基因多样性指数和香隆指数(Shannon's)都偏低。4个群体的聚类分析表明，北京的两个群体的遗传距离相对较远，而浙江两个群体相对较近，但经统计结果表明，4个群体之间只有B1与Z2群体差异显著。 通过以上结果说明：本实验建立了由大、小鼠微卫星位点中选取长爪沙鼠微卫星位点的方法，并成功筛选出8个长爪沙鼠微卫星位点；筛选出了可有效进行长爪沙鼠群体遗传分析的13个微卫星位点和20个RAPD位点；微卫星DNA和RAPD分子标记方法对长爪沙鼠群体遗传分析的结果趋于一致，前者反映动物群体遗传概貌更直观，信息量更大，重复性和稳定性也优于后者；国内主要的4个长爪沙鼠群体存在一定程度的分化，遗传多样性的顺次为B1＞B2＞Z1＞Z2；4个沙鼠群体在二十余年的各自封闭繁育中，群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态；B1群体相对于B2、Z1、Z2群体而言具有遗传基因的多样性。

目录

论文说明：英文缩略词表

前言

1长爪沙鼠的研究现状

2遗传标记技术

3微卫星标记技术的应用

4 RAPD遗传标记的应用

5本项目研究的目的、技术路线及研究的意义

1材料

2方法

3结果

1材料

2方法

3结果

讨论

1关于居群遗传学的取样问题

3关于RAPD标记技术

4关于长爪沙鼠的相似系数与Nei氏遗传距离

5 4个长爪沙鼠群体的群体遗传概貌

结论

参考文献

大、小鼠微卫星引物对长爪沙鼠的扩增

致谢

附录1本论文使用Popgen3.2统计的相关数据名称及含义

附录2长爪沙鼠微卫星位点在群体中的部分扩增图片

附录3长爪沙鼠微卫星DNA基因配型结果及Popgen3.2程序

附录5 RAPD位点筛选结果的部分图片

附录6 RAPD位点在长爪沙鼠群体中的部分扩增图片

附录7 RAPD位点扩增结果的矩阵数据及Popgen3.2程序