卵形鲳鲹亲子鉴定的SSR荧光标记引物及应用
技术领域
本发明属于微卫星标记技术领域,具体涉及一种卵形鲳鲹亲子鉴定的SSR荧光标记引物及应用。
背景技术
卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)属鲈形目,鲹科,鲳鲹属。俗称金鲳、黄腊鲳、黄腊鲹,是国内近十几年来开发的一种优质养殖对象,目前的国内养殖产量已经超过10万吨。
分子标记是群体动态检测、种质资源鉴定、谱系鉴定和增殖放流效果评估等研究和应用的重要工具。微卫星(Microsatellite DNA)又称简单重复序列(Simple SequenceRepeats,SSR),是指一类重复单位在2~6个碱基的重复序列,微卫星两侧序列一般相对保守,微卫星序列作为分子标记具有方法简单、单位点信息含量高、结果可靠和成本低廉的优点,结合多重PCR和通用荧光标记引物可使操作更简便、成本更低廉。
发明内容
本发明的目的在于提供用于卵形鲳鲹亲子鉴定的SSR荧光标记引物,该引物多态性高,PCR产物稳定可靠。
本发明的目的还在于提供一种卵形鲳鲹微卫星荧光多重PCR的方法,该方法鉴定准确、价格低廉。
本发明的最后一个目的在于提供上述荧光标记引物在卵形鲳鲹亲子鉴定中的应用。
本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于卵形鲳鲹亲子鉴定的SSR荧光标记引物,包括13对特异性引物,分别为引物对Tov32142、Tov25439、Tov26724、Tov6129、Tov32776、Tov16774、Tov15555、Tov4695、Tov368、Tov82、Tov533、Tov530和Tov215,其中:
Tov32142.F、Tov32142.R的序列如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示;
Tov25439.F、Tov25439.R的序列如SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:4所示;
Tov26724.F、Tov26724.R的序列如SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示;
Tov6129.F、Tov6129.R的序列如SEQ ID NO:7和SEQ ID NO:8所示;
Tov32776.F、Tov32776.R的序列如SEQ ID NO:9和SEQ ID NO:10所示;
Tov16774.F、Tov16774.R的序列如SEQ ID NO:11和SEQ ID NO:12所示;
Tov15555.F、Tov15555.R的序列如SEQ ID NO:13和SEQ ID NO:14所示;
Tov4695.F、Tov4695.R的序列如SEQ ID NO:15和SEQ ID NO:16所示;
Tov368.F、Tov368.R的序列如SEQ ID NO:17和SEQ ID NO:18所示;
Tov82.F、Tov82.R的序列如SEQ ID NO:19和SEQ ID NO:20所示;
Tov533.F、Tov533.R的序列如SEQ ID NO:21和SEQ ID NO:22所示;
Tov530.F、Tov530.R的序列如SEQ ID NO:23和SEQ ID NO:24所示;
Tov215.F、Tov215.R的序列如SEQ ID NO:25和SEQ ID NO:26所示。
本发明的上述第二个目的是通过以下技术方案来实现的:一种卵形鲳鲹微卫星荧光多重PCR的方法,包括以下步骤:
(1)提取卵形鲳鲹DNA:采集卵形鲳鲹亲本样品和子代样品,提取基因组DNA;
(2)合成特异性引物:筛选并合成上述的13对特异性引物,所述13对特异性引物共分为二组,分别为V1组和G36组,其中V1组包括引物对Tov32142、Tov25439、Tov26724、Tov6129、Tov32776、Tov16774、Tov15555、Tov4695和荧光标记的通用引物,G36组包括引物对Tov368、Tov82、Tov533、Tov530、Tov215和荧光标记的通用引物,用于PCR分析;
(3)多重PCR扩增:采用荧光PCR反应分别利用步骤(2)中的两组引物对步骤(1)中的基因组DNA进行PCR扩增;
(4)对扩增产物进行基因分型,利用基因分型结果对亲本基因型和子代基因型进行分析,判定子代个体的父母本。
在上述卵形鲳鲹的亲子鉴定方法中:
步骤(2)中V1组微卫星位点扩增的特异引物对和荧光标记通用引物如下表1:
表1 V1组微卫星位点扩增的特异引物对和荧光标记通用引物
步骤(3)中V1组多重PCR扩增体系如下表2:
表2 V1组多重PCR扩增体系
步骤(2)中G36组微卫星位点扩增的特异引物对和荧光标记通用引物如下表3:
表3 G36组微卫星位点扩增的特异引物对和荧光标记通用引物
步骤(3)中G36组多重PCR扩增体系如下表4:
表4 G36组多重PCR扩增体系
步骤(3)中荧光PCR反应时,扩增程序为98℃10s,57℃40s,72℃60s,35个循环;98℃10s,53℃40s,72℃60s,15个循环;最后72℃延伸30min,4℃保存。
步骤(4)中优选对扩增产物在ABI3730XL基因分析仪上进行基因分型。
进一步的,本发明提供的卵形鲳鲹微卫星荧光多重PCR的方法,包括如下步骤:
(1)筛选出两组多重SSR-PCR
根据卵形鲳鲹基因组参考序列,统计微卫星的分布和分类特点,通过对群体重测序数据分析,对微卫星进行分型、筛选高多态水平和3-6碱基重复单元的微卫星,评估引物的扩增特异性和引物组合之间的兼容性,筛选出两组多重SSR-PCR组合,用V1和G36表示,分别包含8个和5个微卫星位点,如上表1和上表3中所示;
(2)引物在商业公司合成;
(3)PCR扩增,扩增程序为98℃10s,57℃40s,72℃60s,35个循环;98℃10s,53℃40s,72℃60s,15个循环;最后72℃延伸30min,4℃保存,扩增结束后,送至商业公司采用ABI3730XL进行基因型分型;
(4)亲子鉴定
将多重PCR产物在自动测序仪(ABI 3730XL)上进行分型,读取个体基因型,根据孟德尔定律判断是否具有亲子关系。
本发明上述技术方案概述如下:首先筛选出两组微卫星扩增引物组合,共包含13对引物;然后每组在一个反应管中加入每对引物的特异引物对和荧光标记的通用引物,经PCR扩增出多个目的片段,通过电泳将不同引物的多个扩增产物加以分离,最后对分离条带进行统计,根据孟德尔定律进行亲子鉴定。
本发明的上述卵形鲳鲹微卫星荧光多重PCR的方法,该方法选用可靠有效的微卫星引物组合,提供一种利用多重PCR技术对卵形鲳鲹群体进行分型的方法,可用于群体遗传学研究、种质资源鉴定、谱系鉴定和增殖放流效果评估,分型方法采用毛细管电泳技术。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:
(1)本发明利用微卫星标记、多重PCR和通用扩增引物技术的结合,筛选了13个高度多态性微卫星位点,对卵形鲳鲹进行分型;
(2)本发明一次可以检测5个或8个或13个位点,且通用引物可以重复利用,相对于简单的单位点检测,效率提高,费用降低;
(3)本发明中包含的微卫星位点为3-6碱基,等位基因大小判读更加准确,提高了基因型数据的准确性;
(4)本发明可以在卵形鲳鲹群体谱系鉴定和增殖放流效果评估推广应用。
附图说明
图1为卵形鲳鲹微卫星荧光标记多重PCR V1组基因分型图,其中1A是荧光物质FAM标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图,1B是荧光物质HEX标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图;
图2为卵形鲳鲹微卫星荧光标记多重PCRG36组基因分型图,其中2A是荧光物质FAM标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图,2B是荧光物质HEX标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图;
图3为卵形鲳鲹亲本和子代的谱系图。
具体实施方式
下面结合实例具体进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例1
本实施例提供的用于卵形鲳鲹亲子鉴定的SSR荧光标记引物,包括13对特异性引物,分别为引物对Tov32142、Tov25439、Tov26724、Tov6129、Tov32776、Tov16774、Tov15555、Tov4695、Tov368、Tov82、Tov533、Tov530和Tov215,其中:
Tov32142.F、Tov32142.R的序列如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示;
Tov25439.F、Tov25439.R的序列如SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:4所示;
Tov26724.F、Tov26724.R的序列如SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示;
Tov6129.F、Tov6129.R的序列如SEQ ID NO:7和SEQ ID NO:8所示;
Tov32776.F、Tov32776.R的序列如SEQ ID NO:9和SEQ ID NO:10所示;
Tov16774.F、Tov16774.R的序列如SEQ ID NO:11和SEQ ID NO:12所示;
Tov15555.F、Tov15555.R的序列如SEQ ID NO:13和SEQ ID NO:14所示;
Tov4695.F、Tov4695.R的序列如SEQ ID NO:15和SEQ ID NO:16所示;
Tov368.F、Tov368.R的序列如SEQ ID NO:17和SEQ ID NO:18所示;
Tov82.F、Tov82.R的序列如SEQ ID NO:19和SEQ ID NO:20所示;
Tov533.F、Tov533.R的序列如SEQ ID NO:21和SEQ ID NO:22所示;
Tov530.F、Tov530.R的序列如SEQ ID NO:23和SEQ ID NO:24所示;
Tov215.F、Tov215.R的序列如SEQ ID NO:25和SEQ ID NO:26所示。
实施例2
本实施例提供卵形鲳鲹微卫星荧光多重PCR的方法,包括以下步骤:
(1)提取卵形鲳鲹DNA:采集待鉴别的卵形鲳鲹亲本样品和子代样品,提取基因组DNA;
(2)筛选出两组多重SSR-PCR
根据卵形鲳鲹基因组参考序列,统计微卫星的分布和分类特点,通过对群体重测序数据分析,对微卫星进行分型、筛选高多态水平和3-6碱基重复单元的微卫星,评估引物的扩增特异性和引物组合之间的兼容性,筛选出两组多重SSR-PCR组合,用V1和G36表示,分别包含8个和5个微卫星位点,如上表1和表3中所示;
表1 V1组微卫星位点扩增的特异引物对和荧光标记通用引物
表2 V1组多重PCR扩增体系
V1组PCR体系反应物 |
含量(μL) |
Tov32142.F(5μmol/L) |
0.06 |
Tov25439.F(10μmol/L) |
0.06 |
Tov26724.F(10μmol/L) |
0.06 |
Tov6129.F(10μmol/L) |
0.06 |
Tov32776.F(10μmol/L) |
0.06 |
Tov16774.F(10μmol/L) |
0.06 |
Tov15555.F(10μmol/L) |
0.06 |
Tov4695.F(20μmol/L) |
0.24 |
Tov32142.R(5μmol/L) |
0.24 |
Tov25439.R(10μmol/L) |
0.24 |
Tov26724.R(10μmol/L) |
0.24 |
Tov6129.R(10μmol/L) |
0.24 |
Tov32776.R(10μmol/L) |
0.24 |
Tov16774.R(10μmol/L) |
0.24 |
Tov15555.R(10μmol/L) |
0.24 |
Tov4695.R(20μmol/L) |
0.24 |
M13(10μmol/L) |
0.60 |
PQE(10μmol/L,) |
0.48 |
BSA(2mg/ml,牛血清白蛋白) |
0.45 |
DNA(50ng/μL) |
1.00 |
Premix Taq<sup>TM</sup>Hot Start Version |
7.50 |
Total |
15.0 |
表3 G36组微卫星位点扩增的特异引物对和荧光标记通用引物
表4 G36组多重PCR扩增体系
(3)引物在商业公司合成;
(4)PCR扩增:扩增程序为98℃10s,57℃40s,72℃60s,35个循环;98℃10s,53℃40s,72℃60s,15个循环;最后72℃延伸30min,4℃保存,扩增结束后,送至商业公司采用ABI3730XL进行基因型分型;
(5)亲子鉴定:将多重PCR产物在自动测序仪(ABI 3730XL)上进行分型,读取个体基因型,根据孟德尔定律判断是否具有亲子关系。
实施例3
以下通过具体实施例来说明上述的SSR荧光标记引物在卵形鲳鲹亲子鉴定中的应用。
(1)提取卵形鲳鲹DNA
剪取卵形鲳鲹18个亲本和30个子代个体鳍条并立即保存在95%乙醇中,亲本即为P1-P18,子代标记为Tov1-Tov30,利用海洋动物组织基因组DNA提取试剂盒提取基因组总DNA,具体步骤参见试剂盒使用说明。DNA提取完毕后使用紫外分光光度计检测浓度。
(2)合成引物
按照表1、表3中的序列和荧光标记要求合成引物。
(3)多重PCR扩增
每个个体按照表2和表4体系进行PCR扩增。
PCR反应程序设定:98℃10s,59℃30s,72℃60s,30个循环;98℃10s,53℃30s,72℃60s,15个循环;最后72℃延伸30min。
PCR结束后,取5μL在琼脂糖凝胶上电泳检测有期望大小弥散条带,其余送至商业公司采用ABI 3730XL进行基因型分型;
图1为卵形鲳鲹微卫星荧光标记多重PCR V1组基因分型图,其中1A是荧光物质FAM标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图,1B是荧光物质HEX标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图。
图2为卵形鲳鲹微卫星荧光标记多重PCRG36组基因分型图,其中2A是荧光物质FAM标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图,2B是荧光物质HEX标记的引物在个体中扩增出的基因位点分型图。
(4)利用软件GeneMarker V2.2.2.0,表5-1和表5-2是卵形鲳鲹亲本和子代基因型数据,表6是亲本群体遗传学参数。
表5-1亲本和子代基因型
表5-2亲本和子代基因型
(5)利用软件PAPA 2.0进行亲子鉴定,子代Tov01、Tov03、Tov04、Tov05、Tov07、Tov09、Tov10、Tov11、Tov13、Tov14、Tov16、Tov17、Tov18、Tov20、Tov21、Tov22、Tov23、Tov25、Tov26、Tov28、Tov29、Tov30的亲本为P8和P18,子代Tov02、Tov06、Tov08、Tov12、Tov15、Tov19、Tov24、Tov27的亲本为P14和P18。图3为子代和对应亲本的谱系图。
表6卵形鲳鲹13微卫星位点遗传学参数
Locus |
Na |
Ne |
I |
Ho |
He |
uHe |
F |
Tov32142 |
5 |
1.958 |
1.009 |
0.444 |
0.489 |
0.503 |
0.091 |
Tov25439 |
3 |
1.497 |
0.625 |
0.389 |
0.332 |
0.341 |
-0.172 |
Tov26724 |
5 |
2.757 |
1.280 |
0.611 |
0.637 |
0.656 |
0.041 |
Tov6129 |
2 |
1.314 |
0.403 |
0.278 |
0.239 |
0.246 |
-0.161 |
Tov32776 |
10 |
7.200 |
2.097 |
0.944 |
0.861 |
0.886 |
-0.097 |
Tov16774 |
5 |
3.375 |
1.341 |
0.778 |
0.704 |
0.724 |
-0.105 |
Tov15555 |
3 |
1.554 |
0.613 |
0.333 |
0.356 |
0.367 |
0.065 |
Tov4695 |
8 |
5.684 |
1.867 |
1.000 |
0.824 |
0.848 |
-0.213 |
Tov368 |
12 |
7.807 |
2.257 |
1.000 |
0.872 |
0.897 |
-0.147 |
Tov82 |
9 |
6.968 |
2.057 |
0.944 |
0.856 |
0.881 |
-0.103 |
Tov533 |
8 |
5.838 |
1.885 |
0.889 |
0.829 |
0.852 |
-0.073 |
Tov530 |
7 |
5.586 |
1.810 |
1.000 |
0.821 |
0.844 |
-0.218 |
Tov215 |
11 |
6.291 |
2.092 |
0.944 |
0.841 |
0.865 |
-0.123 |
注:Locus:位点,Na:等位基因数,Ne:有效等位基因数,I:香农信息指数,Ho:观测杂合度;He,期望杂合度;F:固定指数。
以上结果表明,本发明的微卫星13重荧光PCR方法在卵形鲳鲹群体分型中稳定,准确,满足卵形鲳鲹种质鉴定、家系管理和增殖放流效果评估的要求。
以上所述仅是本发明的非限定实施方式,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思和不做出创造性劳动的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
序列表
<110> 中国水产科学研究院南海水产研究所
<120> 卵形鲳鲹亲子鉴定的SSR荧光标记引物及应用
<160> 26
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 1
tgtaaaacga cggccagttc ctccagtagg tttggtgc 38
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 2
gagctgtctc tgtgctgtgc 20
<210> 3
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 3
tgtaaaacga cggccagtag gtggctctaa tccagggt 38
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 4
tcactacagg gacccactcc 20
<210> 5
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 5
tgtaaaacga cggccagtgg tcagaggtca gggtgtgt 38
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 6
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<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 7
tgtaaaacga cggccagtct gttggaggct tcttcctg 38
<210> 8
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 8
ggacaaagga cacagtcggt 20
<210> 9
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 9
ttgagaggat cgcatccatg atctgactcc cagcagtg 38
<210> 10
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 10
gagaccttcc atacgtccga 20
<210> 11
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 11
ttgagaggat cgcatccaaa cggagggagg tcaagtct 38
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 12
cccagctctg atagcacaca 20
<210> 13
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 13
ttgagaggat cgcatccatg gtgtgtttgc aggtcagt 38
<210> 14
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 14
cctgcaccgt atcacttcct 20
<210> 15
<211> 38
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 15
ttgagaggat cgcatccatc cagcagctct aggtcctc 38
<210> 16
<211> 20
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 16
ttcaaaggtt gtccctcgtc 20
<210> 17
<211> 40
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 17
tgtaaaacga cggccagtaa cgctggaata aactaggcag 40
<210> 18
<211> 22
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 18
tgtttctgtt tgactgaatg gg 22
<210> 19
<211> 40
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 19
tgtaaaacga cggccagtca gagattaaac caatcagggc 40
<210> 20
<211> 22
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
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attgtttcaa ccatgatcac ca 22
<210> 21
<211> 40
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 21
tgtaaaacga cggccagttt cctgtctgtt gatgttgtcc 40
<210> 22
<211> 22
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 22
ccaatgcaac aaagcactta ga 22
<210> 23
<211> 40
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 23
tgtaaaacga cggccagtaa cagcccaatc aaactcaact 40
<210> 24
<211> 22
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 24
gaagccagat tcaaaggaaa tg 22
<210> 25
<211> 40
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 25
ttgagaggat cgcatccatt gcccagttgt agcaatgtag 40
<210> 26
<211> 22
<212> DNA
<213> 卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)
<400> 26
aaatcctttg ttccctctgt ca 22