SSR分子标记的研究进展【文献综述】

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1、毕业设计文献综述生物科学SSR分子标记的研究进展摘要[摘要]微卫星序列(microsatellite,MS)即简单重复序列(SimpleSequenceRepeatSSR),又称短串联重复(shorttandemrepeats,STR)是一类由几个(多为16个)碱基组成的基序(motif)串联重复而成的DNA一段序列,其长度一般较短,在100bp以内,是1974年Skinner在研究寄居蟹的卫星DNA时发现的,现已证明存在于绝大多数真核生物基因组中。微卫星的突变率很高,从而产生了很多等位基因,导致了微卫星的高

2、度多态性。经研究发现微卫星核心序列的重复数越大其变异性越大,等位基因数也就越多。目前,微卫星的研究应用主要表现在以下几个方面:构建基因图谱、制作DNA指纹图、定位功能基因和QTL、血缘鉴定和血缘控制、群体遗传多样性、遗传结构及起源的研究。关键词微卫星DNA;基因图谱;DNA指纹图;功能基因;QTL微卫星DNA(microsatelliteDNA)又称简单重复序列(simplerepeatsequence.SSR或SRS),是指以少数几个核苷酸(1~6个)为单位多次重复的简单序列,在真核生物基因组中分布广泛且随

3、机分布。微卫星DNA呈共显性遗传,遵循孟德尔遗传规律具有多态性高[1-4]、分辨率高[5]、信息含量丰富[6]、引物通用性、位点特异性、使用样本量少、分析操作简单等特点[7],是近年来飞速发展起来的新的DNA多态性分子标记之一。微卫星具有高度的保守性和位点的多态性,利用微卫星的保守性我们可以在一个物种的微卫星研究中利用另一物种的研究结果,从而更快更准确地找到该物种中更多的微卫星位点用于遗传作图及其他用途。目前,微卫星的研究应用主要表现在以下几个方面。1构建基因图谱生物体基因功能的表达和调控均由基因组所含的碱基

4、顺序和组成决定,构建基因图谱不但能了解基因组的组织、结构,还能借助基因图谱鉴定和克隆影响经济性状的QTL,进而研究和操纵一些重要基因。经过几年的努力,几种家畜基因图谱的框架已基本完成,其中大部分为微卫星标记。5由于鸡具有世代间隔短,能够产生大量的全同胞家系等优点,这些都有利于构建详尽而完整的基因图谱。利用33个微卫星位点研究分别用两个鸡参考家系(East和Compton)构建的连锁群发现:连锁群E1与C7、E5与C17、E4与C33是连锁的,同时还将连锁群E6和C3定位在6号染色体,E5和C17定位在4号染色

5、体,E21定位在一条微染色体上。2制作DNA指纹图微卫星最早应用之一就是制作DNA指纹图来进行个体、品种(系)鉴定。微卫星在真核基因组中为数众多,分布均匀,基因组中各微卫星位点除重复数不同外,其碱基组成和结构是类似的。因此可用微卫星的核心序列如(AC)n或(GT)n等作为多位点探针,在基因组中同时检测多个位点。由于不同个体、品种(系)或群体在被检测位点上存在一定差异,通过电泳及杂交,这些差异将表现为杂交带的有无,即产生微卫星DNA指纹图。微卫星探针的种类较丰富,仅二核苷酸重复类型就有6种,且均可通过人工合成。

6、在家禽方面,这种微卫星指纹图的研究报道不是很多,发现有较好的多态性。将该微卫星探针与Jeffreys所筛选的小卫星(minisatellite)探针以及(GT)12、(GTG)5两个微卫星寡聚核苷酸所产生的结果相比较,发现该微卫星探针的结果同(GT)12、(GTG)5的结果有相同模式,与所筛选的小卫星探针产生的结果却有所不同。3定位功能基因和QTL利用微卫星与某些功能基因或QTL间的连锁关系,可将一些功能基因或QTL定位在染色体上或连锁群中,这方面的研究在家畜(禽)中已有一些。利用一个与牛的Weaver病基因

7、紧密连锁的微卫星位点TGL116将其定位于牛的同线群13中,由于Weaver病基因可能对产奶量具多效性或可能与控制产奶量的QTL连锁,因此认为可利用该微卫星位点鉴定Weaver病的基因并研究它所在染色体区域对产奶量的效应[8]。在QTL定位方面,采用孙女设计通过覆盖牛基因组近2/3的159个常染色体上的微卫星标记分别在第1、6、9、10和20号染色体上定位了5个影响产奶量的QTL。同样使用孙女设计,发现微卫星位点D21S4与控制产奶量和乳蛋白产量的QTL是连锁的。此外,采用选择性基因型分析的方法,通过微卫星位

8、点513将一个控制奶牛体细胞评分的QTL定位于牛的23号染色体上。由于牛、猪等的标记基因框架图已经形成,估计不久的将来会出现更多的利用框架图上的微卫星位点定位的功能基因和QTL。在家禽方面,利用两个微卫星位点MCW45和HUJ10将鸡的MYHE基因定位于E21连锁群中;利用微卫星位点MCW51将CALB04基因定位于E6和C3连锁群;用MCW74将HMC14A定位于E6和C17中[9]5。还有学者对