李紅偉,陳 圓,鄧丹青,劉家玲,鐘淡龍
(1.惠州學院生命科學學院,廣東 惠州 516007;2.廣東金種農牧科技股份有限公司,廣東 惠州 516021)
惠陽胡須雞微衛星多態性研究
李紅偉1,陳 圓1,鄧丹青1,劉家玲1,鐘淡龍2
(1.惠州學院生命科學學院,廣東 惠州 516007;2.廣東金種農牧科技股份有限公司,廣東 惠州 516021)
為進一步保護和利用惠陽胡須雞遺傳資源,監測保種場保種效果,隨機采集96只惠陽胡須公雞血樣,提取總DNA,選用18對微衛星標記進行PCR擴增,并對其基因片段進行掃描,利用Pop Gen 32軟件分析掃描結果,結果表明,18個微衛星標記在惠陽胡須雞群中均表現出較高的多態性,平均等位基因數為10.61個,平均雜合度H為0.5963,平均多態信息含量PIC為0.74。說明惠陽胡須雞保種群體具有豐富的遺傳多樣性,具有較大的選育潛力。
惠陽胡須雞;微衛星標記;等位基因;雜合度;多態信息含量
微衛星標記(microsatellite),又稱為簡單重復序列(simple sequence repeats)或短串聯重復序列(short tandem repeats,STRs),是均勻分布于真核生物基因組中的簡單重復序列,由2~6 bp短核苷酸重復片段首尾串聯構成,如(CA)8、(CAC)5、(GGAT)4、(GAGA)4等。作為第二代分子標記的代表,微衛星具有特異性高、共顯性遺傳、多態性高、穩定性高、檢測快捷等特點[1]。目前在遺傳圖譜構建、親緣關系分析、群體結構研究、品種鑒別等方面有廣泛應用[2-3]。自然界中,各種生物個體表現出來的遺傳變異,本質上就是 DNA 的差異,可直接通過研究 DNA 變異程度分析各群體的遺傳結構。因此,微衛星多態性分析在畜禽遺傳多樣性評估、品種資源分類、雜種優勢預測方面發揮著重要作用[4-9]。
微衛星標記在遺傳多樣性研究中,尤其在群體遺傳學中的應用已經形成了一個較為完整的體系。通過多個微衛星標記對地方雞品種的等位基因頻率、基因雜合度、平均基因雜合度、多態信息含量、平均多態信息含量以及群體間遺傳距離進行分析,從分子水平揭示地方雞品種的遺傳差異和起源關系,此策略已成功用于尼西雞[10]、鹽津烏骨雞[11]、文山山地烏骨雞[12]、靈昆雞[13]等的親緣關系分析。
1.1 試驗材料
50個慢羽和46個快羽惠陽胡須公雞的血樣隨機采自廣東金種農牧科技股份有限公司的惠陽胡須雞國家保種場。
1.2 試驗方法
1.2.1 引物選擇與合成 選擇等位基因數多、多態性豐富的微衛星位點,采用莫國東等[9]根據FAO推薦的18個雞微衛星標記位點,分別為ADL0112、ADL0268、LEI0166、MCW0014、 MCW0020、CW0034 、MCW0037、MCW0078、MCW0098、MCW0103、MCW0111、MCW0123、MCW0183、MCW0206、MCW0216、MCW0222、MCW0248、MCW0295,合成相關引物共18對。
1.2.2 全基因組DNA提取 根據試劑盒說明抽提血樣總DNA,并用瓊脂糖凝膠電泳檢測其純度,-20℃保存備用。
1.2.3 PCR擴增及基因掃描 DNA樣送至華大基因廣州分部進行PCR擴增。以瓊脂糖檢測PCR擴增產物,若電泳結果無雜帶且目的條帶明亮,則進行基因片段掃描。
1.2.4 遺傳參數分析 根據基因掃描圖,統計遺傳多樣性的相關數據,利用Pop Gen 32生物軟件進行分析,獲得惠陽胡須雞群體的等位基因數、雜合度(H)及多態信息含量(PIC)等。
2.1 微衛星標記檢測結果
PCR產物用瓊脂糖凝膠電泳檢測,結果(圖1)發現,擴增片段的大小與預期目的片段大小一致,且每個片段的熒光帶清晰,可用于下一步基因掃描。

圖1 部分微衛星引物擴增結果
對18對微衛星進行熒光標記,根據PCR產物大小分為8組,分批上機進行全自動掃描。檢測結果通過GENEMARKER導出峰圖,只有1個峰值的是純合子,有兩個峰值的是雜合子。由圖2可知,73號個體所用的引物是MCW0014,檢測結果只有1個峰值,是純合子,長度是178bp/178 bp;由圖3可知,62號個體所用的引物是LEI0116,檢測結果有兩個峰值,是雜合子,長度是345 bp/355 bp。

圖2 73號個體MCW0014微衛標記的基因掃描結果

圖3 62號個體LEI0116微衛星標記的基因掃描結果
2.2 惠陽胡須雞群體的多態性分析結果
由表1可知,本試驗在96個惠陽胡須雞個體中共檢測到等位基因數191個,平均等位基因數為10.6個。不同微衛星座位的等位基因數差異較大,最低為4個(MCW0020),最高的有16個(MCW0111、MCW0034 )。
衡量群體遺傳變異程度的主要指標是雜合度和多態信息含量。本試驗多態信息含量(PIC)最高的位點是MCW0034(0.954),最低的位點是MCW0248(0.519),18個微衛星座位多態信息含量的數值均高于0.5,屬于高度多態性位點。18個微衛星座位的雜合度最高的位點是MCW0111(0.891),最低的位點是MCW0103(0.391),除MCW0014、MCW0103兩個位點外,其余雜合度數值均高于0.5。
2.3 惠陽胡須雞慢羽群體與快羽群體的多態性比較
由表2可知,18個微衛星位點在快羽群體中,平均等位基因數為7.8個,H和PIC分別為0.646和0.721,其高度、中度多態性位點分別有17、1個,沒有低度多態性位點;而在慢羽群體中,平均等位基因數為9個,H和PIC分別為0.650和0.694,其高度、中度多態性位點分別有16、2個,沒有低度多態性位點。
本研究采用18個微衛星位點,對96個惠陽胡須群體的遺傳結構進行了分析,結果18個微衛星標記在惠陽胡須雞群中均表現出較高的多態性,共檢測到等位基因191個,平均等位基因數為10.6個,與廣西東蘭烏雞[9](平均等位基因數為5.44個)、藏雞[14](平均等位基因數為7.25個)相比,惠陽胡須雞等位基因數明顯較多,表明惠陽胡須雞保種群的遺傳多樣性較為豐富。本試驗結果表明,不同微衛星座位的等位基因數差異較大,最多達16個,最少的僅有4個,對于等位基因數少的家系,應與等位基因數多的家系交配,以增加等位基因數。雜合度為0.891。雜合度越高,群體變異越多,該群體遺傳多樣性越豐富。惠陽胡須公雞群體的平均雜合度為0.68,與藏雞[14](0.67)相當,比廣西東蘭烏雞[9](0.54)、尼西雞[10](0.63)、鹽津烏骨雞[11](0.62)高。

表1 惠陽胡須雞在18個微衛星標記上的多態性參數

表2 不同羽速惠陽胡須雞的遺傳參數變異
多態信息含量(PIC)為度量微衛星DNA座位變異程度高低的一個理想指標。根據Vanhala等[15]確定的位點多態性評判標準,若PIC<0.25,為低度多態座位;若0.25<PIC<0.5,屬于中度多態座位;若微衛星座位PIC>0.5,指示為一高度多態座位。所選用的18個微衛星座位都屬于高度多態座位,其平均多態信息含量為0.74,與廣西東蘭烏雞[9](0.60)、尼西雞[10](0.55)、鹽津烏骨雞[11](0.57)相比較高,與藏雞[14](0.74)、 靈昆雞[13](0.72)相當。 惠陽胡須雞快羽和慢羽兩個群體的平均PIC均大于0.5,說明這兩個雞群體的遺傳多樣性較豐富。該結果與雜合度分析結果相吻合,表明惠陽胡須雞群體遺傳變異比較大,遺傳多樣性相當豐富,有較大的選育潛力。
本研究對96個惠陽胡須群體的18個微衛星位點進行多態性分析表明,等位基因數多、雜合度及多態信息含量高,在分子水平上證明了廣東金種農牧科技股份有限公司惠陽胡須雞國家保種場胡須雞群體具有豐富的遺傳多樣性,其選育潛力較高。
群體雜合度(H)指被檢測群體在該位點上的雜合子頻率,是各群體不同位點上遺傳變異的反映,是度量群體遺傳變異的最適參數。本研究發現,雜合度最高的是MCW0111座位,其
[1]Temnykh S,DeClerck G,Lukashova A,et al. Computational and experimental analysis of microsatellites in rice(Oryza sativa L.):frequency,length variation,transposon associations,and genetic marker potential[J]. Genome Res,2001,11(8):1441-1452.
[2]Feingold S,Lloyd J,Norero N,et al. Mapping and characterization of new EST-derived microsatellitesfor potato(Solanum tuberosum L.)[J]. Theor Appl Genet ,2005,111(3):456-466.
[3]Weng Y,Azhaguvel P,Michels G J,et al. Crossspecies transferability of microsatellite markersfrom six aphid(Hemiptera:Aphididae)species and their use for evaluating biotypic diversity in two cereal aphids[J]. Insect Mol Biol,2007,16 (5):613-622.
[4]胡繼偉,彭地莎,胡瑞,等. 4 個微衛星標記的多態性與鴨肉用性能雜種優勢的相關性研究[J]. 中國畜牧雜志,2012,48(19):21-24.
[5]吳井生,朱孟玲,陳明,等. 小梅山豬保種群微衛星 DNA多態性分析[J]. 黑龍江畜牧獸醫,2012(11):42-45.
[6]白俊艷,龐有志,張小輝,等. 3個鵪鶉群體的微衛星標記多態性分析[J]. 中國畜牧獸醫,2015,42(9):2444-2452.
[7]楊香娣,曹 驥,楊春,等. 熒光標記微衛星分析廣西樹鼩群體的遺傳多態性[J]. 中國畜牧獸醫,2016,43(1):182-190.
[8]李曉鋒,馬月輝,索效軍,等. 波爾山羊 10 個微衛星標記多態性分析[J].江蘇農業科學,2013,41(7):23-26.
[9]莫國東,黃英飛,廖玉英,等. 廣西東蘭烏雞的遺傳多樣性分析[J]. 南方農業學報,2015,46 (4):692-696.
[10]葉朗惠,霍金龍. 尼西雞遺傳多樣性微衛星標記分析[J]. 動物學研究,2006,27(1):68-74.
[11]陳濤,苗永旺. 鹽津烏骨雞微衛星DNA多態性研究[J]. 云南農業大學學報,2007(4):543-546.
[12]苗永旺,葉朗惠. 文山山地烏骨雞微衛星DNA多態性分析[J]. 云南農業大學學報,2009 (1):63-66.
[13]袁青妍,庾德兵. 靈昆雞群體微衛星DNA遺傳多樣性研究[J]. 浙江農業學報,2010,22 (4):458-463.
[14]杜志強,曲魯江. 藏雞群體遺傳多樣性研究[J]. 遺傳,2004,26(2):167-171.
[15]VanhalaT,Tuiskula-HaavistoM,EloK,etal. Evaluation of genetic variability and genetic distances between eight chicken lines using microsatellite markers[J]. PoultryScience,1998,77:783-790.
(責任編輯 崔建勛)
Study on microsatellite polymorphism of male chickens in Huiyang Bearded chicken
LI Hong-wei1,CHEN Yuan1,DENG Dan-qing1,LIU Jia-ling1,ZHONG Dan-long2
(1. College of Life Science,Huizhou University,Huizhou 516007,China;2.Guangdong Jinzhong Animal Husbandry Co.,Ltd,Huizhou 516021,China )
In order to evaluate the status of genetic diversity in Huiyang Bearded chicken,blood from 96 male individuals was collected to extract DNA for amplifying 18 microsatellite sites by polymerase chain reaction (PCR). Data from Fluorecence-based Genescan with the 18 microsatellite markers were analyzed by Pop Gen 32 software to calculate the allele frequency,heterozygosity,and polymorphism information content. The results showed that the average number of alleles per site,heterozygosity,polymorphism information content were 10.6,0.5963,0.73 respectively. The results indicate that there are abundant genetic diversity in Huiyang Bearded chicken.
Huiyang Bearded chicken;microsatellite marker;allele;heterozygosity;polymorphic information content
Q346+.5
A
1004-874X(2017)02-0149-05
2016-11-01
惠州市科技專項資金(2014B040008002)
李紅偉(1972-),男,博士,講師, E-mail:lhwcau@163.com
李紅偉,陳圓,鄧丹青,等. 惠陽胡須雞微衛星多態性研究[J].廣東農業科學,2017,44(2):149-153.