CN117625802A - 低眼巨鲶微卫星标记、引物及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了低眼巨鲶微卫星标记、引物及应用。微卫星标记选自Pab013、Pab022、Pab040、Pab055、Pab063、Pab073、Pab084、Pab088、Pab095和Pab096中的至少一项。引物选自SEQ ID NO.11~30所示。该应用包括在低眼巨鲶遗传学分析、育种和种质资源鉴定。该微卫星标记和/或引物对低眼巨鲶养殖群体遗传多样性分析有助更好地了解低眼巨鲶的遗传结构,从而为低眼巨鲶的养殖资源育种、鉴定和保护提供更好的技术支持。
Description
技术领域
本申请涉及低眼巨鲶技术领域,具体涉及低眼巨鲶微卫星标记、引物及应用。
背景技术
低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)隶属于鲶形目(Siluriformes)、鲶科(Pangasiidae)、/>鲶属(Pangasianodon),俗称巴沙鱼(英文名Basa),是越南等东南亚国家的主要水产养殖品种。低眼巨鲶出色的生长性能使其成为高效产出动物蛋白的养殖品种。这种鱼经常被用作酸菜鱼、冷冻鱼片和预制菜的主要原材料。巴沙鱼富含维生素D,其不仅可以作为维生素D的良好来源,其致密且光滑的结构也适用于鱼油营养产品的制作。除了食用价值外,由于低眼巨鲶鱼皮中含有丰富的胶原蛋白,因此成为了明胶新的来源之一,相比于传统的哺乳动物明胶,低眼巨鲶鱼皮明胶粘度较高,凝胶、融化温度较低,应用前景大。此外,低眼巨鲶也被认为是一种优良的鱼油提取源,具有良好的热氧化稳定性,可作为普通棕榈油的有效替代品,或与其他植物油以适当的比例混合从而提高工业用油的质量。
近年来,我国低眼巨鲶种鱼主要从越南引进,其苗种质量参差不齐,这成为制约低眼巨鲶养殖产业发展最主要的原因。因此,为了解决当前低眼巨鲶市场上种质混乱的问题,深入研究低眼巨鲶养殖群体的遗传背景,对于提升我国低眼巨鲶种质资源保育和管理具有重要意义。
微卫星标记(simple sequence repeats,SSR),是均匀分布于真核生物基因组中的简单重复序列,由2~6个核苷酸的串联重复片段构成,由于重复单位的重复次数在个体间呈高度变异性并且数量丰富,因此微卫星标记的应用非常广泛。微卫星位点通常通过PCR扩增,扩增产物通过电泳分析并根据大小分离等位基因进行检测。SSR分子标记技术广泛应用于中国对虾(Fenneropenaeus chinensis)、鲤鱼(Cyprinus carpio)等水生生物多态性和群体遗传多样性相关研究,是深入了解各种生物群体遗传结构的强有力工具。吴旭东等使用微卫星标记鉴定了三个鲶形目鱼类种群;张志伟等对草鱼(Ctenopharyngodonidella)一个野生群体和两个养殖群体进行了遗传多样性分析;郑翔等利用微卫星标记技术探究了四个瓦氏黄颡鱼群体遗传多样性。然而,针对低眼巨鲶的微卫星标记技术亟待开发,以应用于其鉴定、养殖种质资源开发及遗传多样性的分析。
发明内容
本申请利用微卫星分子标记分析了低眼巨鲶养殖群体的遗传多样性及遗传结构,为研究低眼巨鲶养殖群体的遗传背景以培养优质的低眼巨鲶养殖种质资源提供了支持。为此,本申请实施例至少公开了以下技术方案:
第一方面,实施例公开了低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)微卫星标记,选自Pab013、Pab022、Pab040、Pab055、Pab063、Pab073、Pab084、Pab088、Pab095和Pab096中的至少一项。
第二方面,实施例公开了低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)微卫星标记的引物,所述引物选自(a1)~(a10)中至少一项:
(a1)如SEQ ID NO.11和12所述的引物对;
(a2)如SEQ ID NO.13和14所述的引物对;
(a3)如SEQ ID NO.15和16所述的引物对;
(a4)如SEQ ID NO.17和18所述的引物对;
(a5)如SEQ ID NO.19和120所述的引物对;
(a6)如SEQ ID NO.21和22所述的引物对;
(a7)如SEQ ID NO.23和24所述的引物对;
(a8)如SEQ ID NO.25和26所述的引物对;
(a9)如SEQ ID NO.27和28所述的引物对;
(a10)如SEQ ID NO.29和30所述的引物对。
第三方面,实施例公开了一种试剂盒,包括第二方面所述的引物。
第四方面,实施例公开了一种检测低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传学分析的方法,包括:合成第二方面所述的引物;利用所述引物对所述低眼巨鲶的DNA样本进行PCR扩增和荧光毛细管电泳,得到多态性扩增条带;对所述多态性扩增条带进行遗传学分析。
第五方面,实施例公开了第一方面所述的微卫星标记或第二方面所述的引物在低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传学分析、育种和种质资源鉴定中的一种或多种中的应用。
第六方面,实施例公开了第一方面所述的微卫星标记或第二方面所述的引物在低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析、聚类分析和构建分子指纹图谱中的一种或多种。
附图说明
图1为实施例提供的四个低眼巨鲶群体(GYQB、GYZJ、HN、YJ)的UPGMA聚类结果。
图2为实施例提供的STRUCTURE分析的ΔK方法绘制的K值变动图。
图3为实施例提供的STRUCTURE分析群体聚类结果(K=2)。低眼巨鲶群体:YJ-1、YJ-24、YJ-28、YJ-29、YJ-9、YJ-26、YJ-5、YJ-12、YJ-10、GYQB-20、GYQB-24、GYZJ-10、GYZJ-12、GYZJ-23、GYZJ-8、YJ-25、YJ-2、YJ-3、YJ-6、GYZJ-27、YJ-11、YJ-23、YJ-14、YJ-19、YJ-21、YJ-27、YJ-4、YJ-7、YJ-18、GYQB-19、YJ-20、YJ-22、GYZJ-17、GYZJ-15、YJ-30、GYQB-26、GYZJ-20、YJ-15、GYZJ-14、GYQB-23、GYZJ-28、GYQB-18、GYZJ-24、GYQB-9、YJ-17、GYQB-22、GYQB-4、GYQB-28、YJ-8、GYQB-11、GYZJ-30、GYZJ-18、GYZJ-7、GYQB-5、GYZJ-5、GYQB-25、GYQB-17、YJ-13、GYZJ-1、YJ-16、GYZJ-4、GYQB-21、GYQB-16、GYZJ-13、GYZJ-26、GYZJ-22、GYQB-7、GYZJ-25、GYZJ-21、GYZJ-19、GYZJ-11、GYQB-27、GYQB-8、GYZJ-16、GYZJ-3、GYZJ-6、GYQB-15、GYQB-1、GYQB-14、GYQB-6、GYQB-3、GYQB-12、GYQB-13、HN-29、HN-1、HN-19、HN-2、HN-18、HN-26、HN-4、HN-7、HN-17、HN-10、HN-3、HN-9、HN-14、HN-23、HN-16、HN-22、HN-13、HN-15、HN-30、HN-5、HN-20、HN-6、HN-25、HN-24、HN-28、HN-11、HN-27、HN-21、HN-12、HN-8;其中,“YJ”表示“广东湛江”,“GYZJ”表示“广东广州”,“GYQB”表示“广东佛山”,“HN”表示“海南文昌”。
图4为实施例提供的四个低眼巨鲶群体(GYQB、GYZJ、HN、YJ)的主坐标分析。
图5为实施例提供的低眼巨鲶群体的UPGMA聚类结果。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。本申请中未详细单独说明的试剂均为常规试剂,均可从商业途径获得;未详细特别说明的方法均为常规实验方法,可从现有技术中获知。
本申请实施例筛选出10个扩增效率高且具有较高特异性的微卫星标记,对广州、湛江、佛山、海南文昌的四个低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)的养殖群体进行了遗传多样性分析。结果显示,10个微卫星位点具有较高的多态性,其多态信息含量(PIC)平均值为0.7022。10对引物在养殖群体内共检测出7四个等位基因(Na),观测杂合度(Ho)的数值范围为0.482(Pab013)~0.841(Pab040),期望杂合度(He)的数值范围为0.555(Pab013)~0.883(Pab063)。根据遗传距离将四个养殖群体分为两个遗传群体,海南群体单独聚为一支,其余三个群体聚为一支,其中广州与佛山群体亲缘关系较近聚为一小支。四个群体间遗传距离最大为0.475686(海南文昌/广东湛江),最小为0.116786(广东广州/广东佛山)。以上结果为低眼巨鲶的遗传监测和养殖群体之间的关系鉴定提供了技术支持,同时为低眼巨鲶养殖种质资源保育和管理提供了参考。
为此,实施例公开了低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)微卫星标记,选自Pab013、Pab022、Pab040、Pab055、Pab063、Pab073、Pab084、Pab088、Pab095和Pab096中的至少一项。
在一些实施例中,所述Pab013的重复单元为“TTG”,重复数为6。
在一些实施例中,所述Pab022的重复单元为“AAT”,重复数为17。
在一些实施例中,所述Pab040的重复单元为“AGA”,重复数为9。
在一些实施例中,所述Pab055的重复单元为“GAG”,重复数为8。
在一些实施例中,所述Pab063的重复单元为“TAATA”,重复数为8。
在一些实施例中,所述Pab073的重复单元为“AGGA”,重复数为8。
在一些实施例中,所述Pab084的重复单元为“CAT”,重复数为11。
在一些实施例中,所述Pab088的重复单元为“TAT”,重复数为8。
在一些实施例中,所述Pab095的重复单元为“TGT”,重复数为9。
在一些实施例中,所述Pab096的重复单元为“AAAC”,重复数为6。
另外,实施例还公开了低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)微卫星标记的引物,所述引物选自(a1)~(a10)中至少一项:
(a1)如SEQ ID NO.11和12所述的引物对;
(a2)如SEQ ID NO.13和14所述的引物对;
(a3)如SEQ ID NO.15和16所述的引物对;
(a4)如SEQ ID NO.17和18所述的引物对;
(a5)如SEQ ID NO.19和120所述的引物对;
(a6)如SEQ ID NO.21和22所述的引物对;
(a7)如SEQ ID NO.23和24所述的引物对;
(a8)如SEQ ID NO.25和26所述的引物对;
(a9)如SEQ ID NO.27和28所述的引物对;
(a10)如SEQ ID NO.29和30所述的引物对。
在一些实施例中,所述微卫星标记选自(b1)~(b10)中至少一项;
(b1)与如SEQ ID NO.11和12所述的引物对匹配的Pab013;
(b2)与如SEQ ID NO.13和14所述的引物对匹配的Pab022;
(b3)与如SEQ ID NO.15和16所述的引物对匹配的Pab040;
(b4)与如SEQ ID NO.17和18所述的引物对匹配的Pab055;
(b5)与如SEQ ID NO.19和20所述的引物对匹配的Pab063;
(b6)与如SEQ ID NO.21和22所述的引物对匹配的Pab073;
(b7)与如SEQ ID NO.23和24所述的引物对匹配的Pab084;
(b8)与如SEQ ID NO.25和26所述的引物对匹配的Pab088;
(b9)与如SEQ ID NO.27和38所述的引物对匹配的Pab095;
(b10)与如SEQ ID NO.29和30所述的引物对匹配的Pab096。
另外,实施例还公开了一种试剂盒,包括所述的引物。例如,该试剂盒为PCR扩增试剂盒,采用这些引物对对应的匹配的微卫星标记进行扩增,根据扩增产物的多态性进行遗传学分析。
基于此,实施例还公开了所述微卫星标记或所述引物在低眼巨鲶(Pangasianodonhypophthalmus)遗传学分析、育种和种质资源鉴定中的一种或多种中的应用。
基于此,实施例还公开了所述微卫星标记或所述引物在低眼巨鲶(Pangasianodonhypophthalmus)遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析、聚类分析和构建分子指纹图谱中的一种或多种。
基于此,实施例还公开了一种检测低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传学分析的方法,包括:合成所述引物;利用所述引物对所述低眼巨鲶的DNA样本进行PCR扩增和荧光毛细管电泳,得到多态性扩增条带;对所述多态性扩增条带进行遗传学分析。
在一些实施例中,所述低眼巨鲶的DNA样本的提取方法无限制,采用本领域中常规基因组DNA的提取方法即可,如商用试剂盒或CTAB法。
在一些实施例中,利用引物对所述低眼巨鲶的DNA样本进行PCR扩增的步骤中,PCR反应体系以10μL计包括:2×Taq PCR Master Mix 7.5μL,2μL(10μmol/L)上下游引物混合物,基因组DNA 1μL(50~200ng),去离子水4.5μL。PCR扩增程序包括:96℃预变性3min,96℃变性30s,最适温度下退火30s,72℃延伸1min,30个循环,72℃延伸10min,在12℃条件下保存。
在一些实施例中,PCR反应结束后,扩增产物为多态性扩增条带,对多态性扩增条带采用荧光毛细管电泳检测。
在一些实施例中,对所述多态性扩增条带进行数据矫正及整理,建立原始数据矩阵。例如,采用GenAlEx软件进行所述数据矫正及整理,所述GenAlEx软件的版本优选为version 6.501,具体包括:将对每个低眼巨鲶群体样本的特异性条带以0和1的方式进行统计替换,1表示有条带,0表示没有条带。
在一些实施例中,得到所述原始数据矩阵后,以所述原始数据矩阵进行遗传学分析。
在一些二实施例中,所述遗传学分析优选包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
在一些实施例中,所述遗传学分析包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
在一些实施例中,所述遗传多样性分析包括:计算各SSR分子标记位点的等位基因、有效等位基因、香农指数、多态性信息指数、观测杂合度、期望杂合度和近交系数中的一种或多种。
在一些实施例中,利用GenAlEx version 6.501软件计算各群体间和群体内的变异、分化并进行显著性检验。在一些实施例中,利用STRUCTURE软件对113份低眼巨鲶群体样本进行群体结构分析,设置K=1~20,Burn-in周期为10000,MarkovChain Monte Carlo(MCMC)设为100,000,每个K值运行20次,并利用在线工具STRUCTURE HARVESTER算出最佳△K值(即为最佳群体分层情况)。
在一些实施例中,根据最佳K值结果,利用DISTRUCT软件将CLUMMP的结果进行可视化。Wright的公式来计算遗传分化系数(Fst)和基因流(Nm),基因流(Nm):Nm=0.25(1-Fst)/Fst。利用GenAIex软件进行主坐标分析(PCoA)。
在一些实施例中,利用powermarker软件计算各群体间的遗传距离。利用UPGMA方法进行聚类分析,并绘制环状聚类图。
为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本申请提供的技术方案进行更加详细地描述,但不能将它们理解为对本申请保护范围的限定。
1、低眼巨鲶微卫星标记的获得
实施例提供的低眼巨鲶微卫星标记的获得过程如下步骤:
1)构建低眼巨鲶mRNA文库
取低眼巨鲶新鲜肌肉组织,迅速用液氮固定。使用Trizol方法提取总RNA,利用epicentre Ribo-ZeroTM试剂盒去除样品中的rRNA。以rRNA-depleted RNA为模板,用六碱基随机引物(random hexamers)合成第一条cDNA链,随后使用DNA polymerase I合成第二条cDNA链,利用AMPure XP beads纯化获得的cDNA。纯化的双链cDNA进行末端修复、加A并连接测序接头。最后,用AMPure XP beads选择300~500bp大小片段,经降解含U链富集得到mRNA文库。
2)转录组测序及转录本Unigene获得
mRNA文库经质检合格后,用HiSeq2500进行高通量测序,测序读长为single-end(SE)50nt。下机后的Raw Data经illumina标准流程进行数据过滤获得Clean Data。使用Trinity软件对序列进行组装拼接得到转录本序列,所有测序读段通过De novo组装生成重叠群和单一Unigene序列。
3)低眼巨鲶通用型SSR位点检测
以转录本Unigen2为参考序列,使用MIcroSAtellite软件检索候选微卫星位点,脚本配置文件为definition(unit_size,min_repeats):2-6 3-5 4-5 5-4 6-4,interruptions(max_difference_for_2_SSRs):100。结果显示:在七个低眼巨鲶基因组间,总计检测到共性SSR位点732个,剔除在任何一个基因组中有缺失的SSR位点后,共有595个候选SSR微卫星位点,重复单元为双碱基至六碱基重复,重复次数在5-37个之间。
4)微卫星标记的引物筛选
通过低眼巨鲶转录组数据得到SSR位点40000多对,进行引物设计选取得到低眼巨鲶微卫星位点1920对SSR引物,并进一步筛选,从中得到96对引物用于下一步筛选。引物采用接头法合成。从每个群体中共选取8个样本,扩增96对引物,反应在Veriti 384PCR仪上进行。PCR反应体系为10μL,包括:2×Taq PCR Master Mix 7.5μL,2μL(10μmol/L)上下游引物混合物,基因组DNA 1μL(50~200ng),去离子水4.5μL。PCR扩增程序为:96℃预变性3min,96℃变性30s,最适温度下退火30s,72℃延伸1min,30个循环,72℃延伸10min,在12℃条件下保存。PCR反应结束后,扩增产物经荧光毛细管电泳检测。使用GeneMarkerV2.20软件对结果进行分析得到10对PIC值在0.59以上,等位基因数大于3的引物用于群体分型。
结合PCR产物长度、多态性大小差异、引物的匹配度、候选位点多态性的标准差,引物在三个基因组中缺失率、物种间的可转移性,对前述的SSR位点和引物进行筛选,最终选择多态性最高、可转移性最好的10对引物对作为候选低眼巨鲶通用型SSR引物,10个SSR位点和引物的信息如上述具体实施方式部分所述,不再进行赘述。
如表1所示,从备选引物库中共筛选出10对PIC值在0.59以上、等位基因数大于3的引物。表1还示出了包含各微卫星标记的Unigene序列
表1低眼巨鲶微卫星引物序列及扩增信息
采用上述10对引物进行检测,在113个群体样本中共检测出7四个等位基因(Na),其中,最小等位基因数目为4,最大等位基因数目为13,平均每个位点等位基因数目为7.4。有效等位基因(Ne,等位基因在群体中分布得越均匀,Ne越接近实际检测到的等位基因的个数)总数为43.225,数值变化范围为2.247(Pab013)~8.557(Pab063),平均每个位点有效等位基因数目为4.3225。香农指数(I)的数值范围为1.025(Pab013)~2.251(Pab063),平均值1.5603。观测杂合度(Ho)的数值范围为0.482(Pab013)~0.841(Pab040),平均值0.707。期望杂合度(He)的数值范围为0.555(Pab013)~0.883(Pab063),平均值0.7407。多态信息含量(PIC)的数值范围为0.504(Pab013)~0.872(Pab063),平均值0.7022(表2)。10对引物近交系数为-0.271(Pab040)~0.008(Pab063)(表3)。
表2低眼巨鲶10个微卫星位点的多样性指数
注:ns表示不显著,即群体符合哈温平衡;*表示显著性差异P<0.05,**表示显著性差异P<0.01,***表示显著性差异P<0.001。
表3 10对引物的近交系数和基因流
位点 | 群体内近交系数 | 整体近交系数 | 遗传分化系数 | 基因流 |
Pab013 | -0.075 | 0.123 | 0.185 | 1.104 |
Pab022 | -0.033 | 0.116 | 0.144 | 1.485 |
Pab040 | -0.271 | -0.176 | 0.075 | 3.096 |
Pab055 | -0.189 | 0.112 | 0.253 | 0.739 |
Pab063 | 0.008 | 0.149 | 0.142 | 1.505 |
Pab073 | -0.089 | -0.012 | 0.071 | 3.261 |
Pab084 | -0.168 | -0.077 | 0.078 | 2.973 |
Pab088 | -0.096 | 0.207 | 0.276 | 0.655 |
Pab095 | -0.057 | 0.054 | 0.105 | 2.123 |
Pab096 | -0.241 | -0.107 | 0.108 | 2.074 |
平均数 | -0.121 | 0.039 | 0.144 | 1.901 |
标准差 | 0.029 | 0.040 | 0.023 | 0.305 |
2、低眼巨鲶养殖群体遗传多样性分析
10个微卫星位点在四个养殖群体(广东佛山、广东广州、海南文昌和广东湛江)中等位基因数(Na)分别为6.3、5.5、3.9、4.3,均值为5.0;有效等位基因数(Ne)分别为3.7900、3.7159、2.6748、2.9216,均值为3.2755;香农指数(I)分别为1.4314、1.3925、0.9805、1.1494,均值为1.2385;平均观测杂合度(Ho)分别为0.7423、0.7778、0.6133、0.7060,均值为0.7060;平均期望杂合度(He)分别为0.6983、0.6897、0.5300、0.6194,均值为0.6343(表4)。
表4 10个微卫星位点在四个低眼巨鲶养殖群体中的遗传参数
根据Boststein的研究结果,PIC>0.5为高度多态性,而实施例提供的10对引物多态信息含量(PIC)的数值为0.504(Pab013)~0.872(Pab063),这些微卫星标记及引物对是作为低眼巨鲶遗传多样性及遗传结构分析的良好评价工具。
另外,根据上述根据香农指数结果,佛山养殖群体的遗传多样性最丰富,其次是广州、湛江、文昌。实施例提供的观测杂合度小于期望杂合度,这可能意味着这个群体中的基因座存在一定程度的失衡选择或者基因漂变等现象,导致观测杂合度的数值偏离了期望值。同时,与哈代-温伯格提出的标准(Ho<0.5)相比,低眼巨鲶养殖群体多数大于0.5,表示低眼巨鲶养殖群体杂合度较高。
根据表4结果,我们对10个引物在四个群体中的有效等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、香农指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)这五个遗传参数进行了综合对比。结果显示,广州和佛山两个群体的上述五个遗传参数均高于平均值。佛山群体在观测杂合度(Ho)以外的其他参数上均高于广州群体。因此佛山群体具有相对较高的遗传多样性,具有一定的选育潜力。
4、低眼巨鲶养殖群体间遗传结构分析
(1)分子方差分析(AMOVA)和基因流估算
分子方差分析表明16%的遗传变异存在于种群间,84%的遗传变异存在于个体,个体的变异是低眼巨鲶总变异的主要来源(表5)。低眼巨鲶四个养殖群体(广东佛山、广东广州、海南文昌和广东湛江)之间Fst值的范围为0.030~0.130,广州与佛山两个群体间的值最小为0.030,小于0.05,说明两处群体间遗传分化程度较小,湛江与海南文昌群体之间的Fst值最高达到0.196,大于0.05,说明两处群体间遗传分化程度较高,其余群体间Fst值均大于0.05,证明广州、佛山群体与湛江、海南文昌群体间均存在一定的遗传分化(表6)。
表5群体的分子方差分析(AMOVA)
变异 | 自由度 | 总方差 | 均方差 | 估算的差异值 | 变异百分比 |
群体间 | 3 | 123.814 | 41.271 | 0.680 | 16% |
群体内个体间 | 109 | 317.297 | 2.911 | 0.000 | 0% |
所有个体间 | 113 | 398.000 | 3.522 | 3.522 | 84% |
汇总 | 225 | 839.111 | 4.202 | 100% |
表6四个低眼巨鲶养殖群体遗传分化系数(Fst)及基因流(Nm)
群体 | GYQB | GYZJ | HN | YJ |
GYQB | - | 8.0567 | 1.8454 | 2.9791 |
GYZJ | 0.030 | - | 1.6753 | 3.1615 |
HN | 0.119 | 0.130 | - | 1.0250 |
YJ | 0.077 | 0.073 | 0.196 | - |
注:对角线以下为遗传分化系数,对角线以上为基因流
AMOVA分析表明四个养殖群体的遗传变异主要由于个体差异,占84%,不同群体间造成的差异只有16%。遗传分化指数(Fst)是评价群体间遗传分化程度的重要指标。Fst值越大,说明群体间的遗传分化程度越高。广州与佛山两个养殖群体遗传分化程度最低,为0.030,而海南与湛江之间遗传分化程度最高,高达0.196。这说明广州与佛山群体遗传比较相近,而海南和湛江群体遗传分化关系较远。基因流是指不同群体之间的基因交流。当两个或多个群体之间存在基因流时,它们之间的基因组就会相互影响,从而导致它们之间的遗传差异减少。从基因流数据看,广州和佛山群体之间基因流程度低,而湛江养殖群体与文昌养殖群体之间基因流程度最高为1.0250,说明两个群体间基因交流较多。分化程度较高Fst值较大的群体,基因流数值均偏小,证明了研究结果的准确性。
(2)遗传距离与聚类分析
遗传距离计算结果显示,四个群体间遗传距离最大为0.4757(HN/YJ),最小为0.1168(GYQB/GYZJ)(表7)。UPGMA聚类分析结果显示四个养殖群体聚为2个大的类群。聚类结果分为三支,海南群体单独聚为一支,广东的三个群体汇成一支,广州与佛山群体聚为一支构成姐妹群,与湛江群体聚在一起(图1)。
遗传距离和是衡量群体间遗传分化程度的重要指标。四个群体间的遗传距离最大为0.4757(海南文昌和广东湛江),最小为0.1168(广东佛山和广州)。UPGMA聚类分析结果将四个群体分为了两支,一支为海南文昌,另一支为广东的三个群体。其中,佛山和广州的养殖群体单独聚为一小支。通过主坐标分析(PCoA)对遗传距离进行可视化处理,实施例发现佛山和广州群体之间并没有明显的遗传差异,其坐标点在图上几乎完全重叠。这两个群体与湛江群体的距离也相对较近。然而,海南群体在遗传上与其他三个群体的距离较远,其坐标点在PCoA图的右侧单独分布。这说明低眼巨鲶的养殖群体间存在一定的遗传分化,并且在广东省内的三个养殖群体间,遗传关系较为紧密。
(3)低眼巨鲶个体间遗传结构分析
利用10个分子标记对113份低眼巨鲶样本的结构进行评估。根据似然值最大原则,判断最佳K值等于2(结果如图2所示),将113份低眼巨鲶群体样本划分为2个亚群(结果如图3所示)。主坐标分析(PCoA)结果显示,广州和佛山群体之间并无差异,且和湛江群体相距较近。文昌群体相对其他三个群体遗传关系较远(图4)。个体样本的UPGMA聚类结果与主坐标结果大致相近,红色为海南群体单独聚为一支,黄色为部分广州和佛山群体聚为一小支,蓝色为部分广州和湛江群体聚为另一小支,三个广东群体聚为一大支(图5)。
此外,UPGMA聚类分析结果与PCoA分析大致一致,都将广东和海南的群体分为了两大支。但在广东群体的内部分类上,存在一些差异。主坐标分析结果表明广州和佛山群体在遗传上较为相近的,而UPGMA聚类将广州群体一部分与佛山群体聚为一支,另一部分则与湛江群体为同一支。结果指出,尽管佛山和湛江群体在遗传多样性上存在一定差异,广州群体与这两个群体的具体遗传关系仍需进一步研究和确认。
群体结构结果表明,113份群体样本可划分为两个亚群:一个是海南群体,另一个亚群则包括广东省的广州、佛山和湛江群体。这与PCoA分析结果吻合。这种遗传差异可能是我国从越南或东南亚不同地方引种造成的,广东省的广州、佛山和湛江群体亲缘关系较近,可能引自同一区域。
因此,以本发明提供的低眼巨鲶微卫星标记及其所对应的引物组可以进行低眼巨鲶的遗传学分析,尤其可以进行遗传多样性、群体遗传结构、聚类分析和基因流分析,对低眼巨鲶养殖群体遗传多样性分析有助更好地了解低眼巨鲶的遗传结构,从而为低眼巨鲶的养殖资源育种、鉴定和保护提供更好的技术支持。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)微卫星标记,选自Pab013、Pab022、Pab040、Pab055、Pab063、Pab073、Pab084、Pab088、Pab095和Pab096中的至少一项。
2.根据权利要求1所述的微卫星标记,可选地,所述Pab013的重复单元为“TTG”,重复数为6;
可选地,所述Pab022的重复单元为“AAT”,重复数为17;
可选地,所述Pab040的重复单元为“AGA”,重复数为9;
可选地,所述Pab055的重复单元为“GAG”,重复数为8;
可选地,所述Pab063的重复单元为“TAATA”,重复数为8;
可选地,所述Pab073的重复单元为“AGGA”,重复数为8;
可选地,所述Pab084的重复单元为“CAT”,重复数为11;
可选地,所述Pab088的重复单元为“TAT”,重复数为8;
可选地,所述Pab095的重复单元为“TGT”,重复数为9;
可选地,所述Pab096的重复单元为“AAAC”,重复数为6。
3.低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)微卫星标记的引物,所述引物选自(a1)~(a10)中至少一项:
(a1)如SEQ ID NO.11和12所述的引物对;
(a2)如SEQ ID NO.13和14所述的引物对;
(a3)如SEQ ID NO.15和16所述的引物对;
(a4)如SEQ ID NO.17和18所述的引物对;
(a5)如SEQ ID NO.19和120所述的引物对;
(a6)如SEQ ID NO.21和22所述的引物对;
(a7)如SEQ ID NO.23和24所述的引物对;
(a8)如SEQ ID NO.25和26所述的引物对;
(a9)如SEQ ID NO.27和28所述的引物对;
(a10)如SEQ ID NO.29和30所述的引物对。
4.根据权利要求3所述的引物,所述微卫星标记选自(b1)~(b10)中至少一项;
(b1)与如SEQ ID NO.11和12所述的引物对匹配的Pab013;
(b2)与如SEQ ID NO.13和14所述的引物对匹配的Pab022;
(b3)与如SEQ ID NO.15和16所述的引物对匹配的Pab040;
(b4)与如SEQ ID NO.17和18所述的引物对匹配的Pab055;
(b5)与如SEQ ID NO.19和20所述的引物对匹配的Pab063;
(b6)与如SEQ ID NO.21和22所述的引物对匹配的Pab073;
(b7)与如SEQ ID NO.23和24所述的引物对匹配的Pab084;
(b8)与如SEQ ID NO.25和26所述的引物对匹配的Pab088;
(b9)与如SEQ ID NO.27和38所述的引物对匹配的Pab095;
(b10)与如SEQ ID NO.29和30所述的引物对匹配的Pab096。
5.一种试剂盒,包括权利要求3或4任一所述的引物。
6.一种检测低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传学分析的方法,包括:
合成如权利要求3~4任一所述的引物;
利用所述引物对所述低眼巨鲶的DNA样本进行PCR扩增和荧光毛细管电泳,得到多态性扩增条带;
对所述多态性扩增条带进行遗传学分析。
7.根据权利要求6所述的方法,所述遗传学分析包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
8.根据权利要求7所述的方法,所述遗传多样性分析包括:计算各SSR分子标记位点的等位基因、有效等位基因、香农指数、多态性信息指数、观测杂合度、期望杂合度和近交系数中的一种或多种。
9.权利要求1~2任一所述的微卫星标记或权利要求3或4所述的引物在低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传学分析、育种和种质资源鉴定中的一种或多种中的应用。
10.权利要求1~2任一所述的微卫星标记或权利要求3或4所述的引物在低眼巨鲶(Pangasianodon hypophthalmus)遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析、聚类分析和构建分子指纹图谱中的一种或多种。
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