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遗传连锁图谱

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:分别对146个母本分离标记和127个父本分离标记进行连锁分析,得到中国对虾的雌、雄性连锁图谱。而本研究中的雌性连锁图谱仅有8个连锁群,雄性连锁图谱中仅有10个连锁群,雌性和雄性图谱中都存在着大量未连锁的三联体和连锁对,反映了图谱的不完整性,还需要更多的标记来增加中国对虾图谱的覆盖率和密度。本研究中,首次将微卫星标记定位于中国对虾遗传连锁图谱。这些标记可用于连接中国对虾的雌性和雄性图谱。

分别对146个母本分离标记和127个父本分离标记进行连锁分析,得到中国对虾的雌、雄性连锁图谱。雄性图谱由46个标记构成了10个连锁群,连锁群长度在37.4~1.3.4 cm,框架图总长度为6.6.1 cm。各连锁群的标记平均间隔在9.35~17.7 cm,所有标记平均间隔为12.05 cm。另外有12个三联体,7个连锁对。31个标记和其他标记没有连锁关系。连锁图谱总长度为1.144.6 cm。雄性图谱的估计长度为1.845.78 cm,相应的框架图谱的覆盖率为35.00%,图谱总长度覆盖率为62.01%。雌性图谱由49个标记构成了8个连锁群,连锁群长度在42.1~158.5cm,框架图总长度为6.6.6 cm。各连锁群的标记平均间隔在10.20~16.20 cm,所有标记平均间隔为11.28 cm。另外有9个三联体,14个连锁对。42个标记和其他标记没有连锁关系。连锁图谱总长度为1173cm。雌性图谱的估计长度为1.976.20 cm,相应的框架图谱的覆盖率为33.23%,图谱总长度覆盖率为59.36%。

理论上,一个完整的遗传连锁图谱的连锁群数目应该与其单倍体染色体数目相等。中国对虾的染色体数目为2n5 88,所以完整的连锁图谱应为44个连锁群。而本研究中的雌性连锁图谱仅有8个连锁群,雄性连锁图谱中仅有10个连锁群,雌性和雄性图谱中都存在着大量未连锁的三联体和连锁对,反映了图谱的不完整性,还需要更多的标记来增加中国对虾图谱的覆盖率和密度。

Yue et al(2004)仅用28个中国对虾F1个体构建了其AFLP图谱,雌性图谱和雄性图谱分别包括66和74个标记,分布于22个雌性连锁群(包括三联体和连锁对)和25个雄性连锁群,雌性图谱和雄性图谱的基因组覆盖率分别为35.6%和47.5%。与之相比,本研究中用了更多的F1子代,避免了由于样本数量较少造成的连锁互换无法观察到的现象,得到了31个雌性连锁群(包括三联体和连锁对)和29个雄性连锁群。此外,本研究定位了更多的标记,雌性图谱和雄性图谱的基因组覆盖率分别提高到59.36% 和62.01%。

与其他对虾类的图谱相比,Wilson 等(2002)用AFLP和SSR共116个标记构建了斑节对虾3个家系的共同连锁图谱,图谱的长度为1.4.2 cm,斑节对虾的基因组估计值为2.0.0 cm左右,日本囊对虾的基因组估计值为2.3.0 cm左右(Moore et al,1999)。Yue 等(2004)对中国对虾的基因组估计值为2.0.0 cm。本书的雌性图谱和雄性图谱的估计值分别为1.976.1 845 cm,接近2.0.0 cm,与上述研究相近。

从中国对虾雌性和雄性连锁图谱的数据中可以看出,雌性图谱的平均标记距离要略小于雄性图谱,且定位于雌性图谱的标记数目要多于雄性图谱。由于标记间的连锁距离与重组率具有线性相关,表明对于本研究中的中国对虾家系,母本的重组率要略低于父本。

本研究中,首次将微卫星标记定位于中国对虾遗传连锁图谱。雌性和雄性图谱共有的微卫星标记有9个,并且发现在雌性图谱中有相连锁的微卫星标记;在雄性图谱中,也相互连锁,雌性和雄性图谱的4个连锁组具有共同的微卫星标记。这些标记可用于连接中国对虾的雌性和雄性图谱。随着可用于构建中国对虾连锁图谱的微卫星标记的增多,将会用于构建中国对虾的性别平均图谱。

RAPD在进行连锁分析时,在许多方面都优于其他方法,只需要少量的DNA,不需特殊的仪器、昂贵的试剂或复杂的过程。因此,RAPD适用于以低成本进行大范围的分析,其主要缺陷在于:对于反应条件比较敏感,稳定性较差。在本实验中,我们主要是通过保持稳定的反应条件,并通过多次筛选和分组重复,选择稳定存在的分离带进行统计来保证其准确性。研究结果表明,可以通过高质量的引物获得很好的重复率,RAPD因其快速、方便、经济的特点,仍然是构建遗传连锁图谱不可缺少的遗传标记。

RAPD分离标记中,母本有8.59%的标记偏分离(P , 0.05),父本的偏分离标记占父本分离标记的4.59%。Li等(2003)构建太平洋牡蛎中RAPD标记的偏分离为21.2%。本研究中的RAPD偏分离比例很低,尽管在筛选引物时,已经去除掉只扩增出偏分离标记的引物,但构建作图群体的两亲本的亲缘关系较远是其主要原因。

SSR标记因其共显性分离、稳定、作图信息量大,可以进行不同家系间图谱的比较,被认为是当前最好的作图标记,但是要发展足够构建中国对虾遗传图谱的SSR标记,需要建立相应的文库,进行大量的测序,因此使其应用受到了很大的限制。

在本实验中发现,少数RAPD引物扩增的多态带中,如雌性图谱中的s1043f1000 和s1043f1735位点,是由同一个引物扩增产生的两个相邻的位点,它们相互连锁构成一个连锁对。Agresti等(2000)和Roupe 等(1997)在AFLP标记中也发现过类似的情况。

图29 中国对虾雄性(A)和雌性(B)遗传连锁图谱

注:连锁群右侧为遗传标记名称; 左侧为相邻两个标记间的距离单位(cM Kosambi);微卫星标记为斜体,*为偏分离标记。

表43 中国对虾雌性和雄性连锁图谱

续表

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