本發明涉及分子基因分型領域,具體而言,涉及用于鹿的多態性微衛星dna分子標記及其用途。
背景技術:
梅花鹿(cervusnippon)主要分布于東亞,范圍從西伯利亞到韓國、中國東部和越南;在日本等西太平洋島嶼也有分布。中國的梅花鹿主要分布在吉林省,而日本的梅花鹿主要分布于北海道。19世紀梅花鹿曾經被獵到幾乎絕種,20世紀中開始立法保護,族群在1950年代到1980年代快速恢復。梅花鹿也被引進到澳大利亞、歐洲和美國。原先的目的是作為公園裝飾用的動物,但現在許多變成野生。目前,分布于中國和日本的梅花鹿亞種已經被iucn紅色名錄列為極危或瀕危等級,我國的梅花鹿同時也是國家一級保護動物。
近年來,利用分子標記對物種的種群結構、遺傳多樣性、遷移、雜交、基因流及分子系統地理等的研究已經成為保護遺傳學和分子生態學領域的熱點。主要是因為它是劃分種群保護管理單元和進化顯著性單元、確定保護等級及制定優先保護管理措施的基礎。目前,在關于梅花鹿的分子育種研究中,所應用的多態性微衛星分子標記大多數是借鑒已發布的牛的微衛星引物,只有少部分是通過傳統的克隆方法得到的,且這些微衛星位點的多態性都不高,不能滿足對梅花鹿進行保護、研究、管理及分子育種的要求。
有鑒于此,特提出本發明。
技術實現要素:
本發明涉及微衛星dna分子標記和用于擴增微衛星dna分子標記的引物。本發明的微衛星dna分子標記可用于分子基因分型和/或遺傳指紋法,
根據本發明的一方面,本發明涉及一種鑒定鹿科動物樣品基因型的方法,包括:
1)、提取所述鹿科動物樣品的dna;
2)、用選自下列的至少一個引物對擴增至少一種微衛星dna分子標記:seqidno:30和31;seqidno:32和33;seqidno:34和35;seqidno:36和37;seqidno:38和39;seqidno:40和41;seqidno:42和43;seqidno:44和45;seqidno:46和47;seqidno:48和49;seqidno:50和51;seqidno:52和53;seqidno:54和55;seqidno:56和57;seqidno:58和59;seqidno:60和61;seqidno:62和63;seqidno:64和65;seqidno:66和67;seqidno:68和69;seqidno:70和71;seqidno:72和73;seqidno:74和75;seqidno:76和77;seqidno:78和79;seqidno:80和81;seqidno:82和83;seqidno:84和85以及seqidno:86和87;
或擴增各引物對對應的擴增產物的片段或變體;及
3)、鑒定所述鹿科動物樣品中的至少一種多態等位基因。
在一些實施方式中,所述鹿科動物樣品包括鹿科動物的毛發、體液、骨骼、糞便。
在一些實施方式中,所述鹿科動物樣品的dna的提取方法包括飽和苯酚-氯仿法、樹脂提取法或磁珠提取法提取。
優選的,如上所述的方法,其中步驟2)包括用對應引物對擴增2種或更多微衛星dna分子標記;
更優選的,其中步驟2)包括用對應引物對擴增3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28或29種微衛星dna分子標記。
優選的,如上所述的方法,在步驟2)中,用所述引物對擴增至少一種微衛星dna分子標記時,退火溫度為58℃~62℃,循環次數為33~37次;
更優選的,退火溫度為60℃,循環次數為35次。
如上所述的方法在鹿科動物親子鑒定中的應用。
如上所述的方法在鹿科動物種群中的相同或相關基因型鑒定中的應用。
如上所述的方法在鑒定鹿科動物等位基因多態性中的應用。
如上所述的方法在區分鹿科動物種群中突變體中的應用。
如上所述的方法在研究鹿科動物種群中的遺傳多樣性中的應用。
優選的,前述任一項所述的方法及應用,所述鹿科動物包括鹿亞科、麂亞科、獐亞科和美洲鹿亞科動物;
更優選的,所述鹿科動物包括花鹿屬、鹿屬、黇鹿屬和麋鹿屬動物;
更優選的,所述鹿科動物包括馬鹿、白唇鹿、坡鹿、阿氏鹿、菲律賓黑麂、宿氏鹿、鬣鹿、沼鹿、水鹿以及梅花鹿;
更優選的,所述鹿科動物為梅花鹿。
用于擴增至少一種微衛星dna分子標記的分離的寡核苷酸引物,其包含選自下列的序列:seqidno:30~87所示核苷酸序列或其片段或變體。
寡核苷酸引物片段可包含部分seqidno:30~87,長度可以為5~25bp不等。
變體寡核苷酸引物不需要與seqidno:30~87共享任何重疊,但僅需能擴增本發明的微衛星dna分子標記。變體寡核苷酸引物也包括與側接本發明的微衛星dna分子標記的區互補的任何寡核苷酸引物。如本領域技術人員明晰,用于pcr的變體寡核苷酸引物的3’端可不與ssr標志物或側接ssr標志物的區具有任何錯配,而5’端可具有錯配。
本發明也提供試劑盒,其包含來自seqidno:30~87的至少一種寡核苷酸引物或其片段或變體。
優選的,在所述的試劑盒中,每對引物中至少有一條引物的5’端被熒光染料標記。
在一些實施方式中,所述熒光染料選自fam、fitc、sybrgreenⅰ、hex、vic、joe、tamra、tet、rox、cy3、cy5、texas-red、pet、ned、alexafluor、dylight和ftm。
分離的微衛星dna分子標記,其由如上所述的引物擴增;
優選的,所述分離的微衛星dna分子標記包含選自下列的序列:seqidno:1~29所示的核苷酸序列或其片段或變體。
根據seqidno:30~87的各引物對擴增來自梅花鹿的微衛星dna分子標記的等位基因。擴增產物大小有所不同,并表示微衛星dna分子標記的不同多態等位基因。因此,本發明涉及包含由本發明的引物對擴增的序列的微衛星dna分子標記。
在29個座位中的每一個的微衛星dna分子標記的不同多態等位基因具有不同序列。本發明包括29種微衛星dna分子標記中的每一種的不同多態等位基因的序列。例如,29個序列中的每一個表示以下由寡核苷酸引物seqidno:30~87擴增的10種ssr標志物的特定等位基因。
與現有技術相比,本發明的有益效果為:
本發明提供的引物對能在鹿科動物的樣本中擴增出條帶清晰、多態性高的微衛星dna條帶,使得本發明提供的引物能夠應用于梅花鹿的種群遺傳結構和遺傳變異水平等方面的研究,采用微衛星dna分子標記可以對梅花鹿的種群遺傳學研究提供較為豐富的遺傳基礎信息。
具體實施方式
下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述,但是本領域技術人員將會理解,下列實施例僅用于說明本發明,而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市購買獲得的常規產品。
1、梅花鹿的基因組提取與檢測。
取梅花鹿血液300ul,用biotake血液提取試劑盒提取梅花鹿基因組,用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測dna的完整性,酶標儀測定dna濃度和純度,-20℃儲存備用。
2、簡化基因組測序獲得梅花鹿微衛星序列,并設計引物。
取梅花鹿血液300ul,提取基因組后,以牛基因組作為參考,選擇haeiii+hpy166ii進行酶切,酶切片段長度在414-444bp之間,檢索全部非冗余基因數據庫中的ssr位點,根據ssrs側冀序列設計pcr引物。
3、對獲得的梅花鹿微衛星序列進行分析,高效篩選多態性微衛星位點。
通過閱讀大量文獻后,從上述獲得的微衛星序列中按以下原則篩選多態性微衛星位點
(1)挑選無間差堿基的、重復序列長的微衛星位點100個(單核苷酸重復的30個重復以上,二核苷酸重復的28個重復以上,三、四、五、六核苷酸重復的10個以上重復)。但是經過本次試驗結果分析發現:在梅花鹿上,單核苷酸重復的微衛星幾乎沒有多態性,二核苷酸重復的微衛星多態性最高,且重復數越多,多態性越高。
(2)挑選at含量高的微衛星序列。
(3)挑選出基本重復單位為(cng)n以及(gaa)n類型的微衛星位點。
4、對篩選出來的微衛星位點進行多態性驗證,包括聚丙烯酰胺凝膠電泳和毛細管電泳分析。
將篩選出來的100個微衛星位點的引物以梅花鹿基因組為模板進行pcr擴增,pcr擴增體系和條件見表1和表2。
表格1pcr反應體系
表格2pcr反應程序
然后進行瓊脂糖電泳檢測,其中70對引物可以擴增出清晰單一的目的條帶。
(1)聚丙烯酰胺凝膠電泳分析
隨機選取8個梅花鹿的血樣作為模板,用聚丙烯酰胺凝膠電泳測試這70個微衛星位點在上述8個模板上的多態性,最后發現41個位點有明顯的多態性。
(2)毛細管電泳分析
從上述41個多態性微衛星位點中挑選出30個條帶清晰且無雜帶的位點,將其引物合成5’端帶熒光標記的引物,然后用96個梅花鹿的dna作為模板進行pcr擴增,最后用毛細管電泳進行檢測。為了節省成本,我們將目的條帶大小不同的引物帶不同的熒光標記,然后混合一起上樣。結果中有一對引物雜帶太多,無法對其進行基因判型故舍棄。29對多態性微衛星引物見表3;其熒光混合信息見表4。
表格3微衛星位點及其引物信息
表格4微衛星標記分組情況
5、對獲得的多態性微衛星位點的多態性進行進一步分析
根據所得到的電泳圖,用genemapperv4.0軟件對微衛星基因型進行判定,然后用cervus2.0軟件對上述30個多態性微衛星位點的期望雜合度(he)、等位基因數(k)、等位基因頻率(p)、和多態信息含量(pic)等指標進行分析。其結果整理見表5和表6.
表格5等位基因數雜合度多態信息含量
locus:位點;k:等位基因數;n:檢測的數量;hets:異型合子;homs:同源基因;h(0):觀測雜合度;h(e):期望雜合度;pic:多態信息含量;excl(1):父母一方已知時的父權排除率;excl(2):父母雙方已知時的父權排除率;nullfreq:無效基因頻率。
表格6微衛星標記的等位基因及其等位基因頻率
盡管已用具體實施例來說明和描述了本發明,然而應意識到,在不背離本發明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權利要求中包括屬于本發明范圍內的所有這些變化和修改。
sequencelisting
<110>中國農業科學院特產研究所
<120>用于鹿的多態性微衛星dna分子標記及其用途
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caaccacaggattttttgagactctgaaaccataattaatagtgaaactgcattgtataa120
tatctctgacattttttccttgggggaagaatcatggagaatagtaaaagaactggagag180
tacagatatctctctgtatcattattatactccagaggagagaggtaccacttggtcttg240
agaaaagagcaatgcttccttgtgcttatgatgtgtttcaccagatccggctttataaac300
atgatgatgatgatgatgatgatgatgatgacagagtacttgactgtt348
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aacagctactatatgcagctatgctggagagtctgagagattccctagaccgtacctttg60
aactcctagttcttaggagacacgtcacaacatgtctggatcatgtgagagattgatgac120
tgtctcagaagtcagtgattgaaaattgggaatttaattaaaatattagcactgttttct180
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