密級(jí)： 論文編號(hào)： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩士學(xué)位論文 利用微衛(wèi)星標(biāo)記分析中國(guó)家兔的 遺傳多樣性 F F 國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 摘 要 I 摘 要 本研究利用 10 個(gè)微衛(wèi)星 記對(duì)七個(gè)家兔品種進(jìn)行了遺傳檢測(cè)。利用變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)微衛(wèi)星的 增產(chǎn)物，計(jì)算了七個(gè)家兔品種（ 9 個(gè)家兔群體）樣本在 10 個(gè)微衛(wèi)星基因座上的等位基因頻率、微衛(wèi)星的多態(tài)信息含量（ 各群體遺傳雜合度、群體間的遺傳距離、并根據(jù)遺傳距離對(duì)這幾個(gè)群體進(jìn) 行了聚類(lèi)分析。 結(jié)果表明：所選擇的 10 個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)在所檢測(cè)群體中均表現(xiàn)了較好的多態(tài)性，平均多態(tài)信息含量為 均雜合度范圍在 明所研究的家兔品種的遺傳多樣性較豐富，還可以做進(jìn)一步的選擇利用。根據(jù)遺傳距離所做的聚類(lèi)分析圖表明吉戎 系和吉戎 系、哈爾濱大白兔、塞北兔的親緣關(guān)系依次較近，與它們的培育歷史相吻合。 本研究采用的 10 個(gè)微衛(wèi)星位點(diǎn)是在查閱國(guó)外文獻(xiàn)篩選的，在國(guó)內(nèi)鮮見(jiàn)報(bào)道。所研究的品種中密州黃兔、密州白兔也未見(jiàn)利用微衛(wèi)星對(duì)它們的分析報(bào)道。本研究拓寬了微衛(wèi)星在家兔 研究中的應(yīng)用，為正確評(píng)價(jià)本試驗(yàn)所研究的培育品種的遺傳多樣性資源價(jià)值，制定合理可行的保護(hù)方案，預(yù)測(cè)雜種優(yōu)勢(shì)提供理論依據(jù)。從而為我國(guó)兔業(yè)做出貢獻(xiàn) 。 關(guān)鍵詞 家兔，微衛(wèi)星，遺傳多樣性 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 摘 要 of on 0 CR of by 0 in on in po of in is of to J to is in is r in of in of of in to 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 目 錄 錄 第一章 畜禽遺傳多樣性的保護(hù)及方法 . 1 禽遺傳多樣性的保護(hù) . 1 傳多樣性的概念 . 1 傳多樣性的保護(hù)和保存方式 . 2 畜遺傳多樣性保護(hù)的策略 . 3 傳多樣性的重要意義 . 3 遺傳標(biāo)記的發(fā)展 . 4 . 5 于 . 5 . 6 第二章 微衛(wèi)星技術(shù)及其在遺傳育種中的應(yīng)用 . 8 衛(wèi)星標(biāo)記概述 . 8 衛(wèi)星標(biāo)記產(chǎn)生的機(jī)制 . 8 衛(wèi)星標(biāo)記的特點(diǎn) . 9 衛(wèi)星標(biāo)記在動(dòng)物遺傳育種中的應(yīng)用 . 10 定親緣關(guān)系 . 10 傳圖譜的構(gòu)建 . 10 量性狀（ 位 . 11 傳多樣性估計(jì) . 11 記輔助選擇 . 12 第三章 家兔品種概述及微衛(wèi)星在家兔中的應(yīng)用 . 13 兔的生物學(xué)特性 . 13 兔品種概述 . 13 衛(wèi)星在家兔遺傳育種中的應(yīng)用進(jìn)展 . 15 內(nèi)研究進(jìn)展 . 15 外研究進(jìn)展 . 16 第四章 研究意義和目的 . 19 第五章 材料與方法 . 21 料 . 21 驗(yàn)方法 . 23 性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離基因型 . 25 據(jù)統(tǒng)計(jì) . 26 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 目 錄 六章 結(jié)果與分析 . 28 因組 . 28 衛(wèi)星引物的 . 28 有家兔品種在各位點(diǎn)的等位基因分布及頻率 . 33 種內(nèi)遺傳變異的檢測(cè)結(jié)果 . 38 態(tài)信息含量 . 38 合度和有效等位基因數(shù) . 38 遺傳分化系數(shù) . 39 傳距離與聚類(lèi)分析結(jié)果 . 45 傳距離 . 45 類(lèi)分析 . 46 第七章 討論 . 50 于取樣問(wèn)題 . 50 于家兔基因組 . 50 物的選擇 . 50 . 51 因組 . 52 于變性聚丙酰胺凝膠電泳及染色問(wèn)題 . 52 型及“影子帶”問(wèn)題 . 53 于群體內(nèi)的遺傳變異 . 54 關(guān)群體間的遺傳變異 . 55 第八章 全文結(jié)論 . 57 參考文獻(xiàn) . 58 致謝 . 62 作者簡(jiǎn)歷 . 63 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 V 英文縮略表 英文縮寫(xiě) 英文全稱(chēng) 中文名稱(chēng) 衛(wèi)星 制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性 擇區(qū)域擴(kuò)增多態(tài)性 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 單核苷酸多態(tài)性 量性狀座位 合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 多態(tài)信息含量 H 合度 記輔助選擇 D 傳距離 均非加權(quán)成組配對(duì)法 近結(jié)合法 丙烯酰胺 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 1 第一章 畜禽遺傳多樣性的保護(hù)及方法 我國(guó)地大物博，擁有十分豐富的動(dòng)物遺傳資源，這些資源作為生物多樣性的重要組成部分，在生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)教育和娛樂(lè)等方面具有重要的價(jià)值。經(jīng)過(guò)選擇的家養(yǎng)動(dòng)物品種資源，構(gòu)成了現(xiàn)代畜牧業(yè)的基礎(chǔ)。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（ 1996）統(tǒng)計(jì)，在全世界 2191 個(gè)畜禽品種中，中國(guó)有 597 個(gè)，占世界總數(shù)的四分之一。但是，在世界范圍內(nèi)應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)的品種資源只占很小一部分，絕大多數(shù)地方品種在與高度培育的商業(yè)化品種 的競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)，數(shù)量在迅速減少，有至少 30%的動(dòng)物遺傳資源面臨滅絕的危險(xiǎn)。自改革開(kāi)放以來(lái)，資源保護(hù)工作一直被政府和學(xué)術(shù)界高度重視，但專(zhuān)門(mén)化高產(chǎn)品種（系）的推廣，對(duì)我國(guó)畜禽資源的保護(hù)帶來(lái)的沖擊也是十分巨大的，據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，處于瀕危狀態(tài)的有 22 個(gè)，并有加速滅絕的傾向（曲魯江， 2004）。 我國(guó)畜禽品種資源豐富多樣，在長(zhǎng)期的畜牧業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，培育出了一批適合當(dāng)?shù)刈匀粭l件而且生產(chǎn)性能良好、遺傳性能穩(wěn)定的畜禽品種。畜禽品種資源是一種珍貴的自然資源，又是畜牧業(yè)生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)和保證。建立配套完善的畜禽品種資源 保護(hù)體系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步選育、利用、推廣，發(fā)揮畜禽品種資源的潛能，對(duì)于促進(jìn)畜牧業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效及持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，具有十分重要的意義和作用。 我國(guó)養(yǎng)兔的歷史悠久，早在 2000 年前的先秦時(shí)代就已經(jīng)開(kāi)始，但僅供宮廷內(nèi)享用。如今我國(guó)已經(jīng)成為世界兔毛產(chǎn)量最多、兔毛出口最多、兔肉產(chǎn)量最多、兔肉出口最多的占四個(gè)世界第一的國(guó)家。在兩千年的養(yǎng)兔歷史中，祖先選育了許多優(yōu)秀的地方品種，如福建黃兔、云南花兔、四川白兔、江西萬(wàn)載兔等。新中國(guó)成立后，養(yǎng)兔育種專(zhuān)家根據(jù)生產(chǎn)需要，培育了許多新品種，如吉戎 -系、吉戎 -系、哈爾濱大白兔 、塞北兔、豫豐黃兔等。另外，除了被鑒定的品種之外，我國(guó)還有一些未經(jīng)過(guò)品種鑒定的具有優(yōu)良性狀的家兔群體，它們也是構(gòu)成我國(guó)家兔資源的一部分，所以也要給予重視。近些年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入 ，與國(guó)外的貿(mào)易往來(lái)更加密切，許多國(guó)外家兔品種引進(jìn)我國(guó)，與當(dāng)?shù)氐钠贩N大量雜交進(jìn)行品種改良，加上家兔繁殖快的特點(diǎn)，導(dǎo)致在提高生產(chǎn)性能的同時(shí)，我國(guó)的一些品種資源受到了強(qiáng)烈的沖擊，致使一些品種消失或數(shù)量急劇下降。眾所周知，培育一個(gè)適合我國(guó)國(guó)情的新品種需要經(jīng)育種專(zhuān)家經(jīng)過(guò)數(shù)十年的辛勤努力。我國(guó)的這些品種資源是寶貴的基因庫(kù)，如果它們 的某些特殊或未被發(fā)現(xiàn)的遺傳基因或具有適應(yīng)某些特定生態(tài)環(huán)境條件的遺傳素材一旦消失，就永不復(fù)得。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的出現(xiàn)，地球上的全部物種實(shí)際上已經(jīng)可作為一個(gè)對(duì)于改良具有潛在作用的基因庫(kù)。因此在開(kāi)發(fā)利用我國(guó)家兔品種資源的同時(shí)，也應(yīng)該保護(hù)品種資源，即主要保護(hù)它們的遺傳多樣性，目的是為了我國(guó)家兔育種的可持續(xù)性發(fā)展，為我國(guó)未來(lái)培育新品種保存豐富的“基因庫(kù)”。 1. 1 畜禽遺傳多樣性的保護(hù) 遺傳多樣性的概念 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 2 遺傳多樣性（ 廣義上是指種內(nèi)或種間表現(xiàn)在分子、細(xì)胞和個(gè)體三個(gè)水平的遺傳變異程度， 狹義上則主要指種內(nèi)不同群體和個(gè)體間的遺傳變異程度。遺傳多樣性是生物多樣性 (重要組成部分之一，是生物長(zhǎng)期以來(lái)積累的寶貴財(cái)富，同時(shí)也是生物進(jìn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)，遺傳多樣性的研究與保護(hù)在生物多樣性保護(hù)中占有重要的地位。 所有的遺傳多樣性都發(fā)生在分子水平。自然界中存在的變異源于突變的積累，這些突變都經(jīng)過(guò)自然選擇。一些中性突變通過(guò)隨機(jī)過(guò)程整合到基因組中，上述過(guò)程形成了豐富的遺傳多樣性。遺傳多樣性體現(xiàn)在不同水平上：居群（ 譯種群、群體）水平、個(gè)體水平、組織和 細(xì)胞水平以及分子水平 ( et 990)。通常，遺傳多樣性最直接的表達(dá)形式就是遺傳變異性的高低。在自然界，由于個(gè)體生命的有限性，尤其特定分布格局的居群或群體系統(tǒng)（宗、亞種、種）才是進(jìn)化的基本單位，故遺傳多樣性不僅包括遺傳變異高低，也包括遺傳變異分布格局，即居群的遺傳結(jié)構(gòu)，居群遺傳結(jié)構(gòu)上的差異是遺傳多樣性的一種重要體現(xiàn)，一個(gè)物種的進(jìn)化潛力和抵御不良環(huán)境的能力取決于種內(nèi)遺傳變異的大小，也有賴(lài)于遺傳變異的居群結(jié)構(gòu)（ ， 1991）。 傳多樣性的保護(hù)和保存方式 1982 年 10 月 28 日聯(lián)合國(guó)大會(huì)第 371 號(hào)決議通過(guò)的世界自然憲章已經(jīng)明文規(guī)定的“地球上遺傳活力不得加以損害；不論是野生或家養(yǎng)，各種生命形式都必須至少維持其足以生存繁衍的數(shù)量”。遺傳多樣性的保護(hù)的重要內(nèi)容就是對(duì)遺傳資源（物種），以及攜帶生命全部信息的精子、卵、胚胎和基因組等的保護(hù)。 （ 1）原地保護(hù)（ on or in 遺傳多樣性的原地保護(hù)是指設(shè)立國(guó)家公園、自然保護(hù)區(qū)和禁獵區(qū)等有效的就地保護(hù)措施。我國(guó)自然保護(hù)區(qū)的數(shù)目發(fā)展很快，迄今已建立了 800 多處，其中 70 多處為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，占全國(guó)總面積的 7%。這些自然保護(hù)區(qū)若管理得當(dāng)，無(wú)疑將在遺傳多樣性的保存工作中起到不可替代的作用。 （ 2）遷地保護(hù)（ or 遺傳多樣性的遷地保護(hù)是指采集遺傳多樣性中關(guān)鍵種類(lèi)或其部分，將其帶出原產(chǎn)地，設(shè)立專(zhuān)門(mén)地點(diǎn)集中保存管理。建立珍稀野生動(dòng)物繁育中心和稀有畜禽保護(hù)中心是保存動(dòng)物遺傳多樣性的常見(jiàn)方式。遷地保護(hù)區(qū)內(nèi)動(dòng)物繁殖所面臨的最大的問(wèn)題是由于種群過(guò)小所帶來(lái)的遺傳問(wèn)題，即近親繁殖降低個(gè)體適 應(yīng)性的問(wèn)題。圈養(yǎng)繁殖的種群只有保持了野外種群的原本性，才可能真正稱(chēng)為“保護(hù)繁殖 ”（ 因此，在必要時(shí)，應(yīng)把這些繁殖動(dòng)物重新返回大自然。為達(dá)到這一目標(biāo)，圈養(yǎng)繁殖必須盡可能地保持遺傳變化的可能性，即原來(lái)祖先基因的潛能。 （ 3）生物技術(shù)在畜禽遺傳多樣性保護(hù)中的應(yīng)用 畜禽品種的遺傳多樣性的評(píng)估能確定其遺傳資源的獨(dú)特性、與其它品種的差別、遺傳基礎(chǔ)的寬窄，以及瀕危與否等。由于微衛(wèi)星 有數(shù)目多、在基因組中分布廣且均勻，多態(tài)信息含量高、易于自動(dòng)化檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，而成為當(dāng)前遺傳多樣 性評(píng)估的首選分子標(biāo)記。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（ 全球推薦了一套畜禽遺傳多樣性分子評(píng)估的方法，稱(chēng)為 劃（ 畜遺傳多樣性評(píng)定）。 核心是利用 國(guó)際動(dòng)物遺傳研究會(huì)所推薦的基因組中的一套微衛(wèi)星標(biāo)記，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 3 評(píng)估畜禽品種資源的遺傳多樣性。 另外，一些繁殖新技術(shù)以及胚胎工程技術(shù)的應(yīng)用對(duì)動(dòng)物遺傳多樣性的保護(hù)也具有重要 的作用，如人工授精、胚胎分割、胚胎冷凍、胚胎移植、卵的體外培養(yǎng)和成熟、動(dòng)物克隆技術(shù)以及標(biāo)記輔助選擇等。在遺傳多樣性和資源保存過(guò)程中，建立有現(xiàn)代化管理和嚴(yán)格質(zhì)量控制的動(dòng)物種質(zhì)資源庫(kù)，收集并超低溫保存野生和家養(yǎng)動(dòng)物的精液、胚胎以及組織培養(yǎng)物等，這也是目前頗引人注目的保存措施。 畜遺傳多樣性保護(hù)的策略 （ 1）保護(hù)與改良相結(jié)合、有選擇地保護(hù) 確定保種目標(biāo)，盡量使保護(hù)與改進(jìn)相結(jié)合，改中有保，既保護(hù)了多樣性，又提高了品種的生產(chǎn)性能；既為未來(lái)的發(fā)展貯備能量，又提高品種的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，使品種能適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的需 要，真正體現(xiàn)了“保護(hù)是發(fā)展的一部分”的原則。 （ 2）發(fā)掘、保護(hù)、評(píng)估和利用相結(jié)合 家畜遺傳多樣性的保護(hù)要不斷發(fā)掘新的品種和新的特異性狀，而新的特異性狀有賴(lài)于對(duì)品種的深入評(píng)估。例如，我國(guó)很多地方品種具有某些抗逆和抗病的特性，如能對(duì)各品種進(jìn)行深入研究，就能將這些寶貴特性開(kāi)發(fā)出來(lái)加以利用，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)掘、評(píng)估、保護(hù)與利用四者相輔相成，缺一不可。 （ 3）系統(tǒng)保種與目標(biāo)保種相結(jié)合 所謂系統(tǒng)保護(hù)，就是以每種家畜的全部遺傳資源作為一個(gè)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)論的方法對(duì)全國(guó)的遺傳資源保存進(jìn)行整體的規(guī)劃，打破品種的界限， 統(tǒng)一規(guī)劃保種目標(biāo)，然后將這些保種目標(biāo)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)規(guī)劃分配到各品種，每個(gè)品種分擔(dān)保護(hù) 3 5 個(gè)保種性狀。在承擔(dān)保種任務(wù)的各品種中，由于有明確的保種任務(wù)，就能夠采取設(shè)立相對(duì)較小的保種群，結(jié)合地方品種的改良，實(shí)施適當(dāng)?shù)倪x育，從而能夠有效地實(shí)施保種與選育的結(jié)合，進(jìn)一步降低保種費(fèi)用，這樣更符合家畜遺傳多樣性保護(hù)的目的。 傳多樣性的重要意義 一個(gè)物種就是一個(gè)基因庫(kù)，除了孤雌生殖和同卵雙生子外，沒(méi)有兩個(gè)個(gè)體的基因組是完全一致的，遺傳多樣性蘊(yùn)藏于每一個(gè)物種的每一個(gè)個(gè)體中。遺傳多樣性的存在是自然選擇和生物體自發(fā)突變兩 者動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。 遺傳多樣性的減少及喪失產(chǎn)生的有害影響是極其深遠(yuǎn)的。首先，遺傳多樣性是進(jìn)化和適應(yīng)的基礎(chǔ)，豐富的遺傳多樣性使群體增強(qiáng)了對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)性和對(duì)環(huán)境變化以及微生物侵襲的抵抗力。種內(nèi)遺傳多樣性或變異性愈豐富，物種對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力愈大，其進(jìn)化的潛力也就愈大，有助于保持物種和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。遺傳的均一性威脅群體或物種的生存，尤其是在一些瀕危物種中，如遺傳多樣性極度貧乏的大熊貓，物種的群體遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性顯得尤其重要。其次，遺傳多樣性的保護(hù)對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)有著直接的經(jīng)濟(jì)意義。家養(yǎng)動(dòng)物及其野生近 緣種的遺傳多樣性為畜禽遺傳育種提供了許多不可缺少的基因材料，是畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是未來(lái)畜牧業(yè)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 4 不斷適應(yīng)新的需要而進(jìn)行改造的原材料庫(kù)。畜禽高產(chǎn)、抗逆和生產(chǎn)品質(zhì)的大幅度提高，正是遺傳多樣性在家畜育種中應(yīng)用的直接結(jié)果。離開(kāi)豐富多彩的遺傳基因的貯存，家畜的進(jìn)一步改進(jìn)將寸步難行，只能依靠自然和人工的突變來(lái)有目的的改進(jìn)家畜，就像大海撈針一樣困難，帶有極大的盲目性和偶然性?？梢?jiàn)人類(lèi)的生存和健康得益于遺傳多樣性，遺傳多樣性的縮小和消失，將使我們自己和子孫后代失去許多獲益的機(jī)會(huì)。 遺傳多樣性是生物多樣性的核心內(nèi)容，它包括種 間和種內(nèi)不同群體、個(gè)體間的遺傳變異程度。隨著外來(lái)品種的引進(jìn)，我國(guó)許多畜禽地方品種由于嚴(yán)酷的競(jìng)爭(zhēng)和排擠而逐漸減少甚至瀕臨滅絕，數(shù)千年歷史積累起來(lái)的豐富多彩的畜禽遺傳多樣性面臨著迅速縮小的危險(xiǎn)。采取細(xì)胞遺傳、生化遺傳和分子遺傳學(xué)等多種措施對(duì)我國(guó)豐富的家養(yǎng)動(dòng)物遺傳資源進(jìn)行評(píng)估、保護(hù)和利用，不僅是我國(guó)未來(lái)動(dòng)物遺傳育種工作的需要，而且也是我們對(duì)世界動(dòng)物遺傳資源保護(hù)應(yīng)盡的責(zé)任。 在群體遺傳學(xué)研究中引入分子生物學(xué)技術(shù)，給群體遺傳學(xué)帶來(lái)了革命性的變化。人們可以根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸的順序以及 核苷酸的變化，并結(jié)合群體遺傳 學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)生物的進(jìn)化機(jī)制以及生命的起源進(jìn)行更深入的探討（李寧， 2003）。 傳標(biāo)記的發(fā)展 遺傳標(biāo)記是指能夠用以區(qū)別生物個(gè)體或群體及其特定基因型、并能穩(wěn)定遺傳的物質(zhì)標(biāo)志。與遺傳學(xué)相伴而生的遺傳標(biāo)記，在相關(guān)學(xué)科發(fā)展的影響下，經(jīng)歷了從宏觀到微觀，從細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi)，從外部表型到蛋白質(zhì)再到 發(fā)展過(guò)程。 幾千年來(lái)，我國(guó)人民通過(guò)體型外貌特征進(jìn)行個(gè)體選擇，培育了許多具有優(yōu)良特性的地方動(dòng)物品種。這種能夠用肉眼識(shí)別和觀察、明確顯示遺傳多樣性的外觀性狀稱(chēng)為形態(tài)學(xué)標(biāo)記（ 動(dòng)物 形態(tài)學(xué)標(biāo)記主要包括動(dòng)物的毛色、角形、冠形、耳型、體型、外貌等。伯樂(lè)相馬是人們利用形態(tài)標(biāo)記進(jìn)行個(gè)體優(yōu)良特征鑒定的一個(gè)先例。形態(tài)標(biāo)記簡(jiǎn)單直觀，但標(biāo)記數(shù)目少，多態(tài)性低，并且容易受到外界環(huán)境條件的影響，因此，依據(jù)它進(jìn)行選擇的準(zhǔn)確性差，所需時(shí)間較長(zhǎng)，選擇效率較低。 1910 年以后，在細(xì)胞遺傳學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上誕生了細(xì)胞遺傳標(biāo)記（ 細(xì)胞遺傳標(biāo)記主要是指染色體核型（染色體數(shù)目、大小、隨體、著絲粒位置、核仁組織區(qū)等）、帶型（ Q、 G、 C、 R）和數(shù)量特征的變異等，它們分別反映了 染色體在結(jié)構(gòu)上和數(shù)量上的遺傳多態(tài)性。細(xì)胞遺傳標(biāo)記克服了形態(tài)標(biāo)記易受環(huán)境影響的缺點(diǎn)，呈孟德?tīng)柗绞竭z傳，多態(tài)性集中表現(xiàn)在染色體高度重復(fù) 構(gòu)的異染色質(zhì)所在的部位。但是，它的生產(chǎn)需要花費(fèi)大量的人力來(lái)培育和選擇，細(xì)胞遺傳標(biāo)記經(jīng)常伴有對(duì)生物有害的表型效應(yīng)，有些物種忍受染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異的能力較差，或者觀測(cè)和鑒定比較困難，難以獲得相應(yīng)的標(biāo)記材料，從而限制了細(xì)胞遺傳標(biāo)記的應(yīng)用。 隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到免疫遺傳標(biāo)記（ 生化遺傳標(biāo)記（ 免疫遺傳學(xué)標(biāo)記是以動(dòng)物的免疫學(xué)特性為標(biāo)記，包括紅細(xì)胞抗原多態(tài)性和白細(xì)胞抗原多態(tài)性。動(dòng)物存在不同的血液型，且多態(tài)性豐富。 生化遺傳標(biāo)記主要是指同一動(dòng)物個(gè)體中具有相同功能的蛋白質(zhì)存在兩種以上的變異體。 1955中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 5 年 淀粉凝膠為載體進(jìn)行電泳，成功地把血清蛋白、乳蛋白以及蛋清蛋白區(qū)分出多種成分，并發(fā)現(xiàn)個(gè)體間存在差異，此后，蛋白質(zhì)多態(tài)性研究得以廣泛開(kāi)展，豐富了遺傳標(biāo)記研究的內(nèi)容。 免疫遺傳標(biāo)記和生化遺傳標(biāo)記與形態(tài)學(xué)標(biāo)記和細(xì)胞遺傳標(biāo)記相比，數(shù)量更豐富，受環(huán)境影響更小，檢測(cè)手段簡(jiǎn)便，是一種較好的遺傳標(biāo)記。然而，兩者仍有不足之處。血液型和蛋白質(zhì)型都是基因表達(dá)的產(chǎn)物，局限于反映基因組編碼區(qū)的遺傳信息，且標(biāo)記的數(shù)量還比較有限，不能很好的覆蓋整個(gè)基因組。 20 世紀(jì) 70 年代以后，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，相繼建立了 多種分子遺傳標(biāo)記（ 測(cè)技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)了遺傳標(biāo)記研究的新階段。分子遺傳標(biāo)記是一種新的以 態(tài)性為基礎(chǔ)的遺傳標(biāo)記，與其他遺傳標(biāo)記相比，分子遺傳標(biāo)記具有無(wú)表型效應(yīng)、不受環(huán)境的限制 和影響、普遍存在于所有生物、數(shù)量豐富等特殊優(yōu)勢(shì)，為動(dòng)物遺傳改良的研究提供了新的途徑和方法，其重要性日趨明顯。理想的分子遺傳標(biāo)記應(yīng)具備以下特點(diǎn)：遺傳多態(tài)性高；檢測(cè)手段簡(jiǎn)單快捷，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；遺傳共顯性，即在分離群中能夠分離出等位基因的種基因型 . 傳標(biāo)記的種類(lèi)及其特點(diǎn) 20 世紀(jì) 80 年代后期是分子生物學(xué)飛速發(fā)展的時(shí)代，從分子水平上對(duì)基因結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入研究，以 多態(tài)性為標(biāo)記進(jìn)行遺傳分析的分子遺傳標(biāo)記具有較為普遍、遺傳穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于遺傳的各個(gè)領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。分子遺 傳標(biāo)記包括 制性酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性）、 。目前，遺傳標(biāo)記突破了僅限于檢測(cè)重組率方面的應(yīng)用，已被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物個(gè)體和群體的遺傳監(jiān)測(cè)、基因定位、動(dòng)物的選種、育種、疾病檢測(cè)等。 于 交技術(shù)的分子標(biāo)記 限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性 ( m,記 是 20 世紀(jì) 80 年代初發(fā)展的第一代分子標(biāo)記技術(shù) 。其原理是檢測(cè) 限制性內(nèi)切酶酶切后形成的特定 段的大小，因此凡是可以引起酶切位點(diǎn)變異的突變?nèi)琰c(diǎn)突變(新產(chǎn)生和去除酶切位點(diǎn) )和一段 重新組織 (如插入和缺失造成酶切位點(diǎn)間的長(zhǎng)度發(fā)生變化 )等均可導(dǎo)致 產(chǎn)生。 術(shù)主要包括以下基本步驟：基因組 提取、用特定的限制性內(nèi)切酶酶切 產(chǎn)生的限制性片段與特異設(shè)計(jì)的接頭 (接。按此得到的限制性片段稱(chēng)為“帶標(biāo)簽的片段”。這種片段很容易在與接頭互補(bǔ) 的引物存在時(shí)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的 增。 物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳或 色或銀染后，清晰呈現(xiàn)片段長(zhǎng)度的多態(tài)性。分開(kāi) 段、把 段轉(zhuǎn)移到濾膜上、利用放射性標(biāo)記的探針顯示特定的 段 (通過(guò) 交 )、分析結(jié)果。探針為單拷貝或低拷貝的 隆 (基因組 呈共顯性遺傳。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 6 遺傳分析中得到了廣泛的應(yīng)用，它能在 平上直接測(cè)定遺傳變異，與傳統(tǒng)的遺傳標(biāo)記相比，其具有以下優(yōu)點(diǎn)： 記無(wú)表型效應(yīng)，其檢測(cè)不受外界 條件、性別及發(fā)育階段的影響； 記等位基因間是顯隱性的，非等位基因間幾乎不存在上位效應(yīng)、互不干涉； 源于基因組 自然變異，這些變異在數(shù)量上幾乎不受限制，可以選取足夠數(shù)量能代表基因組的 記。其缺點(diǎn)是： 內(nèi)切酶的選用密切相關(guān)，只能選用一定的內(nèi)切酶，某個(gè)位點(diǎn)才可能表現(xiàn)出多態(tài)性；而且它不能檢測(cè)出酶切后相同長(zhǎng)度 斷內(nèi)的堿基變異；操作復(fù)雜，耗時(shí)費(fèi)力成本高。 合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) )為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記 術(shù)問(wèn)世不久，便以其簡(jiǎn)便、快速和高效 等特點(diǎn)迅速成為分子生物學(xué)研究的有力工具，尤其是在 子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展上更是起到了人們始料不及的巨大作用。 選擇區(qū)域擴(kuò)增多態(tài)性 ( 1993 年由荷蘭科學(xué)家 立的一種檢測(cè) 態(tài)性新方法，即擴(kuò)增的片段長(zhǎng)度多態(tài)性，獲得歐洲專(zhuān)利局專(zhuān)利。原理是基因組 酶切的限制性片段的選擇性擴(kuò)增，由于不同基因組 酶切片段存在差異，從而產(chǎn)生擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性。 析方法是：提取樣本 行濃度和質(zhì)量檢測(cè)選擇限制性內(nèi)切酶 (一般為 在適宜的緩沖體系中酶切，酶切片斷與接頭相聯(lián) (在 作用下 )形成帶有接頭的特異性片斷用磁珠 (粉 )在 鹽溶液中反復(fù)清洗 2 3 次選擇帶有特定接頭性狀的片斷 增利用同位素 (32P 或 33 P)標(biāo)記 物選擇擴(kuò)增反應(yīng) 性產(chǎn)物在聚丙烯酰胺變性膠 (含尿素 )上電泳把凝膠轉(zhuǎn)移到濾紙上用干膠儀處理在 X 片上感光數(shù)周后清洗膠片分析結(jié)果。 術(shù) 主要應(yīng)用于鑒定品種，檢測(cè)品種質(zhì)量和純度。 率之所以高，主要因?yàn)樗谝淮?增中能夠檢測(cè)到大量的多態(tài)性位點(diǎn)，而不是因?yàn)槊總€(gè)位點(diǎn)具有豐富的等位基因形式。 顯性標(biāo)記，理論上每個(gè)位點(diǎn)僅有 2 個(gè)等位基因形式。 術(shù)結(jié)合了 術(shù)的特點(diǎn)，具有 可靠性和 術(shù)的高效性。由于 生的多態(tài)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了 技術(shù)，因而被認(rèn)為是指紋圖譜技術(shù)中多態(tài)性較豐富的一項(xiàng)技術(shù)，其多態(tài)性豐富，一般可檢測(cè)到 40 150 個(gè) 擴(kuò)增產(chǎn)物；呈共顯性表達(dá)，不受環(huán)境影響，無(wú)復(fù)等位效應(yīng)；帶紋豐富，靈敏度高，快速高效，如一個(gè) 品，可作 4000 個(gè)反應(yīng)，獲 8 萬(wàn)個(gè)標(biāo)記， 650 萬(wàn)個(gè)條帶紋。而且， 定性好，重復(fù)性強(qiáng)，由于 用的限制性酶種類(lèi)很多，則標(biāo)記數(shù)目多，故 常適合繪制品種的指紋圖譜及分類(lèi)研究。但由于 申請(qǐng)專(zhuān)利，使用起來(lái)較為昂貴； 析需要同位素或非同位素標(biāo)記引物，必須具有放射性同位素操作過(guò)程的特殊防護(hù)措施以及配套的儀器裝置，且對(duì) 度和內(nèi)切酶的質(zhì)量要求較高 ； 部分的標(biāo)記呈共顯性遺傳，操作不如 便。 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性 記是美國(guó) 在 術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種 態(tài)標(biāo)記，它利用一系列堿基順序隨機(jī)排列的寡核苷酸單鏈為引物，對(duì)靶基因組 行 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 畜禽遺傳多樣性的 保護(hù)及方法 7 增，擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳分離。其特點(diǎn)包括： (1)不需 針，設(shè)計(jì)引物也不需要知道序列信息； (2)用一個(gè)引物就可擴(kuò)增出許多片段 (一般一個(gè)引 物可擴(kuò)增 6 12 條片段，但對(duì)某些材料可能不能產(chǎn)生擴(kuò)增產(chǎn)物 )，總的來(lái)說(shuō) 檢測(cè)多態(tài)性時(shí)是一種相當(dāng)快速的方法； (3)技術(shù)簡(jiǎn)單，析不涉及 交、放射自顯影或其它技術(shù)； (4)不同于 析， 析只需少量 品； (5)成本較低，因?yàn)殡S機(jī)引物可在公司買(mǎi)到，其價(jià)格不高； (6)記一般是顯性遺傳 (極少數(shù)是共顯性遺傳的 )，這樣對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物的記錄就可記為“有 /無(wú)”，但這也意味著不能鑒別雜合子和純合子； (7)析中存在的最大問(wèn)題是重復(fù)性不太高，因 為在 應(yīng)中條件的變化會(huì)引起一些擴(kuò)增產(chǎn)物的改變；但是，如果把條件標(biāo)準(zhǔn)化，還是可以獲得重復(fù)結(jié)果；(8)由于存在共遷移問(wèn)題，在不同個(gè)體中出現(xiàn)相同分子量的帶后，并不能保證這些個(gè)體擁有同一條(同源 )的片段；同時(shí)，在膠上看見(jiàn)的一條帶也有可能包含了不同的擴(kuò)增產(chǎn)物，因?yàn)樗玫哪z電泳類(lèi)型 (一般是瓊脂糖凝膠電泳 )只能分開(kāi)不同大小的片段，而不能分開(kāi)有不同堿基序列但有相同大小的片段。 線粒體 記 高等動(dòng)物唯一的核外遺傳物質(zhì)，是一種約 雙鏈超螺旋環(huán)狀分子。其基因結(jié)構(gòu)、遺 傳密碼和復(fù)制具有一些不同于核基因組的特點(diǎn)。遺傳方式為母性遺傳，比核 有更高的進(jìn)化速度，采用滾環(huán)型半保留復(fù)制，也有特殊的 D 環(huán) (制。由于堿基取代、長(zhǎng)度變化和序列重排等造成了 多態(tài)性。故可用限制性酶切技術(shù)直接探察 態(tài)性。通過(guò)對(duì) 態(tài)性分析，可以了解群體遺傳結(jié)構(gòu)、基因流動(dòng)及系統(tǒng)發(fā)育等方面情況。近年來(lái)對(duì)人類(lèi) 疾病關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，許多不遵守孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。這為該技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊前景。 單核苷酸多態(tài)性 (記 同一位點(diǎn)的不同等位基因之間常常只有一個(gè)或幾個(gè)核苷酸的差異，因此在分子水平上對(duì)單個(gè)核苷酸的差異進(jìn)行檢測(cè)是很有意義的。目前 為一種新的分子標(biāo)記，屬第三代分子標(biāo)記技術(shù)，已有 200 多個(gè)標(biāo)記定位于人類(lèi)染色體上，在植物上也在進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。可在膠上也可不在膠上就能檢測(cè)出 檢測(cè) 最佳方法是最近發(fā)展起來(lái)的 片技術(shù)。 總之，令人滿意的理想的分子標(biāo)記，須達(dá)到以下幾個(gè)要求：（ 1） 具有高的多態(tài)性（ 2）共顯性遺傳即利用分子標(biāo)記可鑒別二倍體中雜合和純合 基因型（ 3）能明確鑒別等位基因（ 4）在基因組中頻繁出現(xiàn)，甚至貫穿整個(gè)基因組（ 5）除特殊分子標(biāo)記外，要求分子標(biāo)記均勻分布于整個(gè)基因組（ 6）選擇中性（即無(wú)基因多效性）（ 7）檢測(cè)手段簡(jiǎn)單、快捷（ 8）開(kāi)發(fā)成本和使用成本盡量低廉（ 9）重復(fù)性好，便于數(shù)據(jù)交換（ 10）容易獲得探針或