赤拟谷盗ESTs和全基因组序列中微卫星的丰度分析及ESTs中多态性位点的筛选

论文摘要

本文利用生物信息学的方法，使用软件SSRfinder筛选出了赤拟谷盗(Tribolium casmneum)ESTs和全基因组中的微卫星，筛选的标准是：微卫星长度不小于12bp，即要求单碱基12次重复以上、二碱基6次重复以上、三碱基4次重复以上、四碱基3次重复以上、五碱基3次重复以上和六碱基2次重复以上。共在ESTs中发现微卫星52886个(其中单碱基重复序列37683个)，共在基因组中发现微卫星43791个(其中单碱基重复序列2050个)，ESTs中微卫星出现的频率是1／0.87kb，而在基因组中微卫星出现的频率为1／3.65kb。在ESTs中，微卫星出现的频率明显高于以往的研究结果，但从得到的数据看，ESTs中的单碱基重复序列占全部微卫星序列的67％，明显多于基因组中单碱基重复序列所占的比例(5％)，如果排除单碱基重复序列，ESTs中微卫星出现的频率是1／3.01kb，而在基因组中微卫星出现的频率为1／3.82kb。此时两者结果比较接近。因此在计算微卫星频率时，是否把单碱基重复序列计算在内，对结果具有较大的影响。对ESTs中和全基因组中不同基本重复单元微卫星的各种类型分布频率分析并比较。单碱基重复序列中(A)n和(T)n最多、二碱基重复序列中AT和CA出现的频率最高、三碱基重复序列中TAA(基因组)和CTA(ESTs)出现的频率最高、四碱基重复序列中TAAA出现频率最高、五碱基重复序列中TAAAA出现频率最高、六碱基重复序列中TAATAT(ESTs)和TAAAAA(基因组)出现频率最高，分析发现无论在ESTs中还是在全基因组中，以富含A(或T)的重复单元占主导地位。可见微卫星序列对A(或T)具有明显的偏爱。在ESTs中筛选出的微卫星序列中筛选出了33条序列设计引物，选择的标准是二碱基重复8次以上，三碱基重复6次以上，四碱基重复3次以上，五碱基重复3次以上，六碱基重复2次以上的序列。然后从获得的微卫星序列中，选取符合的序列进行引物设计，使用引物设计软件Primer Premier(Version 5.00)进行微卫星引物的设计，引物长度一般控制在18～24bp之间，GC含量一般在40％～70％，Tm值控制在45～65℃，产物长度控制在100～400bp之间，并且最好避免二级结构。33对引物中有25对有明显扩增结果，其中有9对具有多态性。等位基因数分别为2～5，观测杂合度和期望杂合度分别为0.167～0.833，0.494～0.715。多态性信息含量(PIC)为0.368～0.631。因而这些位点都可用于赤拟谷盗群体遗传学、遗传图谱等的研究。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 文献综述
• 1.1 分子标记技术概述
• 1.1.1 分子标记的概念
• 1.1.2 分子标记的分类
• 1.1.2.1 基于Southern印迹杂交技术的常用分子标记
• 1.1.2.2 以PCR（聚合酶链式反应）为基础的分子标记
• 1.1.3 小结
• 1.2 微卫星DNA在动物生态学中的研究现状及展望
• 1.2.1 微卫星DNA概述
• 1.2.2 微卫星DNA的多态性
• 1.2.3 微卫星DNA多态性的检测原理
• 1.2.4 微卫星DNA多态性检测方法
• 1.2.5 微卫星DNA在动物生态学中的研究现状
• 1.2.5.1 个体鉴别和亲缘关系鉴定
• 1.2.5.2 种群结构分析
• 1.2.5.3 种群遗传多样性和系统进化分析
• 1.2.6 小结
• 1.3 微卫星多态性位点的筛选方法
• 1.3.1 相近物种间引物转移扩增获得微卫星引物
• 1.3.2 从基因组DNA中筛选微卫星位点
• 1.3.2.1 引物法富集微卫星
• 1.3.2.2 杂交法富集微卫星
• 1.3.2.3 RAPD富集法
• 1.3.3 从数据库中查找微卫星位点
• 1.3.4 小结
• 第二部分 赤拟谷盗全基因组和ESTs中微卫星的分析
• 2.1 研究方法
• 2.1.1 赤拟谷盗ESTs序列和基因组序列
• 2.1.2 数据分析
• 2.2 结果分析
• 2.2.1 微卫星在赤拟谷盗ESTs和基因组上的分布频率
• 2.2.2 不同基本重复单元微卫星的各种类型分布频率分析
• 2.2.3 赤拟谷盗基因组中各染色体上微卫星出现的频率
• 2.3 讨论
• 第三部分 从赤拟谷盗ESTs中筛选微卫星标记的研究
• 3.1 实验材料和方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 基因组DNA的提取
• 3.1.4 赤拟谷盗ESTs中微卫星序列的选择
• 3.1.5 PCR扩增反应条件及反应体系
• 3.1.6 多态性检测
• 3.2 数据分析
• 3.3 实验结果
• 3.4 结果分析及讨论
• 第四部分 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果