张留所[1]2003年在《AFLP和SAMPL技术在中国对虾遗传分析中的初步应用》文中指出由于种质资源遭到严重破坏及消费量的绝对增加，海捕中国对虾远不能满足市场需求，养殖中国对虾作为这一市场的必要补充在我国已初具规模。大部分对虾养殖依赖海捕虾作为亲本，加上其他原因的种质滥采，野生中国对虾资源受到严重威胁，同时由于野生虾一些个体可能是多种病毒的携带者，从而又可能给对虾养殖带来病害隐患；另一方面，由于驯化选择可使对虾更好的适应人工养殖环境，同时选择育种可改进物种若干经济性状，如生长速度和抗病力等，这就更加显示了以海捕虾作为养殖亲本的缺陷和遗传育种的必要性，开发多态性的DNA分子标记是遗传改良工作的基础。本文尝试利用AFLP及其相关技术SAMPL在中国对虾中筛选相关分子标记，并通过比较抗病中国对虾(第四代抗病虾)及对照(前几代抗病中国对虾、野生中国对虾)谱带差异，试图找到与中国对虾生长速度、抗病等性状相关的分子标记或主效基因，为中国对虾的遗传图谱构建、QTL作图、分子标记辅助选择及其他育种方法奠定遗传学基础，同时对中国对虾性别相关标记和SAMPL法发展微卫星标记作了一些探讨。 本工作首次将AFLP和SAMPL技术应用于中国对虾遗传学研究。运用SAMPL技术比较了筛选抗病中国对虾四个世代(G1、G2、G3、G4)及一个野生群体(W1)间的遗传变化，经UMPGA聚类分析，G1、G2、G3、G4作为一支与W1首先分开，G2、G3、G4再聚为一支与G1分开，然后G3、G4作为一支与G2分开，可以看出经过抗病性状选择，不同世代中国对虾在遗传上初步发生变化，新的遗传特征开始形成，但未能找到世代特异带。另外，应用AFLP和SAMPL对G2、G3、G4、W1及一个日照养殖群体HG进行了比较，将AFLP、SAMPL条带统计到一起聚类分析显示G2、G3、G4聚为一支与W1与HG的聚合支首先分开，G3、G4再聚为一支与G1分开，显然G2、G3、G4聚合趋势与上述SAMPL分析结果相似；除AFLP、SAMPL条带统计到一起计算外，对上述G2、G3、G4、W1、HG相同样本的AFLP、SAMPL条带分别进行了运算，可以看出两种方法结果相似，单一技术计算结果与两者联合处理结果相似，但AFLP条带经POPGENE软件处理所得UMPGA系统树却有所差别。 本研究试图通过雌雄中国对虾间的AFLP或SAMPL谱带分析揭示性别相关标记，利用15个AFLP引物对和12个SAMPL引物对，共产生1370个位点，仅在AFLP分人FLP和SAMPL技术在中国对虾遗传分析中的初步应用析中发现引物对E一从G、M一CCT产生一条雄性特异带，为了进一步证实这条特异带仅存在于中国对虾雄体中，以其他群体对虾与上述实验个体作对比实验，结果表明并未找到中国对虾性别特异带。通过上述分析可以初步推断在中国对虾中没有性染色体或性染色体分化较弱。 微卫星的发展主要受限于微卫星两端旁侧特异引物的筛选，本研究在中国对虾中初步尝试了基于SAMPL技术的微卫星标记开发，随机选取了5个S枷PL条带(5 11、513、514、522、524)进行了克隆测序，大小分别为161bp、157bp、147bp、152bp、298bp，但在511、513、514、522四个片段中未找到引物序列外的微卫星序列重复;524两端引物均为传统的AFLP引物，在此测序片段中有一(GA)39重复序列。本文基于SAMPL的一种微卫星筛选方法在中国对虾中的尝试并没有达到预期的效果，S胡PL并未紧接其引物扩出相应微卫星序列，原因可能是所用SAMPL引物中的二碱基重复在中国对虾基因组中分布并不普遍，也可能与所测片段数量过少有关，作者试图找到一种快速、安全的微卫星筛选方法还有待进一步探讨。
张留所[2]2006年在《凡纳滨对虾分子标记筛选、连锁图谱构建和QTL定位》文中指出利用AFLP和微卫星标记,以凡纳滨对虾F1全同胞家系为作图群体,构建了凡纳滨对虾的雌性和雄性遗传连锁图谱并对生长相关性状体长和体重进行了QTL分析。利用经过筛选的108对AFLP引物组合,对亲本和94个子代个体进行了分离分析。共得到2041个多态AFLP标记(1:1分离)。平均每个引物组合产生20个多态片段。有826个AFLP标记偏离孟德尔遗传(40.5%, P<0.05)。所筛选的100个微卫星标记中有30个在家系中有作图信息,分别有24个和20个位点可以用于母本和父本的作图。对父母本β-1,3-葡聚糖结合蛋白(BGBP),脂多糖和葡聚糖结合蛋白(LGBP)和蜕皮抑制激素(MIH)等基因片段进行序列分析得到一些可用于构建连锁图谱的SNP标记。对所有的分离标记进行了连锁分析,分别绘制了凡纳滨对虾的雌性和雄性连锁图谱。雌性连锁图谱的框架图有319个遗传标记组成,分布于45个连锁群,其中AFLP标记300个,微卫星位点18个,性别标记一个,连锁群长度从29.5cM到260.0cM,每个连锁群含4-16个标记。图谱长度为4134.4 cM,各连锁群平均图距在7.6到25.9 cM之间,总平均图距为15.1 cM。有267个标记(含14个微卫星)整合到雄性框架图上。雄性框架图也含45个连锁群,长度从14.2cM到161.1cM,图谱长度为3220.9 cM,各连锁群平均图距在4.1到25.5 cM之间,总平均图距为14.5 cM。作图群体所有个体的性别均作为标记整合到雌雄分离信息中,在94个F1个体中,54个为雌虾,40个是雄虾。在雌性图谱第29连
刘飞[3]2008年在《蚂蟥生长繁殖习性及其遗传多样性分子标记研究》文中提出药材水蛭为蚂蟥Whitmania pigra Whitman、水蛭Hirudo nipponica Whitman和柳叶蚂蟥Whitmania acranulata Whitman的干燥品,是常用的活血化瘀药。目前心血管疾病给人类健康造成的危害已经越来越大,并已成为人类死亡的第一杀手,而以水蛭为主要原料的中成药产品有望成为这一顽症的克星,并且其抗炎作用可在饲料添加剂中进行大力开发应用。因此水蛭已成为中西药及饲料工业不可缺少的原料,且随着社会发展及其相关产品的开发,其需求量仍将快速增长,而野生资源却日益枯竭致使供需矛盾非常突出。近几年,水蛭已成为世界性的紧俏中药材之一。1984年水蛭被列入动物保护国际红皮书。保护现有的蚂蟥野生资源已成当务之急,为此蚂蟥种质资源亟待整理和评价,以便为蚂蟥核心种质资源库的建立提供有力保障。本研究首先从蚂蟥内脏结构、皮肤表皮细胞类型的分布等形态学研究开始,进一步研究了蚂蟥的生理、生长、繁殖习性和药材中农残、重金属的积累,并对不同炮制品、不同种质的蚂蟥的内在质量进行系统的评价。在对其生理、生长、繁殖习性研究的基础上,收集了我国蚂蟥分布区部分种质资源,同时引入4个水蛭H.nipponica种群作为参照,在分子水平分析了蚂蟥遗传多样性,了解其群体遗传结构和多态性水平,并进行了类群的划分,为蚂蟥和水蛭的资源保护利用策略和人工选育提供有力的理论依据。其次,采用两种方法开发了蚂蟥的微卫星序列,并分析了其特点,为SSR分子标记在蚂蟥遗传多样性研究中的应用和蚂蟥种质资源的鉴定奠定了基础。具体研究内容和结果如下:1.蚂蟥生长繁殖习性及药材质量评价研究(1)应用组织石蜡切片和显微摄影方法,对蚂蟥内脏器官,包括口、咽、食管、嗉囊、肠、直肠、侧盲囊、精巢、储精囊、输精管、射精球、前列腺、皮肤等进行解剖观察分析。明确了蚂蟥的消化系统、生殖系统器官和皮肤的组织结构和作用,皮肤黏液细胞的类型与分布。为进一步研究蚂蟥的生长、繁殖习性和人工养殖及种质鉴别提供参考依据。(2)应用呼吸室法研究了蚂蟥的耗氧率、耗氧量和窒息点。结果表明平均体重为10g的蚂蟥,15～35℃变温条件下耗氧率变化在0.049～0.094mg·g~(-1)·h~(-1)之间,耗氧量在0.44～0.67mg·p~(-1)·h~(-1)之间,窒息点为0.90～1.51mg·L~(-1),20℃条件下耗氧率为0.044～0.058mg·g~(-1)·h~(-1),耗氧量为0.19～0.77mg·p~(-1)·h~(-1),窒息点为1.40～1.57mg·L~(-1)。说明蚂蟥的耗氧率随温度的升高而上升,窒息点随温度的升高而降低,体重与耗氧率呈负相关,与耗氧量呈正相关,白昼和夜晚耗氧率的差异不大。(3)研究了在不同温度条件下不同体重蚂蟥生长摄食情况,以及蚂蟥在24h内的摄食期律。结果表明蚂蟥生长的适宜温度是15～25℃,其饱食量随着体重增大和温度的升高而增加,摄食率随个体增大而降低,在24h之内蚂蟥有两个摄食高峰。(4)在不同温度、体重条件下观察了蚂蟥产卵和孵化习性。结果表明,蚂蟥产卵和孵化的最适温度为25℃,产卵的最佳体重为20g左右;温度能影响蚂蟥产卵前后的体重,而体重大小对产卵前后体重变化影响不明显;当卵重在0.1～2.0g之间时与孵出量成正比,当卵重大于2.0g时孵出量反而有所下降。(5)采用原子吸收分光光度计、原子荧光分光光度计和气相色谱仪对蚂蟥、基地土壤和养殖用水的重金属与农药残留进行了比较分析。结果表明除蚂蟥药材中铅超出国家现行有关标准外,蚂蟥药材、养殖基地土壤和养殖用水六六六、DDT和重金属残留各项指标均符合国家规定标准。建议今后在制订国家有关标准时,将类似蚂蟥类等动物的安全限量单独列出。(6)采用《药典》一部(2005版)的方法测定了野生和人工养殖蚂蟥不同炮制品的水分、醇溶性浸出物、总灰分、酸不溶性灰分、抗凝血酶活性等指标,用电感耦合等离子体发射光谱仪测定了铁、锌、铜、铬、铅、镉、汞等元素,比较了野生和人工养殖蚂蟥不同炮制品的内在质量。结果表明,水分:人工养殖与野生炮制品两者之间差异不显着(P＞0.05);总灰分:滑石粉烫炮制品最高,与其它炮制品差异显着(P＜0.05);酸不溶性灰分:滑石粉烫炮制品最高,与其他炮制品差异不显着(P＞0.05);醇溶性浸出物:野生炮制品与人工养殖炮制品差异显着(P＜0.05);抗凝血酶活性:野生和人工养殖生晒品均达到药典标准,且二者之间差异不显着(P＞0.05);人工养殖及野生蚂蟥不同炮制品中除铅超标外,其余金属元素含量均符合国家标准。(7)参考《药典》一部(2005版)测定了不同种群蚂蟥的水分、醇溶性浸出物、总灰分、酸不溶性灰分、抗凝血酶活性等指标,采用高效液相色谱法测定了其黄嘌呤,次黄嘌呤。结果表明南京人工养殖种群在水分、醇溶性浸出物、总灰分、酸不溶性灰分、抗凝血酶活性、黄嘌呤、次黄嘌呤等成分上均相对高于其他种群。2.利用分子标记技术分析我国蚂蟥种质资源遗传多样性(1)以全国蚂蟥主要分布区的8个省15份种质225个样本进行遗传多样性分析。利用RAPD标记技术分析,结果表明在物种水平上,多态位点百分率(PPL)为99.66%,Nei'S基因多样性指数(He)为0.3599。种群水平上的多态位点百分率在30.30%～56.06%之间,平均为44.14%,最高为安徽马鞍山,其次为江苏溧阳,最低为南京人工养殖。群体间遗传分化系数(G_(ST))为0.5539,种群间基因流(Nm)为0.4028。数据显示种群间分化较大,种群内存在一定程度变异。聚类分析显示,当相似系数为0.80时,可将15份材料分为8个类群,其中广西桂林、广东广州、云南大理、安徽马鞍山四个医蛭种群与其它大部分蚂蟥种群相似性较低。(2)利用ISSR分子标记技术分析了蚂蟥遗传多样性,结果表明,在物种水平上,PPL为99.56%,He为0.3490。种群水平上的PPL在25.00%～53.95%之间,平均为37.73%,最高为广西桂林,其次为广东广州,最低为江苏南京人工养殖。G_(ST)为0.5730,Nm为0.3727。结果也表明蚂蟥种群间存在较高水平遗传分化,种群内也存在一定的遗传变异。聚类分析表明,当相似系数为0.78时,可将供试的15个蚂蟥种群分为5个类群。(3)SRAP标记是一种新型技术,本文分析SRAP标记在蚂蟥遗传多样性研究上的适用性。结果表明在物种水平上,PPL为99.02%,He为0.3687。种群水平上PPL在31.69%～58.86%之间,平均为50.59%,最高为江西乐安,其次为江苏溧阳,最低为江苏南京人工养殖。G_(ST)为0.4699,Nm为0.5641。聚类分析显示,当相似系数为0.82时,可将15个种群分为6个类群。将SRAP标记结果同RAPD和ISSR结果分析比较,认为该新型标记可以用于蚂蟥遗传多样性研究。(4)通过测定蚂蟥核糖体ITS碱基序列,分析其特点,了解种内变异类型。结果得到我国蚂蟥主要的14个种群14个样本rDNA中的ITS完全序列。ITS长度为857～863bp。ITS碱基频率差异显着,ITS较为保守。根据两者序列以邻接法建立分子系统发生树,表明蚂蟥种内至少存在3个变异类型。结合RAPD、ISSR和SRAP叁种分子标记的研究结果,可将供试材料分为叁个等级加以保护和利用。3.蚂蟥微卫星(SSR)的开发SSR标记具有共显性特点,开发蚂蟥微卫星对于遗传多样性研究具有重要意义。通过分析评价两种有代表性的SSR标记开发方法,为微卫星开发方法的选择提供参考信息。在现有方法基础上提出蚂蟥微卫星序列开发的两种策略。(1)根据链亲和素磁珠和生物素特异结合的特性,将微卫星探针5'端生物素化后与链亲和素磁珠特异结合,用磁珠和探针的结合物与两端连接已知序列人工接头的蚂蟥基因组DNA酶切片段杂交,洗脱未杂交DNA片断后,建立微卫星文库。以此为模板用人工接头序列为引物进行PCR扩增,产物直接克隆,经菌液PCR筛选后测序分析。(2)将特异接头连接到限制性内切酶消化的基因组DNA上,以此为模板用简并引物抑制性PCR获得SSR文库,克隆后经过两次菌液PCR筛选进行测序分析。结果表明,这两种方法可以快速、高效地开发出微卫星序列。(3)结合前面从基因组DNA中已开发的微卫星序列,分析了蚂蟥SSR特点。结果发现二核苷酸重复类型在蚂蟥SSR占绝对优势,出现频率近93%,二核苷酸重复中以(AC)_n重复基元为主,达53.33%。此外,对SSR位点总共设计了14对引物,其中11对经检测有效可用于蚂蟥遗传多样性分析。
参考文献：
[1]. AFLP和SAMPL技术在中国对虾遗传分析中的初步应用[D]. 张留所. 中国海洋大学. 2003
[2]. 凡纳滨对虾分子标记筛选、连锁图谱构建和QTL定位[D]. 张留所. 中国科学院研究生院（海洋研究所）. 2006
[3]. 蚂蟥生长繁殖习性及其遗传多样性分子标记研究[D]. 刘飞. 南京农业大学. 2008