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中华鳖微卫星DNA标记.pdf

  • 上传人:汲墨****o
  • 文档编号:8610555
  • 上传时间:2020-09-24
  • 格式:PDF
  • 页数:27
  • 大小:704.33KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010528420.9

    申请日:

    20101102

    公开号:

    CN101984055B

    公开日:

    20111228

    当前法律状态:

    有效性:

    失效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C12N15/11,C12Q1/68

    主分类号:

    C12N15/11,C12Q1/68

    申请人:

    安徽师范大学

    发明人:

    聂刘旺,卜兴江,刘罗

    地址:

    241000 安徽省芜湖市弋江区花津南路安徽师范大学

    优先权:

    CN201010528420A

    专利代理机构:

    芜湖安汇知识产权代理有限公司

    代理人:

    谢世红

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    内容摘要

    本发明公开了中华鳖微卫星DNA标记,包括中华鳖微卫星(CA)n、(AAC)n、(ACAG)n和(GATA)n富集文库的构建,微卫星序列的阳性克隆的筛选及测序,得到63个含有微卫星重复序列的克隆,确定了15个多态性丰富的微卫星标记PSW01、PSW02、PSW03、PSW04、PSW05、PSW06、PSW07、PSW08、PSW09、PSW10、PSW11、PSW12、PSW13、PSW14、PSW15;本发明可应用于中华鳖不同地理种群的遗传多样性研究以及亲权鉴定的研究,重复性好,是一种可靠有效的分子标记。

    权利要求书

    1.中华鳖微卫星DNA标记,其特征在于:所述的微卫星标记编号为:PSW01其核苷酸序列为:PSW01:ctctctcacc cacatattcc cccatccatc caagaaacat gctgttgttt tgtatgatga     60gaatagaaca gattaaaagg agaggattaa ctttcaagga gggtttagct agctatactt    120acgggtgata ctttgaaatc atcacaaaca tttacgtcaa tcacatgttc catttaacga    180tagatagata gatagataga tagatagata gatagataga tagataggta gatagataga    240tagatagata gatagataga tagataggta gatagccact attacagcaa atttaaaatg    300ctgtataaaa gacaggtatt atataaaaga caggtattat cccagattta tagacacatg    360atttgcagga aacaagtata ggatgttaaa atcccaattc agcaaaacac ttaagcacat    420gcttaaatca cactgaagtg atcaggattt aagtgctttg ctgaactgtt ta            472。 2.根据权利要求1所述的中华鳖微卫星标记,其特征在于:所述的PSW01的引物序列为:PSW01F:TGTTGTTTTGTATGATGAGAAPSW01R:ATTTGCTGTA ATAGTGGCT。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种分子标记技术,具体涉及一种中华鳖微卫星DNA遗传标记。 

    背景技术

    微卫星DNA又称为短串连重复序列(STR)、简单重复序列(SSR)、简单序列长度多态性(SSLP),是指基因组中以1-6个核苷酸为单位串联重复组成的核苷酸序列;其中,最常见的是双核苷酸重复,如((AC/TG)n及(AG/TC)n。不同的生物个体由于重复基序的重复次数不同而显示出多态性。研究表明,可能是DNA复制过程中的“链滑”(strand slippage)现象造成微卫星DNA多态性信息容量(polymorphic information content,PIC)较高。微卫星DNA的高突变性、共显性表达及其在真核生物基因组中的普遍性,使其成为群体遗传多样性的分析、亲缘关系的鉴定、基因组作图和遗传育种的优越的分子标记,与等位酶、RAPD方法相比也有一定的优越性。由于微卫星具有数量多、在基因组内分布均匀、多态性信息丰富、易于检测等优点被作为优良的遗传标记(genetic marker)而得到广泛应用。根据重复单元的构成与分布,微卫星DNA序列被分为三种类型:单一型(pure),复合型(compound),间断型(interrupted),例如: 

    单一型:CACACACACACACACACACA 

    复合型:CACACACACACAGAGAGAGA 

    间断型:CACATTCACACATTCATTCA 

    中华鳖,又称甲鱼、王八、水鱼、元鱼、团鱼、脚鱼和老鳖,英文名ChineseSoftshell Turtle,拉丁文名(Pelodiscus sinensis),中国除宁夏、新疆、青 海及西藏未见报道外,其余各省、市、自治区均有分布,以长江流域和华南地区为多见;国外分布于日本、朝鲜和越南。中华鳖由于其药用价值和营养价值,长期被大量消耗。而且,近年来的过度捕捞、生境破坏、化学污染等,已经导致中华鳖野生种群数量急剧下降。因此,中华鳖已被作为易危物种列入了1998年《中国濒危动物红皮书》和2000年IUCN(世界自然保护联盟)濒危物种红色名录中。可见对野生种群的保护已经迫在眉睫了,但要制定切实有效的保护计划,就必须要了解野生种群结构和遗传多样性等方面的信息。已经有学者采用不同的分子标记技术(包括线粒体细胞色素b基因序列、12S rRNA、RAPD等)对中华鳖的遗传多样性进行研究,但是上述遗传标记不能提供足够的遗传信息,如张永正等,中华鳖(Pelodiscus sinensis)5个不同地理种群细胞色素b基因序列变异及种群遗传结构分析;吴平等,亚洲淡水和陆生龟鳖类12S rRNA基因片段的序列分析和系统发生研究;肖亚梅等,中华鳖种群RAPD分析。为了进一步了解中华鳖野生种群结构和遗传多样性等方面的信息,需要开发新的分子遗传标记。 

    发明内容

    本发明所要解决的技术问题在于:分离克隆中华鳖微卫星DNA标记,建立中华鳖微卫星DNA的技术体系并利用这些分子标记进行中华鳖的分类,亲权鉴定及遗传多样性的分析。 

    本发明解决技术问题的技术方案:中华鳖微卫星DNA标记,包括中华鳖微卫星(CA)n、(AAC)n、(ACAG)n和(GATA)n富集文库的构建,含微卫星序列的阳性克隆的筛选及测序,得到63个含有微卫星重复序列的克隆,确定了22个多态性丰富的微卫星标记PSW01、PSW02、PSW03、PSW04、PSW05、PSW06、PSW07、PSW08、 PSW09、PSW10、PSW11、PSW12、PSW13、PSW14、PSW15;PSW01为472个核苷酸、PSW02为375个核苷酸、PSW03为368个核苷酸、PSW04为416个核苷酸、PSW05为346个核苷酸、PSW06为423个核苷酸、PSW07为337个核苷酸、PSW08为379个核苷酸、PSW09为291个核苷酸、PSW10为336个核苷酸、PSW11为345个核苷酸、PSW12为367个核苷酸、PSW13为356个核苷酸、PSW14为371个核苷酸、PSW15为396个核苷酸。 

    附图说明

    图1:PSW01位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图2:PSW02位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图3:PSW03位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图4:PSW04位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图5:PSW05位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图6:PSW06位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图7:PSW07位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图8:PSW08位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图9:PSW09位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图10:PSW10位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图11:PSW11位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图12:PSW12位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图13:PSW13位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图14:PSW14位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    图15:PSW15位点的引物扩增22只中华鳖基因组DNA的STR分型图 

    在图1-图15中,1-22分别代表1-22只中华鳖。 

    具体实施方式

    下面结合附图进一步详述本发明。 

    1、中华鳖微卫星DNA富集文库的构建: 

    1.1基因组的提取与酶切:参照Sambrook等(2002,Molecular C1oning,3nd463-471)的方法提取中华鳖基因组DNA,用限制性内切酶Sau3AI(购自TaKaRa公司)酶切基因组,酶切产物在1%琼脂糖凝胶上电泳,紫外光下切下400-1000bp大小的DNA片段并用胶回收试剂盒(购自上海生工)纯化回收的酶切产物。 

    1.2加接头: 

    将纯化回收的酶切产物的两端加入接头: 

    SauL-F(5’-GGCCAGAGACCCCAAGCTTCG-3’) 

    SauL-R(5’-PO4-GATCCGAAGCTTGGGGTCTCTGGCC-3’), 

    在T4连接酶(购自Promega公司)作用下16℃水浴连接过夜。 

    1.3PCR检测接头连接: 

    以SauL-F为引物,以1.2工序制的连接产物为模板进行PCR,50μL反应体系如下:5μL 10×exTaq缓冲液,4μL MgCl2,4μL dNTP,0.25μL exTaq酶(购自TaKaRa公司),2μL引物SauL-F,5μL连接产物,加双蒸水(ddH2O)补至50μL。PCR反应程序如下:95℃预变性5分钟,94℃变性45秒,60℃退火45秒,72℃延伸1分钟,变性至退火三个步骤重复35次,72℃充分延伸10分钟。PCR产物用纯化试剂盒(购于Axygen公司)进行纯化。 

    1.4磁珠富集: 

    将1.3所制的纯化产物与生物素标记的寡核苷酸探针杂交探针(CA)12、 (AAC)8、(ACAG)6和(GATA)6分别在72℃、58℃、67℃、55℃下杂交7小时。将杂交液加入已平衡好的磁珠,室温放置30分钟。将离心管依次用洗涤缓冲液(6×SSC,0.1%SDS;2×SSC,0.1%SDS;1×SSC,0.1%SDS)于45℃洗两次,再用双蒸水室温洗一次。最后加双蒸水,在PCR仪上95℃变性15分钟,收集上清。 

    1.5PCR富集: 

    以磁珠富集产物为模板,SauL-F为引物进行PCR扩增,50μL反应体系如下: 

    富集后的DNA30μL,5μL 10×exTaq缓冲液,4μL MgCl2,4μL dNTP,0.25μL exTaq聚合酶,2μL引物SauL-F,加双蒸水补至50μL。PCR反应程序如下:95℃预变性5分钟,94℃变性40秒,60℃退火45秒,72℃延伸1分钟,变性至退火三个步骤重复35次,72℃充分延伸10分钟。PCR产物用纯化试剂盒进行纯化。 

    1.6感受态细胞的制备: 

    将1mL过夜培养的E.coliDH5α培养液接于50mL液体LB培养基中,37℃振荡培养2小时至对数生长期(OD600达到0.3-0.5)时取出。将菌液于4℃离心10分钟。弃上清,加入1mL 0.1mol/L预冷的CaCl2重新悬浮细胞,用枪头轻轻打匀。4℃离心10分钟。弃上清,加入预冷的甘油/CaCl2混合物重新悬浮菌体,用枪头打匀,-80℃保存。 

    1.7倒平板: 

    将LB固体培养基完全融化,冷却至50℃左右,配成LB/Amp/X-Gal/IPTG平板培养基(比例为:LB固体培养基100mL;氨苄青霉素(Amp)100μL;20%异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)7μL;2%5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷(X-Gal)40μL),混合均匀后倒入一只培养皿里,待培养基凝固后放入37℃ 烘箱,晾干水蒸气。 

    1.8连接转化: 

    取1.5工序所制的PCR富集后的纯化产物加入pMD18-T载体(购自TaKaRa公司)于16℃水浴连接2小时后,放于4℃冰箱过夜,制成连接产物。 

    取出1.6工序制成的感受态细胞,冰上复苏至液态,加入上述连接产物,混匀。冰浴30分钟后放入42℃水浴锅,热激90秒,立即放入冰中冰浴2分钟,加入新鲜的LB培养基,37℃振荡培养1小时。取100μL培养液涂布于LB/Amp/X-gal/IPTG培养基上,37℃倒置培养过夜。 

    2、含微卫星序列的阳性克隆的筛选、测序及微卫星引物的设计: 

    2.1菌落PCR: 

    将平板上的白色单菌落分别放入事先装有LB/Amp培养基的EP管中。37℃振荡培养至菌液浑浊。12.5μL PCR反应体系包括:Taq酶0.25U(购自TaKaRa公司),10×Buffer 1.25μL,dNTP 0.2μM,MgCl22μM,引物0.4μM(SauL-F,primer-(CA)12、(AAC)8、(ACAG)6和(GATA)6),菌液0.5μL,加双蒸水补足体积。反应程序:95℃预变性5分钟,94℃变性40秒,60℃退火45秒,72℃延伸1分钟,变性至退火三个步骤重复35次,72℃充分延伸10分钟,1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。 

    2.2阳性克隆测序及引物设计: 

    阳性克隆送生物公司测序,共得到63条含有微卫星DNA的序列。根据微卫星DNA侧翼序列,利用软件primerprimer5设计63对微卫星引物。并对这63对引物进行PCR扩增检测,最终有33对引物能稳定扩增出目的条带。对这33对引物的上游引物5’端分别用FAM,HEX,TAMRA进行荧光标记。 

    3、中华鳖多态性微卫星位点引物的筛选及结果分析 

    3.1筛选有多态性的引物: 

    用1.1工序中Sambrook等提取基因组的方法提取22只中华鳖基因组。用2.2工序设计所得的33对引物扩增基因组。反应程序:95℃预变性5分钟,94℃变性40秒,60℃退火45秒,72℃延伸1分钟,变性至退火三个步骤重复35次,72℃充分延伸10分钟,1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。PCR产物经ARI PRISM 3730遗传分析仪(Applied Biosystem公司)进行基因分型(Genotyping),使用Genemarker1.6软件(Applied Biosystem公司)判读等位基因片段的具体数值。共得到15个具有多态性的微卫星标记(见表1):PSW01、PSW02、PSW03、PSW04、PSW05、PSW06、PSW07、PSW08、PSW09、PSW10、PSW11、PSW12、PSW13、PSW14、PSW15;PSW01为472个核苷酸、PSW02为375个核苷酸、PSW03为368个核苷酸、PSW04为416个核苷酸、PSW05为346个核苷酸、PSW06为423个核苷酸、PSW07为337个核苷酸、PSW08为379个核苷酸、PSW09为291个核苷酸、PSW10为336个核苷酸、PSW11为345个核苷酸、PSW12为367个核苷酸、PSW13为356个核苷酸、PSW14为371个核苷酸、PSW15为396个核苷酸。 

    3.2结果分析: 

    使用Cervus3.0软件计算期望杂合度和观察杂合度。使用Genepop4.0软件计算哈代一温伯格以及连锁不平衡的值,以此来描述15个中华鳖微卫星DNA多态位点的特征。 

    由附图1-15可看出,本发明的15个微卫星序列的长度在供试的22只中华鳖中都出现的多样性,由此可见,本发明的这15个微卫星标记能用于研究中华鳖的品种分类和遗传关系分析。 

    本发明提供了15个中华鳖的新的微卫星位点及扩增这15个微卫星位点的引物序列和扩增方法,可应用于中华鳖不同地理种群的遗传多样性研究以及亲权 鉴定的研究,重复性好,是一种可靠有效的分子标记。 

    表1引物特性表:位点,重复基序,引物序列,退火温度 

    序列表 

    <110>安徽师范大学 

    <120>中华鳖微卫星DNA标记 

    <130>1 

    <160>15 

    <170>PatentIn Version 3.3 

    <210>1 

    <211>472 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>1 

    ctctctcacc cacatattcc cccatccatc caagaaacat gctgttgttt tgtatgatga    60 

    gaatagaaca gattaaaagg agaggattaa ctttcaagga gggtttagct agctatactt    120 

    acgggtgata ctttgaaatc atcacaaaca tttacgtcaa tcacatgttc catttaacga    180 

    tagatagata gatagataga tagatagata gatagataga tagataggta gatagataga    240 

    tagatagata gatagataga tagataggta gatagccact attacagcaa atttaaaatg    300 

    ctgtataaaa gacaggtatt atataaaaga caggtattat cccagattta tagacacatg    360 

    atttgcagga aacaagtata ggatgttaaa atcccaattc agcaaaacac ttaagcacat    420 

    gcttaaatca cactgaagtg atcaggattt aagtgctttg ctgaactgtt ta            472 

    <210>2 

    <211>375 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>2 

    tgccaatata gtctcagtag tatagacttg ccctaaaaga ttaaaatggc agatatgagg    60 

    tcttctccta gaagcactgt gtgcaaaatt gtacactttc atatgcgcta tgtttgtcaa    120 

    tgtcaaaaca aaacaaaaca aaacaaaaca aaacaacaac aacaacaaca aaaacctgct    180 

    gtttttccct aagtgagatg ttctaacaac ttccttctag gacaaggtgg aaagtagcaa    240 

    ttgctacctc cactagtatt agctgttttt ggtccaattc attacacttt gttcccaaac    300 

    accaagaaaa gtgtattgct ctgatagcac ttactgtaga agagttttca gaagagagaa    360 

    tccaatgtcc tcaca                                                     375 

    <210>3 

    <211>368 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>3 

    gctataatgt ttgctaagtt ttcctatttt tccatgtatt ttgcagttag taagtgtttt    60 

    aatgaaaatt acaattgctt tgaactggcc attctccttg gggccgtacc ggacgtttca    120 

    cttgtatgca ttaatattga catataattg ctagacatag aattgcaaga tatctacaca    180 

    tctttcgata gatagataga tagatagata gatagataga tagatagata gatagatttg    240 

    tgcatctgtc tgtctgtccc tgagtccatc tattccatct gtctgtctgg gagtccattt    300 

    gtttaagaac tcctcctaaa ctgtaagaac aaggaccata caactcgaaa tttctcttgt    360 

    cctaactt                                                             368 

    <210>4 

    <211>416 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>4 

    tgagccaatt tccagatcgc cttgactgat tttcaaatca cctgaccatc tgtttcaaat    60 

    ttaagcatcc caaagtgcac aaagtctaaa tagataaggc aagtcttaaa ttatgtacag    120 

    agtgatactt taaatgatag atagatagat agatagatag atagatagat agatagatag    180 

    atagatagat agatagatag atagaattcc atccgcaggg ctatcgttaa ctttaaggca    240 

    tataactgta tttgtatctg agagaaaaaa tcattgttga gataatatat ctgaagataa    300 

    ctcacaaatg aatgcacaaa gtaagatggc agagagaaag tccaagggga ctcactaata    360 

    atacttcaca cagaattgtt aagattgtca ttctgagata ttccagctag aattat        416 

    <210>5 

    <211>346 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>5 

    aatgatgcaa agagacaaat taagtgtttg atgcatattt tattcccctt gaacgcactc    60 

    tgtctaaaaa taatagtgct attatttttg gacagccact ggcttagtgg ccaactgttt    120 

    gattgctaga atgcaagttc ttaagtatag atagatagat agatagatag atagatagat    180 

    agatagatag atagatagat agatagatag atagatagat agatagatag agttatgtga    240 

    ttaaatgcca ttaccattat gcattccctg tttttgtgta atgcctgcat aagattttta    300 

    gatggcataa agggaaacac tatgagcaaa atgttcctgt ttgatc                   346 

    <210>6 

    <211>423 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>6 

    ggttggccac tttaagtgaa gcaggttcag ctcgctgatg ttagaggcaa atgtcccccc    60 

    atttggccct gaggagagtc aggatgacac tgaattagag gtagtggaag acagaagata    120 

    tagaagggta gctccagaaa agaagtgggg aaaggaggat gtggggaaat gctgaagaaa    180 

    gcttcaggca gggaatgaac atccgtagtg gttaccccgg gatgggggta aaaacaacaa    240 

    caacaacaac aacaacaaca acaaaacaac ctaggaagct gcttgaaacc ctttggaatg    300 

    aagttaaatc ctgggagaag agatatggca tgtgaaagac tctcgttttc ctggaatgga    360 

    agatatcctt attggctaac taatatatga aataccacta aggccttgca cccacctgct    420 

    ccc                                                                  423 

    <210>7 

    <211>337 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>7 

    cttctccccc gaatcttttc caagccccac acatatcttc tttattactg tcaagtgctg    60 

    tccccctctt ttgattccca acaatagatt tggactatcc aagcttccga caagaaggtg    120 

    agatagatag atagatagat agatagatag atagatagat agatagatag atagatagat    180 

    agatagatag atagatagat agatagatag aggaattact tggggatact tctgtctgct    240 

    cacaggacca tggacaaaca ggattatgga ttcgcttcaa cacagagtct aatagggata    300 

    atttgtttta ttagtctcac tgcgtcactg ctactac    337 

    <210>8 

    <211>379 

    <212>DNA 

    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

    <400>8 

    acttttggag aacaatcaaa ccccaaaata ttttgcttta gaaatgtcac cacactacct    60 

    atttccccaa gaaggaagac tattgtgcat catggtgcat gcactatgta cagcctgcag    120 

    gagagaccag accatgaggc atcatagctg tatttccaaa tcaatagata gatagataga    180 

    tagatagata gatagataga tagatagata gatagataga tagatagata gatagataga    240 

    tagatagata gatagataga tagatatctt gcttaaaagt tccaagtatt agaggagtgg    300 

    actaagaaca ctttccaaga aatgcctcca ctaacacaat aacactgtgc ttcctctcaa    360 

    atttcagttt gtcagagaa                                                 379 

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    <213>中华鳖(Pelodiscus sinensis) 

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    中华 卫星 DNA 标记
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