東方蜜蜂(Apis cerana)全基因組微衛(wèi)星的鑒定及其分子標(biāo)記的篩選.pdf

1、蜜蜂（Apis）作為一種重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲，其特有的傳花授粉能力，對于提高授粉植物的果實(shí)產(chǎn)量、改善果實(shí)的質(zhì)量、增強(qiáng)授粉植物種子后代的生命力和抵抗不良環(huán)境及病蟲害都起著重要的作用。現(xiàn)在公認(rèn)的蜜蜂有9個種，蜜蜂在生態(tài)平衡以及生物多樣性中扮演著不可或缺的角色。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微衛(wèi)星已成為第二代分子標(biāo)記，目前，已廣泛應(yīng)用于蜜蜂DNA指紋和品種鑒定、疾病檢測、種質(zhì)資源保存和利用、系譜分析和標(biāo)記輔助育種、基因定位和QTLs分析、連鎖和遺傳圖譜

2、分析。西方蜜蜂微衛(wèi)星方面的研究比較深入，西方蜜蜂中可作為分子標(biāo)記的微衛(wèi)星已被篩選出，并已經(jīng)用于構(gòu)建其遺傳圖譜或遺傳多樣性的研究。但是，基于東方蜜蜂基因組設(shè)計(jì)的微衛(wèi)星分子標(biāo)記的報(bào)道很少，隨著最近東方蜜蜂韓國株全基因組序列的公布，本研究首次對其全基因組中的微衛(wèi)星進(jìn)行鑒定，并和西方蜜蜂(Apis mellifera)作比較，通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和聚丙烯酰胺凝膠電泳，篩選出具有多態(tài)性的可用于分子標(biāo)記的微衛(wèi)星引物，為中華蜜蜂遺傳多樣性的研究提供分子

3、標(biāo)記。主要研究結(jié)果如下：
　　1．東方蜜蜂與西方蜜蜂全基因微衛(wèi)星的比較
　　在東方蜜蜂韓國株的全基因組中共鑒定到209991個SSR，單核苷酸類型的SSR的數(shù)目>二核苷酸>三核苷酸>四核甘酸>五核苷酸>六核苷酸。通過東方蜜蜂和西方蜜蜂基因組中微衛(wèi)星的比較發(fā)現(xiàn)，西蜂中微衛(wèi)星的總數(shù)多于東蜂，在5'UTR、CDS和內(nèi)含子區(qū)域所含微衛(wèi)星的數(shù)目，西方蜜蜂均多于東方蜜蜂；而且在基因的這些區(qū)域微衛(wèi)星的密度都是西蜂高于東蜂，除了CDS區(qū)域。

4、通過對5'UTR和CDS區(qū)域有微衛(wèi)星分布的基因進(jìn)行了GO注釋，在東方蜜蜂5'UTR區(qū)域，蛋白靶標(biāo)和移動兩個基因中存在微衛(wèi)星，而在西方蜜蜂這兩個基因中無微衛(wèi)星。在東蜂的 CDS區(qū)域、死亡、抗氧化和翻譯調(diào)節(jié)活性的基因中含有微衛(wèi)星，而西蜂中無。西蜂的CDS區(qū)域突觸、突觸部分、病毒、病毒部分和生長的基因都含有微衛(wèi)星，而東蜂中無。
　　2．東方蜜蜂與西方蜜蜂轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星的比較
　　對獲得的東方蜜蜂的六個組織和西方蜜蜂三個組織轉(zhuǎn)錄組的數(shù)

5、據(jù)進(jìn)行微衛(wèi)星鑒定，在東方蜜蜂觸角ESTs中鑒定出24975個SSRs，大腦ESTs中鑒定出32847個SSRs，王漿腺ESTs中鑒定出13038個SSRs，毒腺ESTs中鑒定出47013個SSRs，脂肪體ESTs中鑒定出71641個SSRs，腸道ESTs中鑒定出70043個SSRs；西方蜜蜂觸角、大腦、王漿腺ESTs中鑒定出的微衛(wèi)星數(shù)目分別為59912、36977、13241個SSRs。通過對東方蜜蜂和西方蜜蜂轉(zhuǎn)錄組中微衛(wèi)星的比較，發(fā)現(xiàn)

6、在西方蜜蜂各組織轉(zhuǎn)錄組中微衛(wèi)星數(shù)目均多于東方蜜蜂，西蜂王漿腺 ESTs中五核苷酸AAAAG/CTTTT，ACGAG/CGTCT和六核甘酸AAATAT/ATATTT的數(shù)目明顯比東方蜜蜂王漿腺ESTs的多；調(diào)取含有這些微衛(wèi)星的基因并用blast2go軟件對其功能進(jìn)行注釋，發(fā)現(xiàn)東、西蜂中，含有AAAAG/CTTTT和ACGAG/CGTC微衛(wèi)星類型的基因功能是相同的，而含 AAATAT/ATATTT類型的微衛(wèi)星的基因在西蜂中的注釋為絲氨酸蘇氨酸

7、蛋白激酶，但在東方蜜蜂中含有該微衛(wèi)星類型的基因注釋為未知功能蛋白。
　　3．多態(tài)性微衛(wèi)星引物的篩選
　　基于前期對東方蜜蜂韓國株微衛(wèi)星的鑒定比較和分析，通過使用QDD軟件設(shè)計(jì)了17000條特異性微衛(wèi)星引物，將電子擴(kuò)增產(chǎn)物序列與已報(bào)道的東方蜜蜂泰國株和日本株基因組序列進(jìn)行同源性比對，通過評價(jià)兩兩序列之間的插入與缺失情況，獲得218條潛在的在三個株系中，具有多態(tài)性的微衛(wèi)星引物。通過收集重慶地區(qū)的139群中華蜜蜂樣本進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)?/p>