寄生线虫遗传多样性的分子研究成果探析

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1、寄生线虫遗传多样性的分子研究成果探析　　生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。在生物多样性这四个层次中，遗传多样性是核心内容和生物进化的基础。遗传多样性是指同一物种内不同种群间或同一种群内不同个体间的遗传变异的总和[1],在种群间或种群内主要表现为分子、细胞和个体三个水平上的遗传变异[2].通常来说,遗传变异程度的高低是反映遗传多样性大小的最直接表达形式。在自然界中，种群是生物进化的基本单位，种群遗传结构的差异也反映着遗传多样性的程度，所以遗传变异的大小和种群遗传结构的差异同时决定着一个物种的

2、进化潜力和对不良环境的抵抗能力[3].　　遗传多样性的研究有着重要的价值，可以为物种的进化提供理论支持，加深人们对生物起源的认识，同时为保护现有资源提供背景资料[4].对于寄生线虫来说，每年由寄生线虫引起的疾病，给家畜的健康和畜牧业的发展带来严重的危害，这使得人们的研究不断深入，从最初对寄生线虫的形态学、系统分类学和生态学特征等方面的描述，逐渐发展到遗传特性、分子进化以及基因功能等方面的研究[5].　　寄生线虫种群遗传学的研究可以在种群间或种群内进行，遗传多样性依赖于碱基的突变率、种群的有效大小和种群的迁移率等[6].遗

3、传多样性的研究对了解寄生线虫的流行方式、抗药性等位基因的扩散以及疾病的防控有着重要的意义。　　1寄生线虫遗传多样性的分子研究方法　　遗传多样性的研究方法从传统的形态学标记、染色体标记和生化标记逐步发展到DNA分子标记。DNA是遗传物质的载体,遗传信息就是DNA的碱基排序，直接对DNA碱基序列的分析和比较是揭示遗传多样性的最理想方法。与其他标记相比，DNA分子标记不受发育阶段和组织特异性的影响，多态信息含量丰富，现已被广泛应用到系统发育、基因定位和遗传育种等研究中[7].此外,DNA分子标记应用于研究种群遗传多样性时，不需

4、要大量的表型遗传基础作为背景资料，为加快寄生线虫的分子生物学研究、诊断分析和潜在疫苗的特征描述提供了技术保障。　　1.1限制性片段长度多态性（restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP）RFLP标记是以分子杂交为核心的第1代分子标记技术。其基本原理是基因组DNA上的特定核苷酸序列可被限制性内切酶识别并切割，然后与探针结合进行Southern杂交，通过放射显影的方法观察所获得的特异性RFLP图谱[8].这种分子标记的出现,使得种群遗传学的发展向前跨越了一大步，但是同位素标记的使用存

5、在一定的放射性污染，对于不同发育阶段的个体差异分析，敏感性不高。随着PCR技术的建立，RFLP常与PCR技术相结合应用于种群遗传多样性的分析中，既克服了上述方法的局限性，也省去了酶切和杂交等繁琐的操作过程，并且仅需少量的DNA模板[9].PCR-RFLP的原理是将扩增的PCR产物使用特异性的限制性内切酶切割成大小不同的片段，再利用凝胶电泳分辨其差异性。　　1.2随机扩增多态性DNA（randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD）RAPD技术最早出现于20世纪90年代，是以PCR为核心的第2代分子标

6、记技术。使用该分子标记时不需要了解研究对象的DNA序列信息,利用10个核苷酸的随机寡核苷酸序列作为引物，对基因组DNA进行PCR扩增，根据凝胶电泳显示的若干大小不一片段分析该物种的多态性[10,11].应用RAPD分子标记时所需DNA的量少,操作简易，检测速度快，可以检测出RFLP标记不能检测的重复序列区，填补RFLP图谱的空缺，但是该分子标记重复性和特异性比较差[12].　　1.3聚合酶链式反应-单链构象多态性（polymerasechainreaction-singlestrandconformationpolymo

7、rphism,PCR-SSCP）PCR-SSCP标记是将PCR和DNA单链构象多态性结合的第2代分子标记技术。其原理是将扩增得到的DNA双链产物变性处理成单链的DNA,在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中,根据电泳迁移率的不同，观察单链DNA构象的差异，反映出物种的多态性[13].传统的SSCP分析采用平板凝胶电泳，这不仅费时费力，还不能满足大量筛选突变基因的需要。有研究者将毛细管电泳与SSCP结合替代了平板凝胶电泳[14],CE-SSCP标记具有分离效率高、分析速度快、样品用量少等特点，20世纪80年代，CE-SSCP标记得到

8、广泛应用。　　1.4扩增性长度片段多态性（amplifiedfragmentlengthpolymorphism,AFLP）AFLP标记也是第2代分子标记技术的一种，与RFLP标记不同的是该标记需要两种限制性内切酶切割基因组DNA,酶切片段的5′端在T4连接酶的作用下与带有两种内切酶黏性末端的接头序列连接