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基于微卫星多重PCR的黄鳝亲子鉴定技术

鲁弘毅 田海峰 胡乔木 李忠

鲁弘毅, 田海峰, 胡乔木, 李忠. 基于微卫星多重PCR的黄鳝亲子鉴定技术[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20230081
引用本文: 鲁弘毅, 田海峰, 胡乔木, 李忠. 基于微卫星多重PCR的黄鳝亲子鉴定技术[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20230081
LU Hongyi, TIAN Haifeng, HU Qiaomu, LI Zhong. Parentage assignment of Monopterus albus using multiplex PCR of microsatallites[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20230081
Citation: LU Hongyi, TIAN Haifeng, HU Qiaomu, LI Zhong. Parentage assignment of Monopterus albus using multiplex PCR of microsatallites[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20230081

基于微卫星多重PCR的黄鳝亲子鉴定技术

doi: 10.12131/20230081
基金项目: 中国水产科学研究院院级基本科研业务费专项资金 (2020XT08);中国水产科学研究院基本科研业务费专项资金 (2020TD)
详细信息
    作者简介:

    鲁弘毅 (1999—),男,硕士研究生,研究方向为鱼类遗传育种。E-mail: luhy99@163.com

    通讯作者:

    李 忠 (1976—),男,研究员,博士,研究方向为鱼类遗传育种。E-mail: lizhong@yfi.ac.cn

  • 中图分类号: S 931

Parentage assignment of Monopterus albus using multiplex PCR of microsatallites

  • 摘要: 为助力黄鳝 (Monopterus albus) 良种选育中的亲子鉴定和系谱管理问题,利用黄鳝全基因组预测并筛选获得的16个多态性较高的微卫星标记,建立了2组微卫星多重PCR体系,并成功用于11个家系的亲子鉴定。通过Cervus 3.0软件对132尾黄鳝进行遗传多样性分析,结果显示,16个微卫星标记的平均等位基因数 (Na) 为5.562,平均观测杂合度 (Ho) 和平均期望杂合度 (He) 分别为0.627和0.619,平均多态信息含量 (PIC) 为0.564。亲子鉴定分析结果表明,双亲基因型未知时单亲本的累积排除概率 (CE-1P) 为0.999 999 99,单亲基因型已知时另一亲本的累积排除概率 (CE-2P) 为0.999 999 91,双亲基因型未知时双亲的累积排除概率 (CE-PP) 为0.999 964 76。黄鳝11个家系的模拟鉴定率为99.96%,实际鉴定率为95%。模拟分析不同亲本数的结果显示,实验的16个微卫星标记在双亲性别已知的200对亲本和双亲性别未知的150对亲本的情况下,均可达到95%以上的鉴定率。利用NTSYS软件对11个家系的110尾子代个体进行聚类分析,结果显示除2尾子代外其余108尾子代均可正确聚类,准确率为98.18%。实验构建的2组微卫星多重PCR亲子鉴定技术为黄鳝良种选育及种质资源管理提供了重要技术支持。
  • 图  1  A 组多重 PCR 的等位基因

    Figure  1.  Alleles of multiplex PCR of Group A

    图  2  微卫星位点数与鉴定率

    Figure  2.  Number and identification rate of SSR loci

    图  3  黄鳝16个微卫星标记基于不同亲本数的模拟分析

    Figure  3.  Simulation analysis of 16 pairs microsatellite markers of M. albus based on different candidate parent

    图  4  黄鳝家系聚类分析图

    注:右侧数字代表家系,其中1—07和101—07为聚类错误的子代编号。

    Figure  4.  Cluster analysis diagram in 110 M. albus

    Note: The numbers on the right represent families, in which 1-07 and 101-07 are clustered incorrectly.

    图  5  亲子鉴定应用聚类分析

    注:“-”前的数字代表家系、后面的数字代表子代标号,M代表家系对应的母本,F代表家系对应的父本,其中10-04为聚类错误的子代编号。

    Figure  5.  Cluster analysis of parentage test application

    Note: The number before "-" represents the family; the number after "-" represents the offspring label; m represents the female parent corresponding to the family; and f represents the male parent corresponding to the family, which 10-04 was clustered incorrectly.

    表  1  黄鳝 2 组微卫星多重PCR的引物信息

    Table  1.   Primer information of two multiplex PCR sets of microsatellites in M. albus

    分组
    Group
    位点
    Locus
    重复单元
    Reapet motif
    退火温度
    Tm/℃
    引物序列
    Primer sequence
    荧光标记
    Fluorescence label
    片段长度
    Size/bp
    浓度比例
    Ratio
    A Mta027 (GCA)7 52 F: CTGCGGTAACAAGCGTATCA
    R: CTGGGGATCCCAGTCAAACT
    FAM 147~154 3
    Mta141 (GT)17 52 F: CAGAGATGGTCGACTGGTGA
    R: AGAGCCATGGGAAGCACTTA
    FAM 185~312 2
    Mta031 (ATG)8 52 F: AGAGGCAGCTCATGGACACT
    R: TTCATGGCTGAGCTGACTTG
    FAM 242~265 3
    Ma28 (ATC)7 52 F: GGGATTGTCTGGAATGCTGT
    R: GTGAACCCTGAACAGACGGT
    HEX 144~168 3
    Ma39 (GAT)8 52 F: AGGTGAAGGGGAACACACTG
    R: TTGCCCTGTCCATTTTTCTC
    HEX 193~224 3
    Ma71 (TCA)13 52 F: TCACATTGCCCAGAGAACAG
    R: GGCAGCATCAAGAGACCTTC
    HEX 258~269 2
    Ma24 (CTG)9 52 F: TCGTCTGGCTCAGAGGAGAT
    4R: AGCTGCAGCAGGAGGAATAC
    TAMRA 125~143 7
    Mta026 (CAG)8 52 F5: TGAACATCCCTTCTTCCACC
    R: GTCATGGGTTTGTGTTGCTG
    TAMRA 171~182 4
    Ma85 (TGC)9 52 F: GTGGAAGAAGCTGGATGAGC
    R: CACATGGGGTGTTCTCACTG
    TAMRA 208~236 5
    Mta013 (AGG)9 52 F: GAGCGTCTTTTCCATCCTTG
    R: CCTACTGCTGCTTCTGGTCC
    ROX 131~150 4
    Mta025 (GCT)7 52 F: GCCAAGCAAACGTGTGAGTA
    R: AACGAGCTGCGTGTTAAGGT
    ROX 172~184 3
    Ma78 (TAAGA)5 52 F: CTGACGGTTGTGTGTAACGG
    R: CACGTACGCCGGTTAAACTT
    ROX 214~235 3
    B Mta033 (TGT)7 52 F: TGGAGGCAGGAGAAGGAGTA
    R: TGAAAGACTCCTCGCAACCT
    FAM 158~170 1
    Mta021 (TGT)7 52 F: AGAGTCTTGCTCGGTTTCCA
    R: AGAGTCTTGCTCGGTTTCCA
    FAM 201~210 1
    Ma5 (TCTAC)7 52 F: TTCAGGTTCGGGACTTTGAC
    R: AGACGGTTGTGTCAGGAAGG
    FAM 231~256 1
    Mta148 (GT)15 52 F: TTTTCCCAGCAGCTGATTTC
    R: CATGACAACAGGACGCAAAC
    HEX 158~174 1
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    表  2  16 个微卫星位点的遗传参数

    Table  2.   Genetic parameters of 16 SSR loci

    位点
    locus
    等位基因数
    Na
    观测杂合度
    Ho
    期望杂合度
    He
    多态信息含量
    PIC
    NE-1PNE-2PNE-PP无效等位基因频率
    FNull
    Ma550.7580.7040.6470.7230.5550.380−0.037 6
    Ma2460.5500.5460.5130.8330.6620.472−0.018 2
    Ma2890.6790.6600.6130.7470.5740.384−0.017 3
    Ma3990.7710.7970.7660.5700.3930.2060.004 0
    Ma7150.4850.4940.4440.8730.7320.5790.005 4
    Ma7840.4890.4900.4010.8800.7800.662−0.001 5
    Ma8580.5830.7170.6760.6820.5040.3080.106 6
    Mta01340.5830.6470.5860.7750.6150.4440.046 6
    Mta02140.6670.5780.4850.8300.7140.574−0.076 9
    Mta02540.6520.5880.5220.8220.6760.517−0.055 4
    Mta02640.6360.6210.5450.7990.6570.498−0.020 5
    Mta02730.4320.3820.3470.9280.8030.675−0.086 5
    Mta03180.7560.7460.7140.6400.4570.259−0.019 3
    Mta03340.6060.5090.4300.8700.7560.625−0.100 9
    Mta14180.7350.7640.7320.6200.4380.2440.018 8
    Mta14850.6440.6660.6030.7600.6000.4300.008 3
    双亲未知时单个亲本的累积排除率 Combined non-exclusion probability (First parent): 0.013 807 65
    已知单亲时另一个亲本的累积排除率 Combined non-exclusion probability (Second parent): 0.000 339 45
    双亲未知时父母本组合的累积排除率 Combined non-exclusion probability (Parent pair): 0.000 001 26
    注:NE-1P代表双亲基因型未知时,单个位点的单亲排除率;NE-2P表示已知单亲基因型时,另一亲本单个位点的排除率;NE-PP表示双亲基因型未知时,单个位点的双亲排除率。 Note: NE-1P stands for exclusion probability and of the first parent given only the genotype; NE-2P stands for exclusion probability for one candidate parent given the genotype of a known parent of the opposite sex; NE-PP stands for exclusion probability probability of a parent pair given only the genotype.
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    表  3  黄鳝子代和亲本群体的遗传多样性

    Table  3.   Genetic diversities of offsprings and parents of M.albus

    群体
    Population
    平均等位基因数
    Mean Na
    平均观测杂合度
    Mean Ho
    平均期望杂合度
    Mean He
    平均多态信息含量
    Mean PIC
    Offspring-12.7500.6190.4950.408
    Offspring-412.8130.6880.5540.453
    Offspring-682.3750.6690.4750.375
    Offspring-702.0630.4880.3860.301
    Offspring-772.5630.7190.5360.436
    Offspring-792.1250.5750.4300.334
    Offspring-812.5630.8060.5740.457
    Offspring-852.1250.4940.3840.311
    Offspring-882.3750.5560.4660.373
    Offspring-962.4380.6390.5060.411
    Offspring-1013.1880.7000.5740.474
    Parents5.6250.5560.6360.570
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-19
  • 修回日期:  2023-06-21
  • 录用日期:  2023-07-27
  • 网络出版日期:  2023-07-31

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