利用微衛(wèi)星標記分析4個番鴨品系的遺傳多樣性

張 燕，方 琪，陳興勇，耿照玉

（安徽農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，安徽 合肥 230036）

利用微衛(wèi)星標記分析4個番鴨品系的遺傳多樣性

張 燕，方 琪，陳興勇，耿照玉*

（安徽農(nóng)業(yè)大學 動物科技學院，安徽 合肥 230036）

為研究番鴨的遺傳多樣性以及品系間的遺傳關系，選用3對微衛(wèi)星引物對4個番鴨品系 （Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ）的等位基因數(shù)、等位基因頻率、群體多態(tài)信息含量、基因雜合度和遺傳距離進行了分析。結果表明，3個微衛(wèi)星基因座共檢測到8個等位基因，基因頻率分布在0.033 4～0.766 6；平均雜合度為0.485 2～0.559 6，品系Ⅰ平均基因雜合度最高，為 0.559 6，品系Ⅲ平均基因雜合度最低，為0.485 2；平均多態(tài)信息含量為0.295 4～0.338 8，4個品系均屬于中度多態(tài)。聚類分析表明，品系Ⅲ和Ⅳ的遺傳距離最遠，為0.419 5，表明兩者的親緣關系較遠；品系Ⅰ和Ⅱ的遺傳距離為0.307 1，兩者的親緣關系較近。

番鴨；微衛(wèi)星標記；遺傳多樣性；遺傳距離

番鴨（Cairina moschata domestica），也稱瘤頭鴨（muscovy或domestic muscovy duck），與家鴨同科不同屬，在家禽中有著特殊的地位，我國將其列為特種經(jīng)濟禽類。番鴨是優(yōu)良的肉用、肝用禽種之一，因具有體型大、生長速度快、耐粗飼、抗病力強、易育肥、飼料轉化率高、產(chǎn)肝性能好等優(yōu)點，成為具有較大發(fā)展前途的瘦肉型鴨品系 （種）。

微衛(wèi)星標記遵循孟德爾遺傳法則，且呈等顯性遺傳［1-2］。微衛(wèi)星DNA標記因數(shù)量多、多態(tài)性豐富、呈共顯性遺傳方式和檢測快捷方便等優(yōu)點，目前已被廣泛應用于各種畜禽品種群體遺傳結構和親緣關系的分析［3-5］。Zhou等［6］利用微衛(wèi)星標記分析了多個雞品系之間的遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)生樹，并找到了品系特征條帶。湯青萍等［7］對多個中國地方烏雞品種的遺傳多樣性進行了研究和品種間聚類分析。近年來，龔道清等［8-9］利用微衛(wèi)星標記在鴨遺傳多樣性方面也開展了相關研究報道。本試驗從福建多地共引進4個番鴨品系，檢測了其遺傳結構，以便為選育和配套系雜交利用提供基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 血樣來源

試驗鴨群由安慶市永強禽業(yè)有限責任公司提供。隨機采集4個番鴨品系的血樣，每個品系采集30個血樣。翅靜脈采血2 m L于EDTA抗凝管中，公母各半。用TIANamp Blood DNA Kit血液基因組DNA提取試劑盒提取DNA，經(jīng)瓊脂糖電泳檢測合格后于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 微衛(wèi)星引物

所用3個微衛(wèi)星引物序列、重復序列及PCR退火溫度分別為 （1）AY498540基因，上下游引物序列分別為5＇-GATTCAACCTTAGCTATCAGTCT CC-3＇和5＇-CGCTCTTGGCAAATGTCC-3＇，重復序列為（CA）15GA（CA）32AAA（CAA）4，退火溫度54.1℃；（2）AJ427847基因，上下游引物序列分別為5＇-TTTTCACCCAGTTCACTTCAGCC-3＇和5＇-GATTCAAATTTGCCGCAGGATTA-3＇，重復序列為（CT）12，退火溫度54.1℃； （3）AY493282基因，上下游引物序列分別為5＇-CCTGAGAGCTG TGCTACACG-3＇和5＇-ACTCCCAGCCTCCCTTATTC-3＇，重復序列為 （CA）14CTT（AC）3TT（AC）3，退火溫度61.0℃。

1.2 方法

1.2.1 主要試劑及儀器

Premix TaqTM，DNA Marker，6×DNA Loading Buffer購自寶生物工程 （大連）有限公司，丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺、N，N，N，N＇-四甲基乙二胺、過硫酸銨、EDTA-Na2購自北京索萊寶科技有限公司，其他試劑均為國產(chǎn)分析純。PCR擴增儀 （app lied biosystems），凝膠成像儀 （江蘇捷達科技公司）。

1.2.2 PCR反應及電泳檢測

PCR反應體系20μL：模板DNA 1μL，Prem ix 10μL，上下游引物各1μL，ddH2O 7μL。反應程序：95℃預變性4 m in；95℃變性30 s，退火30 s，72℃延伸30 s，30個循環(huán)；最后72℃延伸10 min，4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

所有PCR產(chǎn)物進行30%聚丙烯酰胺凝膠電泳，130 V電泳3 h，電泳結束后，用硝酸銀染色，成像后分析結果，并計算所有位點的多態(tài)信息含量（polymorphism information content，PIC）、雜合度（heterozygosity，H）和等位基因數(shù)等多項指標。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

統(tǒng)計4個番鴨品系的等位基因組成，計算3個微衛(wèi)星座位的基因頻率；根據(jù)Botstein公式計算各品系的 PIC［10］、參考Zhang等［11］的方法計算各品系微衛(wèi)星基因座的平均H，根據(jù)Nei公式計算各品系間的Nei氏遺傳距離［12］。

2 結果與分析

2.1 微衛(wèi)星引物擴增及多態(tài)性的檢測

番鴨4個品系的3個微衛(wèi)星座位共檢測到8個等位基因，其中基因座AJ427847的多態(tài)性最為豐富，存在4個等位基因，分別標為C，D，E和F；基因座AY498540和基因座AY493282各檢測到2個等位基因，分別為A，B和G，H。在基因座AJ427847上，等位基因D僅見于番鴨品系Ⅰ和Ⅱ。AY493282座位的部分擴增結果如圖1所示。

圖1 AY493282座位的部分擴增結果

2.2 4個番鴨品系的遺傳多樣性

2.2.1 3個微衛(wèi)星基因座的等位基因頻率

對4個番鴨品系的3個微衛(wèi)星基因座的等位基因頻率進行統(tǒng)計，結果見表1。等位基因頻率分布在0.033 4～0.766 6。各等位基因分布不均勻，每個基因座均存在1種相對優(yōu)勢等位基因。番鴨4個品系在各基因座的優(yōu)勢等位基因均為A，C，G等位基因。

表1 3個微衛(wèi)星座位的等位基因頻率分布

2.2.2 微衛(wèi)星基因座的多態(tài)信息含量和基因雜合度

4個番鴨品系在不同微衛(wèi)星座位的平均基因雜合度、平均多態(tài)信息含量見表2-3。由表2可知，平均基因雜合度在0.485 2～0.559 6，番鴨品系Ⅰ的平均基因雜合度最高 （H=0.559 6），品系Ⅲ的平均基因雜合度最低 （H=0.485 2）。由表3可知，平均多態(tài)信息含量在0.295 4～0.338 8，番鴨品系Ⅰ的平均多態(tài)信息含量最高 （PIC=0.338 8），品系Ⅲ的平均多態(tài)信息含量最低 （PIC=0.295 4）。

表2 各品系不同座位的基因雜合度

表3 各品系不同座位的多態(tài)信息含量

2.3 4個番鴨品系間的遺傳關系

計算4個番鴨品系間的Nei氏遺傳距離，并采用UPGMA法對4個品系進行聚類 （圖2）。4個品系間的遺傳距離在0.307 1～0.419 5，品系Ⅲ與品系Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ的遺傳距離均相對較遠，與品系Ⅳ的遺傳距離最遠 （0.419 5）；品系Ⅰ與Ⅱ的遺傳距離相對較近 （0.307 1），說明品系Ⅰ和Ⅱ之間的親緣關系相對較近。

3 小結和討論

基因雜合度是估測群體遺傳變異度的一個重要指標，群體雜合度越低，反映該群體的遺傳一致性越高，群體的遺傳多樣性就越差。本試驗中4個番鴨品系的平均基因雜合度分布在0.485 2～0.559 6，品系Ⅰ群體的遺傳多樣性較為豐富，而品系Ⅲ的純合度較高。從專門化品系選育來看，品系Ⅰ群體內(nèi)部存在較大的選擇空間，而品系Ⅲ則可用于純繁選育。

由Botstein等［10］提出來的PIC是衡量基因變異程度的指標。當PIC＞0.5時該座位為高度多態(tài)座位，當0.25＞PIC＞0.5時該座位為中度多態(tài)座位，當PIC＜0.25時該座位為低度多態(tài)座位。本研究中，番鴨4個品系的3個微衛(wèi)星標記的平均多態(tài)信息含量為0.295 4～0.338 8，均呈現(xiàn)中度多態(tài)性，在專門化品系選育中具有一定的利用空間。

群體間的遺傳關系一般表達為兩兩群體之間的遺傳距離，而群體之間的遺傳距離為定量描述群體間綜合遺傳差異的重要指標。據(jù)此，本研究計算出了4個番鴨品系間的遺傳距離，并根據(jù)遺傳距離對4個番鴨品系進行聚類，其中品系Ⅰ和Ⅱ的遺傳距離最近，品系Ⅲ和Ⅳ的遺傳距離最遠。現(xiàn)代雜種優(yōu)勢理論認為，雜種優(yōu)勢的大小在一定程度上取決于親本間遺傳差異的大小，遺傳差異越大的群體間雜交，所產(chǎn)生的雜種優(yōu)勢越大。本研究中品系Ⅲ和Ⅳ遺傳距離最大，說明品系Ⅲ和Ⅳ的遺傳差異最大，它們之間的雜種優(yōu)勢最大。Melchinger等［13］用RFLP技術研究玉米雜種優(yōu)勢與雙親遺傳距離的關系，結果顯示，在遺傳距離 ＜0.54的情況下，親本間的遺傳距離越大，雜交子代基因型的雜合度就越高，雜種優(yōu)勢就越強。但遺傳距離更遠的親本間，雜種優(yōu)勢與遺傳距離不相關。由此可推測，品系Ⅲ和Ⅳ較適合作為雜交的配套品系。

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（責任編輯：侯春曉）

S 834+.89；Q 953+.3

A

0528-9017（2015）04-0558-03

10.16178/j.issn.0528-9017.20150436

2015-01-24

安徽省大學生創(chuàng)新基金 （AH201310364036）

張 燕 （1993-），女，碩士研究生，主要從事家禽遺傳育種研究工作。E-mail：1306319012@qq.com。

共同第一作者：方 琪 （1992-），女，本科生，主要從事家禽生產(chǎn)工作。E-mail：596226927@qq.com。

耿照玉 （1963-），教授，博士生導師，主要從事家禽遺傳育種與生產(chǎn)研究工作。E-mail：gzy@ahau.edu.cn。

文獻著錄格式：張燕，方琪，陳興勇，等.利用微衛(wèi)星標記分析4個番鴨品系的遺傳多樣性 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學，2015，56（4）：558-560.