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基于RAD-seq技术的长体圆鲹二、三核苷酸重复微卫星标记开发与评价

孔啸兰 李敏 陈作志 龚玉艳 张俊 张鹏

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基于RAD-seq技术的长体圆鲹二、三核苷酸重复微卫星标记开发与评价

    作者简介: 孔啸兰(1986-),女,硕士,助理研究员,从事渔业资源和分子生物学研究。E-mail: weilankong.2005@163.com;
    通讯作者: 陈作志, zzchen2000@163.com
  • 中图分类号: S 931; Q 347

Development and evaluation of di-/tri-nucleotide-repeated microsatellites by RAD-seq in Decapterus macrosoma

    Corresponding author: Zuozhi CHEN, zzchen2000@163.com ;
  • CLC number: S 931; Q 347

  • 摘要: 通过对长体圆鲹(Decapterus macrosoma)基因组进行RAD-Seq高通量测序,共获得58 180条微卫星序列,选取112条二、三核苷酸重复的微卫星序列设计引物,经筛选后,共获得27个具有多态性的微卫星标记。利用一个长体圆鲹群体对通过筛选的微卫星标记的种群遗传学特征进行评价。结果显示,27对引物扩增的序列中18个位点为二核苷酸重复,重复次数9~14次,9个位点为三核苷酸重复,重复次数为6~10次,等位基因数(Na)为5~17 (平均10.6),表观杂合度(Ho)为0.342 9~0.857 1 (平均0.631 7),期望杂合度(He)为0.538 3~0.911 8 (平均0.796 8),多肽信息含量(PIC)为0.497~0.886 (平均0.780 9),除1个位点外,其他位点PIC值均大于0.500,表明开发的微卫星位点具有较高的多态性。“哈迪-温伯格”平衡(HWE)检测结果显示,19个标记等位基因频率符合HWE。连锁不平衡检测表明各位点间无连锁不平衡现象。该研究开发的27个微卫星标记可为长体圆鲹种群遗传学研究提供基础。
  • 图 1  长体圆鲹不同类型二核苷酸重复位点分布

    Figure 1.  Distribution of dinucleotide-repeated microsatellites in D. macrosoma

    表 1  长体圆鲹基因组中不同类型SSR统计

    Table 1.  Different types of SSR statistics in D. macrosoma genome

    重复单元
    repeat unit
    微卫星数量/个
    microsatellite number
    占比/%
    ratio
    一核苷酸 mono-nucleotide 8 184 11.61
    二核苷酸 di-nucleotide 37 646 53.39
    三核苷酸 tri-nucleotide 13 960 19.80
    四核苷酸 tetra-nucleotide 7 741 10.98
    五核苷酸 penta-nucleotide 2 255 3.20
    六核苷酸 hexa-nucleotide 722 1.02
    合计 total 70 508 100.00
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    表 2  27对长体圆鲹微卫星引物信息

    Table 2.  Information of 27 pairs of primers in D. macrosoma

    位点
    locus
    引物序列(5’−3’)
    primer sequence
    重复单元
    repeat motif
    退火温度/℃
    annealing temperature
    期望长度/bp
    allele size
    Dma03 F:CCACGCCTATTGAGTTACAGA (CA)9 60 186
    R:GAGCCAGTGGATGAACAGAGT
    Dma07 F:GCCCCTGTGGGTGTGTGA (CA)9 60 225
    R:GGGTGGTGGGTTCGGTTT
    Dma12 F:GAACCAGTGCCTACAATAGA (AC)9 60 243
    R:CTGCTCACGGTAAGTCCA
    Dma15 F:ACAGGAAGGAACAGGACAG (TG)10 55 254
    R:TATTGAAGTGAAAAAGCCG
    Dma22 F:CGCTGTTGAAATGAAGAAGA (GT)10 60 317
    R:AGTGATGTCGCCTCATAAAT
    Dma23 F:AAACTGAGGGCGAGATAGAGG (AC)10 55 190
    R:CCACAGGCTGAGTAAACCAAC
    Dma26 F:ATCCCATTCACCGACATAG (TG)10 58 258
    R:CTGTGGTATCGTTCCCTGT
    Dma28 F:TGATTGGCTTCTACTCTGC (AC)10 55 281
    R:AGTGGCTTGTTTGACTCTTAT
    Dma36 F:GGATGTAGTGAAGAGGGGAG (GT)11 55 239
    R:CACAATCAGTGTTATGGCAG
    Dma38 F:GCCAATAAAGGCAAACAGT (CA)11 60 227
    R:ATCCGAGACAAAGACATACAA
    Dma39 F:AGTGTGCTGACTTTTCTCTG (CA)11 55 241
    R:TTATTGTTTGTTGTCTGGGT
    Dma45 F:CTCCTTTTTCTTCTTCCTCT (CA)11 60 281
    R:CTACCTGCTCTTCAACTCAT
    Dma51 F:TGACAGCCTCCACTACTCC (GA)12 55 225
    R:GCTAACCAGACACGCAAA
    Dma54 F:AAAGCCCATCTGTCTCGT (GT)12 60 202
    R:TGTTTCAGTCCGTTCCTG
    Dma58 F:TCAAGAGGGAGTGGGAGC (AC)12 58 279
    R:TCAAATGGGTGTTTAGCG
    Dma64 F:GCTCAGACTGCGTGGACA (TG)13 55 314
    R:GCTGGTGAACAACAGGACA
    Dma72 F:TTCCGCAGGCATAAAAAC (CT)13 58 301
    R:CCAAGGTCCGCTACACTA
    Dma76 F:TTCTCGCTGACCTGCTTG (TG)14 55 253
    R:GCGTCCTCGTCGTCTTTC
    Dma81 F:GAGACACGGTCAGAAAACA (TGC)6 60 216
    R:GGAAGTAGGACTCTAGGGG
    Dma82 F:CTGTCACTCCATTCCTATTCC (GTT)6 58 244
    R:CCTACATTTGTGCTTTTGTTC
    Dma83 F:CTCTAAAGCCGACCTAACC (CTT)6 58 239
    R:TGTCTCAACACAGCGAAAC
    Dma84 F:AAACTAACTCATCACCAG (TGT)6 55 283
    R:AAACGACAGGAACTCAAT
    Dma85 F:CTCACTTTGACCCAACCAG (AGG)6 55 256
    R:CCTTTCACCGAGACACCAG
    Dma131 F:TGCGGATGGGTGGTAGTGT (GGT)8 55 208
    R:ATTGCTGGTAGTCGGTGGC
    Dma132 F:CCCAGTGAGACCAGAACCA (GCT)8 55 268
    R:GACCCGTAGACAGGAGAGT
    Dma135 F:GTTGTTGTTTTTTTCCTT (GCA)9 55 301
    R:CATCAGTCTGGCTTTATA
    Dma145 F:ACGATACAGCAGCCGAAG (TCA)10 60 197
    R:AGTGATGTCGCCTCATAAAT
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    表 3  长体圆鲹微卫星标记的种群遗传学特征

    Table 3.  Characteristics of microsatellite loci in D. macrosoma

    位点
    locus
    N Na Ho He PHWE PIC
    Dma03 35 8 0.857 1 0.790 9 0.042 0 0.746 0
    Dma07 35 9 0.771 4 0.855 9 0.553 4 0.825 0
    Dma12 34 11 0.685 7 0.816 6 0.106 4 0.809 0
    Dma15* 35 14 0.542 9 0.911 8 0.000 0 0.890 0
    Dma22* 32 14 0.485 7 0.813 2 0.000 0 0.864 0
    Dma23 34 17 0.714 3 0.864 8 0.003 3 0.868 0
    Dma26* 34 14 0.428 6 0.869 1 0.000 0 0.870 0
    Dma28 35 11 0.742 9 0.837 7 0.035 3 0.803 0
    Dma36 35 9 0.685 7 0.786 3 0.054 5 0.743 0
    Dma38* 34 12 0.628 6 0.851 2 0.000 0 0.849 0
    Dma39* 33 12 0.514 3 0.782 0 0.000 0 0.793 0
    Dma45 34 12 0.771 4 0.847 8 0.139 2 0.844 0
    Dma51* 31 12 0.485 7 0.784 5 0.000 0 0.859 0
    Dma54 35 15 0.771 4 0.900 6 0.139 0 0.878 0
    Dma58 34 12 0.771 4 0.845 6 0.449 7 0.843 0
    Dma64* 31 13 0.428 6 0.788 3 0.000 0 0.865 0
    Dma72 35 8 0.628 6 0.713 9 0.155 7 0.659 0
    Dma76 35 12 0.685 7 0.908 1 0.003 6 0.886 0
    Dma81 35 8 0.628 6 0.795 0 0.045 7 0.752 0
    Dma82 35 5 0.485 7 0.538 3 0.023 6 0.497 0
    Dma83* 34 8 0.342 9 0.705 8 0.000 0 0.674 0
    Dma84 35 7 0.542 9 0.704 8 0.005 9 0.649 0
    Dma85 35 8 0.828 6 0.747 8 0.876 9 0.704 0
    Dma131 35 9 0.628 6 0.717 6 0.646 6 0.661 0
    Dma132 35 8 0.657 1 0.746 6 0.365 5 0.692 0
    Dma135 34 10 0.742 9 0.840 5 0.241 8 0.835 0
    Dma145 34 7 0.600 0 0.749 3 0.077 4 0.725 0
     注:N. 有效样品数;Na. 等位基因数;Ho. 表观杂合度;He. 期望杂合度;PHWE. “哈迪-温伯格”平衡显著性检验P值;PIC. 多态信息含量;*. 经Bonferroni校正后显著背离“哈迪-温伯格”平衡(校正P值<0.001 85)
     Note: N. effective number of samples; Na. number of alleles; Ho. observed heterozygosity; He. expected heterozygosity; PHWE. Hardy–Weinberg probability test; PIC. frequency of null alleles; *. significant deviation from HWE after Bonferroni's correction(adjusted P-value<0.001 85)
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    表 4  长体圆鲹二、三核苷酸重复微卫星标记的比较

    Table 4.  Comparison on di- and trinucleotide-repeated microsatellite loci in D. macrosoma

    序列
    sequence
    引物数
    primer number
    重复次数
    repeat number
    筛选效率
    efficiency
    PIC
    二核苷酸重复
    di-nucleotide-repeated
    18 9~14 22.2% 0.827 4
    三核苷酸重复
    tri-nucleotide-repeated
    9 6~10 29.0% 0.687 7
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-22
  • 录用日期:  2019-01-24
  • 网络出版日期:  2019-02-20

基于RAD-seq技术的长体圆鲹二、三核苷酸重复微卫星标记开发与评价

    作者简介:孔啸兰(1986-),女,硕士,助理研究员,从事渔业资源和分子生物学研究。E-mail: weilankong.2005@163.com
    通讯作者: 陈作志, zzchen2000@163.com
  • 中国水产科学研究院南海水产研究所,农业农村部外海渔业开发重点实验室,广东 广州 510300

摘要: 通过对长体圆鲹(Decapterus macrosoma)基因组进行RAD-Seq高通量测序,共获得58 180条微卫星序列,选取112条二、三核苷酸重复的微卫星序列设计引物,经筛选后,共获得27个具有多态性的微卫星标记。利用一个长体圆鲹群体对通过筛选的微卫星标记的种群遗传学特征进行评价。结果显示,27对引物扩增的序列中18个位点为二核苷酸重复,重复次数9~14次,9个位点为三核苷酸重复,重复次数为6~10次,等位基因数(Na)为5~17 (平均10.6),表观杂合度(Ho)为0.342 9~0.857 1 (平均0.631 7),期望杂合度(He)为0.538 3~0.911 8 (平均0.796 8),多肽信息含量(PIC)为0.497~0.886 (平均0.780 9),除1个位点外,其他位点PIC值均大于0.500,表明开发的微卫星位点具有较高的多态性。“哈迪-温伯格”平衡(HWE)检测结果显示,19个标记等位基因频率符合HWE。连锁不平衡检测表明各位点间无连锁不平衡现象。该研究开发的27个微卫星标记可为长体圆鲹种群遗传学研究提供基础。

English Abstract

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