利用微衛(wèi)星標(biāo)記分析鴨群體遺傳多樣性

利用微衛(wèi)星標(biāo)記分析鴨群體遺傳多樣性

我國(guó)豐富的養(yǎng)鴨品資源，不僅有許多優(yōu)良的當(dāng)?shù)仄贩N（27個(gè)），還有從國(guó)外引進(jìn)的品種和近年來(lái)種植的新品種。這些品種對(duì)中國(guó)養(yǎng)鴨業(yè)的發(fā)展起到了積極的作用。有關(guān)鴨品種遺傳變異的研究報(bào)道相對(duì)較少,且已有的報(bào)道主要集中在一些生化性狀方面,利用分子遺傳標(biāo)記對(duì)鴨開(kāi)展的研究則更少。微衛(wèi)星標(biāo)記具有數(shù)量大、分布廣而均勻、多態(tài)信息含量高、共顯性遺傳、引物通用、檢測(cè)方法簡(jiǎn)便、快捷等優(yōu)點(diǎn),目前已被廣泛應(yīng)用于各種家禽品種群體遺傳結(jié)構(gòu)和親緣關(guān)系的分析,并取得了許多有價(jià)值的研究成果。本研究運(yùn)用9個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)高郵鴨、金定鴨、荊江麻鴨、龍白鴨、山麻鴨、白羽番鴨、蘇牧麻鴨、蘇牧白羽鴨、蘇牧黑羽鴨、黑羽番鴨(純黑)、黑羽番鴨(白頭)11個(gè)鴨種(群)進(jìn)行了遺傳學(xué)檢測(cè),旨在從分子水平上揭示不同鴨品種的遺傳變異,為鴨品種資源的保護(hù)及利用提供依據(jù)。1材料和方法1.1鴨種和引物的選擇1)血樣來(lái)源:采集11個(gè)鴨種(群)的血樣,其中高郵鴨、金定鴨、荊江麻鴨、山麻鴨為我國(guó)地方品種,白羽番鴨為從法國(guó)引進(jìn)品種,蘇牧麻鴨、蘇牧白羽鴨、蘇牧黑鴨、黑羽番鴨(純黑)、黑羽番鴨(白頭)為江蘇豐達(dá)種鴨場(chǎng)培育品種,龍白鴨為福建培育品種。上述品種除高郵鴨來(lái)源于高郵種鴨場(chǎng)外,其余均來(lái)源于國(guó)家水禽種質(zhì)資源基因庫(kù)。每個(gè)鴨品種采集40個(gè)血樣,爪靜脈采血,肝素鈉抗凝,全血加入裂解液中混勻,4℃保存?zhèn)溆谩?)引物:隨機(jī)選擇分布于不同染色體上的9對(duì)微衛(wèi)星引物(表1)用于本研究。所有引物均由上海生工生物工程公司合成。3)試劑:10×Buffer、Taq酶、Mg2+、dNTPs為上海生工生物工程公司產(chǎn)品。4)主要儀器和設(shè)備:HybridPCR擴(kuò)增儀、Kodak凝膠成像系統(tǒng)。1.2na-pcr擴(kuò)增1)DNA提取:參照文獻(xiàn),稍加修改。2)PCR擴(kuò)增:反應(yīng)體系體積為25μL,其中50ng·μL-1DNA模板1.5μL,10×Buffer2.5μL,25mmol·L-1MgCl21.2～2.0μL(因基因座而異),10mmol·L-1dNTPs0.5μL,5pmo1·μL-1兩側(cè)引物各1μL,5U·μL-1TagDNA聚合酶0.2μL,用超純水補(bǔ)足25μL。反應(yīng)程序?yàn)?94℃預(yù)變性10min;94℃變性40s,55～58℃退火40s,72℃延伸40s,共35個(gè)循環(huán);72℃最終延伸5～10min。3)電泳及結(jié)果記錄:擴(kuò)增結(jié)束后,先用2%瓊脂糖電泳檢測(cè)是否有擴(kuò)增產(chǎn)物,以及擴(kuò)增產(chǎn)物是否在所需的長(zhǎng)度范圍內(nèi)。再用8%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行分離,200V電泳2h,銀染法檢測(cè)。利用Kodak成像軟件計(jì)算其分子量。1.3衛(wèi)星座位的基因頻率及多態(tài)信息含量統(tǒng)計(jì)11個(gè)鴨種(群)的等位基因組成,計(jì)算9個(gè)微衛(wèi)星座位的基因頻率、平均基因雜合度(H)以及平均多態(tài)信息含量(PIC)。其中k為等位基因數(shù)目,Pi,Pj、分別為第i、j個(gè)等位基因的頻率。2結(jié)果與分析2.11鴨種群的基因子數(shù)和頻率由表2可知,11個(gè)鴨種(群)的9個(gè)微衛(wèi)星座位共檢測(cè)到68個(gè)等位基因,其中APL272579、APL272580、CMO272211的多態(tài)性最豐富,均有10個(gè)等位基因;APL272577和APL272578最少,只有4個(gè)等位基因。9個(gè)微衛(wèi)星座位的平均基因數(shù)為7.6個(gè)。同一個(gè)微衛(wèi)星座位上,11個(gè)鴨種(群)的等位基因數(shù)目和頻率表現(xiàn)出明顯的差異。等位基因的頻率分布在0.0125～0.8571之間。2.2黑羽番鴨和荊江麻鴨基因雜合度由表3可知,平均基因雜合度在0.5757～0.6948之間,黑羽番鴨(白頭)平均基因雜合度最高,荊江麻鴨平均基因雜合度最低。由表4可知,多態(tài)信息含量在0.5131～0.6444之間,黑羽番鴨(白頭)多態(tài)信息含量最高,荊江麻鴨多態(tài)信息含量最低。3鴨種群的遺傳多樣性微衛(wèi)星標(biāo)記由微衛(wèi)星的核心序列與其兩側(cè)的側(cè)翼序列組成,側(cè)翼序列使微衛(wèi)星基因座具有特異性,而微衛(wèi)星本身重復(fù)單位數(shù)的變異使其具有多態(tài)性。本試驗(yàn)結(jié)果表明,微衛(wèi)星標(biāo)記的平均等位基因數(shù)為7.6個(gè),最多為10個(gè),最少為4個(gè)。根據(jù)微衛(wèi)星標(biāo)記的選擇標(biāo)準(zhǔn),有4個(gè)等位基因就能較好地用于遺傳分析,因此,可用本試驗(yàn)所選取的微衛(wèi)星位點(diǎn)對(duì)鴨種的遺傳變異進(jìn)行進(jìn)一步研究。在微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)中,基因傳雜合度是估測(cè)群體遺傳變異度的一個(gè)重要指標(biāo)。群體雜合度越低,反映該群體的遺傳一致性越高,而群體的遺傳變異就越少,群體的遺傳多樣性越差。本研究結(jié)果表明,11個(gè)鴨種(群)9個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記的平均雜合度為0.6599(0.5757～0.6948),黑羽番鴨(白頭)平均基因雜合度最高,為0.6948,說(shuō)明黑羽番鴨(白頭)群體有豐富的遺傳多樣性,同時(shí)也說(shuō)明黑羽番鴨(白頭)群體還需進(jìn)一步純繁選育,以提高群體的整齊度和生產(chǎn)性能;荊江麻鴨平均基因雜合度最低,為0.5757,表明荊江麻鴨群體在該位點(diǎn)上的基因型趨于一致,從而導(dǎo)致了較低水平的群體遺傳多樣性。多態(tài)信息含量(PIC)是衡量等位基因片段多態(tài)性的理想指標(biāo)。當(dāng)PIC≥0.5時(shí)該座位為高度多態(tài)性座位,0.25≤PIC<0.5時(shí)為中度多態(tài)性座位,PIC<0.25時(shí)為低度多態(tài)性座位。在一個(gè)群體中,多態(tài)信息含量越大,表明該座位雜合子比例越大,提供的遺傳信息越多。本研究中11個(gè)鴨種(群)9個(gè)微衛(wèi)星座位的平均多態(tài)信息含量為0.5966(0.5131～0.6444),為高度多態(tài),可見(jiàn)PIC的高低與群體平均雜合度的研究結(jié)果基本一致。本研究結(jié)果表明,11個(gè)鴨種(群)的遺傳變異均較大,多態(tài)信息含量高。其原因可能是本研究所用品種中的蘇牧麻鴨、蘇牧白羽鴨、蘇牧黑鴨、黑羽番鴨(純黑)、黑羽番鴨(白頭)、龍白鴨均為近年來(lái)新培育的品種。由于