微卫星dna分子标记

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1、微卫星DNA分子标记及其应用唐开宇（20096798）生物科学09-1（四川农业大学生命科学与理学院生物科学09-2雅安625014）摘要：文章综述了微卫星DNA的概念及其标记的原理和在群体遗传学结构分析、构建遗传连锁图谱等诸多领域的应用，并作出了展望。关键词：微卫星DNA分子标记微卫星DNA(MicrosatelliteDNA)[1]，又称SSR(SimpleSequenceRepeat)即简单重复序列[2]，短串联重复(ShortTandemRepeatSTR)[3]或简单重复序列长度多态性(SimpleSequence

2、LengthPolymorphism,SSLP)是以少数几个(一般为1~6bp)核苷酸为重复单位的首尾串联重复DNA序列，如(CA)n，(TG)n，(GGC)n等，其中n代表重复次数，重复次数从几个到几十个不等。SSR在原核和真核生物基因组中均有分布[4].一般说来，微卫星DNA的重复序列两侧都有物种特异性的保守序列，所以，通过设计引物对基因组DNA进行PCR扩增、琼脂糖凝胶电泳（或聚丙烯酰胺凝胶电泳）和放射自显影（或银染），就可以检测到在简单重复序列重复单位数不同的DNA区域的多态性，这就是微卫星DNA分子标记。1.微卫星

3、DNA的分类及其分子标记原理1.1微卫星DNA的分类及优点大量重复序列的存在是真核生物基因组的主要特点之一，而且这些重复序列的拷贝数可高达百万份以上，植物基因组中一般含有50%以上的重复序列，如小麦基因组的重复序列多达80%，重复序列按其在染色体上的分布方式，可分为散布重复序列（DispersedRepeatsSequence，简称DRS）和串联重复序列（TandemRepeatSequence，简称TRS）前者的重复单位与其它无关重复序列和单拷贝序列相间排列，而后者的重复单位则首尾相连，成串排列。按照重复单位的大小又可以将

4、串联重复序列分为卫星序列(Satellite)、小卫星序列（Minisatellite）和微卫星序列（Microsatellite）三种。根据重复结构的不同可将微卫星DNA分为三类：完全重复型（perfect），单一序列单元无中断或无颠倒；不完全重复型（imperfect），单一序列单元有中断或有颠倒；混合型（compound），多个序列中单位有或无中断和有或无颠倒的混合。与其它分子标记相比，SSR具有许多优点。它具有等位基因变异多、单基因座、信息含量高、多态性高；稳定性好、重复性好；种族特异性强、进化所受选择压小；以孟德尔

5、方式分离、呈共显性遗传等等[5]1.2微卫星DNA标记原理微卫星标记的基本原理是根据微卫星序列两端互补序列设计引物，由于核心序列串联重复数目不同，则通过PCR反应扩增出不同长度的PCR产物，将扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳，根据扩增分离片段的大小决定基因型，并计算等位基因频率。保守的侧翼序列使微卫星特异地定位于染色体某一区域，核心序列重复数的差异则形成微卫星的高度多态性。微卫星侧翼序列在相近的物种中具有一定的保守性。因此，某一物种的微卫星引物可以在其相近的物种中得以使用，这就使微卫星位点的检测丁作大幅度减少，从而加快对不同物

6、种间比较基因图谱的制作速度。为此，常利用微卫星标记来检测个体基因型，统计群体中等位基因的数目和频率，结合分子遗传学和数量分类学原理，计算各个品种的遗传变异程度、生存稳定性，从而初步评估品种的遗传多样性及品种间的亲缘关系与分化关系。[6]3.微卫星分子标记技术的应用微卫星DNA标记在遗传多样性的技术研究始于19世纪。早期的遗传变异研究主要集中在表型性状和染色体水平上，包括了染色体结构的变异(Stebbins等，1953)。20世纪80年代以来，分子生物学技术迅速发展，由于避免了根据表型性状来推测基因型时可能产生的各种问题，DN

7、A遗传标记法成为目前最有效的遗传多样性分析方法。DNA多态性分析常用的分子遗传标记体系有限制性内切酶片段长度多态性(RFLP)、随机引物扩增DNA多态性(RAPD)、扩增片段长度多态(AFLP)、微卫星DNA多态性等。现在，微卫星DNA技术在猪、牛、绵羊、山羊、海洋动植物等群体结构、遗传学分析、基因鉴定、生物多态性分析等方面已经广泛的运用。微卫星DNA作为遗传标记具有很大的优越性。近年来随着研究的不断深入,对微卫星标记的研究不仅具有重要的理论意义,而且还具有较好的应用前景。3.1微卫星多态性分析在自然界中,生物个体表现出来的

8、各种遗传变异,在本质上就是DNA的差异,因此通过研究DNA的变异来分析群体的遗传结构及遗传多样性更为直接。微卫星其重复单位数量可能不完全相同,因而形成多态性,即SSR分子标记,这可能是由于有丝分裂过程中同源微卫星间的不等交换或复制过程“链滑”(strandslippage)作用造成的。微卫