CN116144784A - 一种基于ssr区分野生羊鲍群体和底播群体的分子标记技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉分子标记技术领域,具体涉及野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的SSR分子标记及其应用。野生羊鲍群体和底播羊鲍群体SSR分子标记包括3个位点所对应的正向和反向引物,其开发方法包括以下步骤:1)测序获取羊鲍线粒体基因组序列,2)用SSR鉴定软件MISA查找所有位于基因序列中间的SSR位点,3)设计SSR引物,4)SSR的验证及多态性分析,利用设计合成的引物对野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的基因组进行PCR扩增,分析这两个羊鲍品种的PCR产物的异同,分析找出在这两个品种间PCR结果有差异的SSR分子标记。本发明开发的野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的SSR分子标记重复性好、共显性、多态性高和特异性强。

Description

一种基于SSR区分野生羊鲍群体和底播群体的分子标记技术
技术领域
本发明属于羊鲍种的分子标记技术领域,具体涉及羊鲍的SSR标记指纹图谱及其构建方法与应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
羊鲍(Haliotis Ovina)为雌雄异体, 其贝壳呈卵圆形, 一般壳长70mm左右, 螺层约4层, 螺旋部较宽大。壳面粗糙不平, 为灰绿色或褐色, 布有黄 白色花纹; 壳内为银白色。羊鲍栖息岩石质的海底, 在低潮线附近的岩石下面或岩石缝内即可采到。羊鲍在我国主要分布于西沙群岛海域和海南岛等南部沿海, 在国外主要分布于澳大利亚、马来西亚、菲律宾、日本等海域。
羊鲍不仅是重要的海珍品,而且在我国南海岛礁瑚礁生态系有重要生态功能,我国目前野生海洋生物资源量急剧减少,如何进行羊鲍生态增养殖和资源养护成为研究的热点。建立成熟、快速的野生羊鲍群体和底播群体分子生物学鉴定技术体系,成为羊鲍生态增养殖和资源养护的有力手段。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种区分野生羊鲍群体(三沙市海区)和底播群体(源自万宁和三亚的亲本产生的后代)的SSR标记指纹图谱及其构建方法与应用,本发明开发的野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的SSR分子标记重复性好、共显性、多态性高和特异性强。
本发明目的是提供一种区分野生羊鲍群体和底播群体的分子标记及其应用:
具体的,在本发明的第一方面,提供一组野生羊鲍群体和羊鲍底播群体SSR分子标记,其特征在于:包括有如下4个位点所对应的正向和反向引物:
Figure 341314DEST_PATH_IMAGE001
具体的,在本发明的第二方面,本发明提供一种针对羊鲍的SSR标记指纹图谱的构建方法,包括:
(1)基因组DNA的提取:利用海洋动物组织DNA提取试剂盒,按照试剂盒实验步骤提取基因组DNA,并取5μLDNA进行1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。紫外分光光度法检测总基因组DNA浓度和纯度,调整样品DNA的浓度一致;
(2)SSR分子标记引物开发:根据羊鲍的线粒体基因组重测序结果,选取多态性序列设计SSR引物并合成;
(3)SSR分子标记的检测:对上述提取的DNA进行基因SSR标记的PCR扩增;
(4)电泳检测:将上述PCR扩增得到的产物与甲酰胺加样缓冲液混匀,变性,上机检测;
羊鲍群体和羊鲍底播群体SSR的验证及多态性分析。
(5) 羊鲍群体和羊鲍底播群体SSR的验证及多态性分析。
所述的针对羊鲍的SSR标记指纹图谱的构建方法,其特征在于:所述步骤(2)基因组DNA的提取,其具体方法包括:
(1)将30mg羊鲍腹足肌肉组织加入液氮充分研磨;
(2)向研磨好的粉末中迅速加入有200μlGA缓冲液,迅速涡旋混匀后,加入4μLRNaseSolution至裂解液中,涡旋混匀,室温静置5-10min
(3)加入20μlProteinaseK(20mg/ml)溶液,涡旋混匀,简短离心以去除管盖内壁的水珠。将离心管放在56℃水浴45min,水浴过程中颠倒离心管以混合样本数次直至组织完全溶解;
(4)加入200μLBufferGB,颠倒离心管以混合样本数次,70℃放置10min;
(5)加入200μl无水乙醇,充分颠倒混匀简短离心以去除管盖内壁的水珠;
(6)将上一步所得溶液和絮状沉淀的一半加入一个DNA结合柱中(DNA结合柱放入收集管中)12000g离心30sec;
(7)倒掉废液,将DNA结合柱放回收集管中,转移剩余混合液至柱子中,12000g离心30sec;
(8)倒弃滤液把柱子装回收集管,向吸附柱中加入500μlBufferGD,12000g离心30sec;
(9)倒弃滤液把柱子装回收集管,向吸附柱中加入600μlBufferPW,12000g离心30sec;
(10)重复步骤9;
(11)倒弃滤液把柱子装回收集管,12000g离心2min3置于室温放置数分钟,去除柱子中残留的乙醇;
(12)将柱子转移至新的1.5mL离心管中,加入200μL的BufferTE至柱子的膜中央,室温静置5min,12000g离心2min;
(13)取5μLDNA用于1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,取2μLDNA用于NanoDrop分光光度计测浓度,剩余DNA保存于-20℃低温冰箱。
所述步骤(3)中的PCR扩增体系为:总体积50μL,包括:10×PCRbuffer5μL,2.5mmol/LdNTP4μL,5U/μLTAKARAExTaq酶0.25μL,5μmol/LTP-YB.2μL,5μmol/LSSR标记特异引物各2μL,浓度20ng~30ng/μL提取的模板DNA2μL,ddH2O34.75μL;
PCR反应条件:95℃3min;95℃10s,58℃30s,72℃30s,30个循环;95℃3min;95℃10s,53℃30s,72℃30s,10个循环;60℃30min。
所述步骤(5)中的变性的具体工艺为于95℃变性3min,结束后置于冰水混合物中冷却3min。
所述步骤(5)中的电泳的工艺参数为:变性聚丙烯酰胺凝胶为商用POP7胶,电泳缓冲液为3730bufferEDTA,注入电压2000V,运行电压15000V,进样时间10s,温度60℃,毛细管长度50cm,功率200W,电泳20min,电流和功率均为动态。
本发明的有益效果:
本发明开发的SSR引物在野生羊鲍群体和底播羊鲍群体基因组中的扩增产物有明显的条带大小或条带数目的差异,可用于这两个羊鲍品种的鉴定等方面。
本发明开发的野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的SSR分子标记重复性好、共显性、多态性高和特异性强,且具有检测时间短,准确性高,重复性好的优点。检测所需的操作时间在24h以内(包括提取基因组DNA、PCR扩增、电泳分析、数据分析),而常规的拮抗试验所需时间至少需要两周时间,本发明方法在所采集捕获的37个羊鲍个体中具有地域特异性,具有良好的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
术语解释:
分子标记(molecular marker):概念有广义和狭义之分,广义的分子标记是指可遗传、检测的蛋白质或DNA序列。狭义的分子标记概念只是指DNA标记,能直接反映生物个体或种群间基因组中某种差异特征的DNA片段。
SSR:简单序列重复(Simple Sequence Repeats,SSR),是一种以特异引物PCR为基础的分子标记技术,由几个核苷酸为重复单位组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列。常见的重复序列有(TG)n,(CA)n,(TTA)n或(AAT)n等,重复单元串联数目的不同,呈现出长度的多态性。每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。由于SSR重复单元的不同以及重复次数变化范围很大,所以SSR标记能揭示更高的多态性。
实施例1:
1.羊鲍线粒体基因组序列的获取,从网站https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MT185927.1/下载羊鲍线粒体基因组序列。;
2.羊鲍SSR位点的鉴定,用SSR鉴定软件MISA(MIcroSatellite,https://webblast.ipkgatersleben.de/misa/)查找SSR位点,然后分析每个SSR位点的位置,查找所有位于基因序列中间的SSR位点。;
3.SSR引物设计,分别下载SSR的侧翼序列,然后用PrimerPremier5.0软件在SSR序列两端的序列保守区设计引物;设计好的引物在基因组序列上分析可能结合位点。;
4.野生羊鲍群体和底播羊鲍群体SSR的验证及多态性分析。
以野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的新鲜腹足组织为材料,用CTAB法提取其基因组DNA;利用设计合成的引物对野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的基因组进行PCR扩增,PCR结果用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,经银染后对PAGE胶图拍照,分析这两个羊鲍品种的PCR产物的异同,分析找出在这两个品种间PCR结果有差异的SSR分子标记。
(1)羊鲍个体取样:取新鲜捕获的羊鲍个体,将其闭壳肌与外壳分离,取腹足肌肉组织并剪碎,至于装有无水乙醇的冻存管中,迅速冷冻保存;
(2)基因组DNA的提取:利用海洋动物组织DNA提取试剂盒,按照试剂盒实验步骤提取基因组DNA,并取5μLDNA进行1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。紫外分光光度法检测总基因组DNA浓度和纯度,调整样品DNA的浓度一致;
取羊鲍的基因组DNA工艺包括:
①将30mg羊鲍腹足肌肉组织加入液氮充分研磨;
②向研磨好的粉末中迅速加入有200μlGA缓冲液,迅速涡旋混匀后,加入4μLRNaseSolution至裂解液中,涡旋混匀,室温静置5-10min
③加入20μlProteinaseK(20mg/ml)溶液,涡旋混匀,简短离心以去除管盖内壁的水珠。将离心管放在56℃水浴45min,水浴过程中颠倒离心管以混合样本数次直至组织完全溶解;
④加入200μLBufferGB,颠倒离心管以混合样本数次,70℃放置10min;
⑤加入200μl无水乙醇,充分颠倒混匀简短离心以去除管盖内壁的水珠;
⑥将上一步所得溶液和絮状沉淀的一半加入一个DNA结合柱中(DNA结合柱放入收集管中)12000g离心30sec;
⑦倒掉废液,将DNA结合柱放回收集管中,转移剩余混合液至柱子中,12000g离心30sec;
⑧倒弃滤液把柱子装回收集管,向吸附柱中加入500μlBufferGD,12000g离心30sec;
⑨倒弃滤液把柱子装回收集管,向吸附柱中加入600μlBufferPW,12000g离心30sec;
⑩重复步骤9;
⑪倒弃滤液把柱子装回收集管,12000g离心2min3置于室温放置数分钟,去除柱子中残留的乙醇;
⑫将柱子转移至新的1.5mL离心管中,加入200μL的BufferTE至柱子的膜中央,室温静置5min,12000g离心2min;
⑬取5μLDNA用于1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,取2μLDNA用于NanoDrop分光光度计测浓度,剩余DNA保存于-20℃低温冰箱。
PCR扩增体系为:总体积50μL,包括:10×PCRbuffer5μL,2.5mmol/LdNTP4μL,5U/μLTAKARAExTaq酶0.25μL,5μmol/LTP-YB.2μL,5μmol/LSSR标记特异引物各2μL,浓度20ng~30ng/μL提取的模板DNA2μL,ddH2O34.75μL;
野生羊鲍个体和底播羊鲍个体是由本课题组野外采集,培育并保藏于海南大学海洋学院生物实验室。
经过分析得出,在野生羊鲍和底播羊鲍之间有多态性的SSR引物共有4对,如表1所示。
表1验证的SSR引物序列及其扩增条带种类
引物名称 重复基元种类 正向引物(Forward primer) 反向引物(Reverse primer) 扩增条带种类
YBSSR18 C 5'-CGAAGAGTCCCCTTCCAACC-3' 5'-ATGGGGCAATATTTCGGAGGT-3' 2
YBSSR39 AT 5'-CACCACAAGCAAGACAGCAC-3' 5'-GGTGCGCTAAACAGTCTGGA-3' 3
YBSSR66 C 5'-CCCTTCCAACCCCCTGTTTT-3' 5'-TGGGGCAATATTTCGGAGGTT-3' 4
YBSSR79 TG 5'-GAGTCAGCTCGCATGACAGT-3' 5'-AGACAGCACCGTGAACATCT-3' 1
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
序列表
<110> 海南大学
<120> 一种基于SSR区分野生羊鲍群体和底播群体的分子标记技术
<141> 2021-11-19
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 216
<212> DNA
<213> Haliotis ovina
<400> 1
ncstngatsv nacgaagagt ccccttccaa ccatsvnaat ggggcaatat ttcggaggta 60
tsvnacacca caagcaagac agcacatsvn aggtgcgcta aacagtctgg aatsvnaccc 120
ttccaacccc ctgttttats vnatggggca atatttcgga ggttatsvna gagtcagctc 180
gcatgacagt atsvnaagac agcaccgtga acatct 216

Claims (7)

1.野生羊鲍群体和底播羊鲍群体SSR分子标记,其特征在于:包括有如下4个位点所对应的正向和反向引物:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
2.权利要求1所述野生羊鲍群体和底播羊鲍群体SSR分子标记在以下任一方面的应用:1)野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的多态性鉴定;
2)野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的种质遗传多样性分析;
3)野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的种质资源的鉴定。
3.权利要求1所述野生羊鲍群体和羊鲍底播羊鲍群体SSR分子标记的获取方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)羊鲍线粒体基因组序列的获取;
2)羊鲍SSR位点的鉴定;
3)SSR引物设计;
4)野生羊鲍群体和底播羊鲍群体SSR的验证及多态性分析。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤1)中,从网站https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MT185927.1/下载羊鲍线粒体基因组序列。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤2)中,用SSR鉴定软件MISA(MIcroSatellite,https://webblast.ipkgatersleben.de/misa/)查找SSR位点,然后分析每个SSR位点的位置,查找所有位于基因序列中间的SSR位点。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤3)中,分别下载SSR的侧翼序列,然后用PrimerPremier5.0软件在SSR序列两端的序列保守区设计引物;设计好的引物在基因组序列上分析可能结合位点。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤4)中,以野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的新鲜腹足组织为材料,用CTAB法提取其基因组DNA;利用设计合成的引物对野生羊鲍群体和底播羊鲍群体的基因组进行PCR扩增,PCR结果用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,经银染后对PAGE胶图拍照,分析这两个羊鲍品种的PCR产物的异同,分析找出在这两个品种间PCR结果有差异的SSR分子标记。
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