東平湖麥穗魚群體遺傳結(jié)構(gòu)的微衛(wèi)星標(biāo)記分析

摘 要： 利用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)，采用26對(duì)鯉微衛(wèi)星引物對(duì)山東東平湖麥穗魚進(jìn)行全基因組掃描．結(jié)果表明，有13對(duì)引物能獲得穩(wěn)定的特異性條帶(占總數(shù)的50％)，其中有6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)具有多態(tài)性(占總數(shù)的23．1％)。6個(gè)多態(tài)位點(diǎn)共檢測(cè)到22個(gè)等位基因，每個(gè)位點(diǎn)的等位基因數(shù)從2個(gè)到7個(gè)不等，大小在80～406bp之間；平均多態(tài)信息含量(PIC)為0．5115，平均觀測(cè)雜合度(H₀)為0．6812，平均期望雜合度(H_E)為0．5775。研究結(jié)果表明，東平湖麥穗魚群體遺傳多樣性較豐富，種群結(jié)構(gòu)合理，種質(zhì)資源處于安全狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：微衛(wèi)星標(biāo)記；麥穗魚；雜合度

中圖分類號(hào)：Q959

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1007—7847(2006)01—0067—04

麥穗魚(Pseudorasbora parva Temminck etSchleget)屬鯉科(Cyprinidae)、的亞科(Gobioninae)、麥穗魚屬(PseudorasboraBleeker)，是一種常見的小型魚類，廣泛分布于朝鮮、日本及我國(guó)的主要淡水水域中。麥穗魚主要以底棲動(dòng)物為食，同時(shí)攝取大量的藻類。胡建華等(1998)利用麥穗魚清除寶鋼工業(yè)廢水池壁的藻類復(fù)合體，結(jié)果表明這種方法是有效的。目前，在許多湖泊，特別是大中型湖泊，因社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和管理等多方面的原因，大型經(jīng)濟(jì)魚類的單產(chǎn)比較低，魚食性魚類(Piscivorousfish)資源也因過度捕撈而受到嚴(yán)重破壞，生態(tài)環(huán)境非常有利于小型魚類的繁衍和發(fā)展。因此，在這類湖泊開展小型魚類種群結(jié)構(gòu)及遺傳多樣性研究，能為合理開發(fā)利用小型魚類資源，發(fā)展魚食性魚類增養(yǎng)殖，優(yōu)化湖泊漁業(yè)結(jié)構(gòu)提供重要的基礎(chǔ)資料。

有關(guān)麥穗魚分子生物學(xué)方面的研究報(bào)道較少。尚未見微衛(wèi)星(MicmsateUite)標(biāo)記在麥穗魚基因組中應(yīng)用的報(bào)道。微衛(wèi)星標(biāo)記與其它的遺傳標(biāo)記(同工酶、RAPD等)相比，具有較高的突變率，已被廣泛應(yīng)用于鯉魚、鮭魚、和泰山螭霖魚等魚類中。本研究利用微衛(wèi)星標(biāo)記技術(shù)對(duì)東平湖麥穗魚群體的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，以期為合理開發(fā)利用東平湖麥穗魚資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料

麥穗魚共35尾，于2004年12月11日采集于山東東平湖。

1，2 基因組DNA提取

提取方法見參考文獻(xiàn)。

1.3 PCR反應(yīng)與產(chǎn)物檢測(cè)

PCR反應(yīng)體系：DNA模板0．7 μL；上下游引物終濃度均為0.6 1μmol／L；Mg²⁺濃度(見表1)；dNTPs濃度為200 1xmol／L；0，625U TaqDNA聚合酶；10xPCRbuffer 2．5μL；補(bǔ)充滅菌雙蒸水至終體積25μL。

PCR反應(yīng)程序：94℃預(yù)變性4min，94℃變性30s，退火(溫度見表1)50s，72℃延伸50s，30個(gè)循環(huán)；再于72℃延伸7min．?dāng)U增產(chǎn)物用2％的瓊脂糖凝膠檢測(cè)，鑒定有擴(kuò)增產(chǎn)物后再用12％的非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)，銀染，并用數(shù)碼相機(jī)拍照保存。

1，4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)每個(gè)個(gè)體產(chǎn)生的條帶位置，利用Lablm－age(Version 2．7．2)軟件輔助確定基因型并計(jì)算等位基因大小，利用POPGENE32(Version 1．31)軟件計(jì)算微衛(wèi)星座位的等位基因頻率(p)、多態(tài)信息含量(PIC)和基因雜合度(H)等，

其中，P_i、只是某位點(diǎn)第i、j個(gè)等位基因的基因頻率，n為某一位點(diǎn)上的等位基因數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 微衛(wèi)星引物篩選

本研究采用26對(duì)普通鯉魚的微衛(wèi)星引物對(duì)東平湖麥穗魚的基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，結(jié)果有13對(duì)引物能夠獲得穩(wěn)定的可重復(fù)的擴(kuò)增條帶，占引物總數(shù)的50％。通過優(yōu)化PCR擴(kuò)增條件、聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)參數(shù)，有6對(duì)微衛(wèi)星引物表現(xiàn)出個(gè)體多態(tài)性(表1)，多態(tài)引物占引物總數(shù)的23．1％。

2．2 各微衛(wèi)星位點(diǎn)的等位基因

表2中列出了麥穗魚群體在各個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的等位基因數(shù)目。6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)共檢測(cè)到22個(gè)等位基因，每個(gè)位點(diǎn)平均為3．7個(gè)，最多為7個(gè)(MFWl)，最少為2個(gè)(HLJ006等)，等位基因大小在80-406bp之間。

2．3 多態(tài)信息含量和基因雜合度

表2中還列出了各微衛(wèi)星位點(diǎn)的多態(tài)信息含量和基因雜合度。6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的平均多態(tài)信息含量為0，5115，平均觀測(cè)雜合度為0，6812，平均期望雜合度為0，5775，表明這6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)在東平湖麥穗魚群體中具有較高的多態(tài)性。

3 討論

微衛(wèi)星的一個(gè)潛在價(jià)值是從一個(gè)物種產(chǎn)生的引物可應(yīng)用于相關(guān)的物種。因此，利用DNA數(shù)據(jù)庫(GENBAND，EMBL等)，從相關(guān)物種的微衛(wèi)星引物中篩選并應(yīng)用于一個(gè)物種是可行的。David等(2001)用47對(duì)鯉微衛(wèi)星引物對(duì)一種草魚白化突變體進(jìn)行分析，結(jié)果表明有23對(duì)引物(49％)適用于草魚基因分型研究，邵昭君等(2002)用2l對(duì)鏟鱘微衛(wèi)星引物對(duì)中華鱘基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，有14對(duì)(67％)引物得到了擴(kuò)增產(chǎn)物，其中有10對(duì)(48％)表現(xiàn)出多態(tài)性，并獲得了中華鱘的2個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)。本文利用26對(duì)鯉微衛(wèi)星引物對(duì)山東東平湖麥穗魚進(jìn)行全基因組掃描，有13對(duì)引物能獲得穩(wěn)定的特異性條帶(占總數(shù)的50％)(圖1)，有6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)具有多態(tài)性(占總數(shù)的23．1％)。這與鯉微衛(wèi)星引物在東平湖黃顙魚中的檢測(cè)結(jié)果一致。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的平均等位基因數(shù)為3.7個(gè)，最多為7個(gè)，最少為2個(gè)，這比鯉魚、鯽魚的結(jié)果要低得多。多態(tài)信息含量(PIC)是衡量片斷多態(tài)性較好的指標(biāo)。Botstein等(1980)認(rèn)為：當(dāng)PIC>O．5時(shí)，該位點(diǎn)為高度多態(tài)位點(diǎn)；當(dāng)0．25

基因雜合度能夠反映群體在各位點(diǎn)的遺傳變異水平，是度量群體遺傳結(jié)構(gòu)的一個(gè)較好的指標(biāo)，Zhou等(2004)利用微衛(wèi)星標(biāo)記研究了中國(guó)的6個(gè)鯉魚群體的遺傳結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明6個(gè)群體的雜合度值在0．5600—0．8111之間。廖小林等(2005)采用5對(duì)鯉的微衛(wèi)星引物研究了長(zhǎng)江水系4個(gè)草魚群體的遺傳結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示每個(gè)群體的平均雜合度在0．400 0--0，5741之間。本研究中，6個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)的平均觀測(cè)雜合度和平均期望雜合度分別為0，6812、0．5775，與前人的研究結(jié)果一致，而高于DeWoody和Aviset(2000)基于13種淡水魚類統(tǒng)計(jì)得出的結(jié)果(0，4600)。綜上所述，東平湖麥穗魚群體的遺傳變異水平較高，遺傳結(jié)構(gòu)處于合理狀態(tài)。