喬利英，劉文忠，周忠孝

（山西農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，太谷 030801）

微衛(wèi)星被用于包括人在內(nèi)的各種動物基因作圖的首選標記。在畜禽品種資源分類、遺傳多樣性評估、保種和品種的培育等方面，也是重要的標記之一。利用微衛(wèi)星制作DNA指紋圖，通過分析進行個體、品種（系）鑒定是微衛(wèi)星的最早應用之一［1］。同時，在定位功能基因、個體與親緣關系的鑒定、數(shù)量性狀基因座（quantitative trait loci，QTL）定位及連鎖分析、標記輔助選擇等方面起著重要作用，尤其在群體遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳變異、構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹等方面有廣泛應用。利用微衛(wèi)星標記已對某些綿羊品種間的進化關系和遺傳距離，品種內(nèi)的遺傳變異等進行了研究。所涉及品種對于家用綿羊可以是起源于某一品種的具有較近親緣關系的品種［2］，或者對于野生原始綿羊可以是同一物種的若干地理亞種［3］，但絕大多數(shù)研究則集中在純種綿羊品種上。

本研究擬以3個引入品種、1個本地品種和用于山西肉用綿羊母本品系培育的這些品種間的6個雜交組合為對象，研究微衛(wèi)星變異和群體遺傳結(jié)構(gòu)，旨在為雜交育種和新品系選育提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 本研究所用的219個個體血液樣品均采自山西省沁水示范牧場，采集的10個品種（系）包括南非肉用美利奴羊（43只）、考力代羊（28只）、夏洛來羊（4只）、本地綿羊（23只）、（夏洛來羊×考力代羊）F1（30只）、（夏洛來羊×考力代羊）F2（24只）、南×（夏×考）F1（28只）、南×（夏×考）F2（21只）、夏洛來羊×本地綿羊（6只）、南非肉用美利奴羊×本地綿羊（12只）。頸靜脈采血5 mL，肝素鈉抗凝（1 mL），－70℃條件下保存。

1.2 方法 參考《分子克隆實驗指南》，進行血液DNA提取。選出多態(tài)信息含量高、雜合度高、符合孟德爾遺傳規(guī)律的微衛(wèi)星基因座進行PCR擴增，并對PCR產(chǎn)物進行檢測、電泳分型。以ΦX174DNA/Hinf I為分子量標準，用凝膠成像系統(tǒng)攜帶的Alphamager（v 5.1）軟件計算微衛(wèi)星等位基因片段大小。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計方法 采用FSTAT（Version 2.9.3）軟件［4］計算有效等位基因數(shù)（ne）、等位基因豐度（rs）、多態(tài)信息含量（PIC）、觀察的雜合度（Ho）、基因多樣性（Hs）以及Wright的F－統(tǒng)計量；用GeneClass2軟件［5］進行個體的分配測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種內(nèi)遺傳變異 4個微衛(wèi)星基因座在10個綿羊種群中共檢測到41個等位基因，其中，BP33、CSSM018、IDVGA46和MCM148基因座分別檢測到15、7、10和9個等位基因數(shù)。說明所選擇微衛(wèi)星標記的遺傳信息比較豐富。各基因座的有效等位基因數(shù)（ne）、等位基因豐度（rs）和基因多態(tài)性信息含量（PIC）見表1。

表1 不同群體中微衛(wèi)星基因座的有效等位基因數(shù)（ne）、等位基因豐度（rs）和多態(tài)信息含量（PIC）

總?cè)后w的平均雜合度（Ht）和經(jīng)樣本校正的平均雜合度（Ht′）、種群內(nèi)平均雜合度（Hs）以及平均觀察雜合度（Ho）見表 2。Ht、Ht′、Hs和 Ho 的總體均數(shù)分別為 0.833、0.838、0.789和0.477。從各基因座來看，以BP33的雜合度最大，而MCM148的雜合度最小。

表2 微衛(wèi)星基因座的雜合度估值

2.2 種群間的遺傳分化 用來衡量群體間遺傳分化程度的F－統(tǒng)計量估計值列于表3。就不同基因座而言，F(xiàn)st介于0.069～0.106之間，總體均值0.092，說明群體的總變異有9.2%來自種群間的差異，而剩余的90.8%來自種群內(nèi)。Fis介于0.311～0.460間，總體均值0.359，表明各種群均存在較高程度的非隨機交配；Fit介于0.391～0.478間，總體均值0.424，則反映群體有較高的總體近交系數(shù)。

表3 各微衛(wèi)星基因座Wright的F-統(tǒng)計量

2.3 分配測定 分配測定是將某些個體分配到它最可能所在群體的一種方法。利用4個微衛(wèi)星的信息用3類方法進行個體分配測定的結(jié)果見表4。由表4可見，正確分配率介于19.18%～32.42%。以DA距離法和繩距法最為準確，正確分配率均為32.42%，兩種貝葉斯方法，正確分配率也在30%以上。

表4 利用4個微衛(wèi)星進行分配測定的準確性

當利用單標記信息用上述正確分配率最高的方法進行分配測定時，發(fā)現(xiàn)測定的準確性因標記基因座的不同而有所不同（表5）。對于BP33和IDVGA46，貝葉斯方法較好，其它兩個標記以距離法為優(yōu)。

表5 利用單個微衛(wèi)星進行分配測定的準確性

3 討論與結(jié)論

3.1 群體遺傳多樣性 多態(tài)性信息含量（PIC）是衡量基因多態(tài)性的較好指標。Botstein等首先提出了衡量基因變異程度高低的多態(tài)性信息含量指標［6］：當PIC＞0.50時，該位點為高度多態(tài)位點；0.25＜PIC＜0.50時，為中度多態(tài)性位點；PIC＜0.25時，為低度多態(tài)位點。本研究所選4個微衛(wèi)星標記在10個綿羊種群中的PIC介于0.630～0.801之間，均值為0.72，均屬于高度多態(tài)，表明所選的微衛(wèi)星標記可用于綿羊品種之間遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)分析。Tomasco等［7］的研究結(jié)果與本研究所得到的PIC值相近；而 Buchanan等［8］和賈斌等［9］的研究中 PIC 值均較本研究低。本文中PIC值較大的原因可能有：①所選標記基因座與其它研究不同；②所選種群只有4個純種，而其它都是雜種。

雜合度又稱為基因多樣性，反映各群體在多個基因座上的遺傳變異，一般認為它是度量群體遺傳變異的一個最適參數(shù)。本研究根據(jù)Nei［10］估計的整個群體的平均雜合度Ht和Ht′分別為0.833和0.838，種群內(nèi)平均雜合度Hs和平均觀察雜合度Ho分別為0.789和0.477。其中，表示基因多樣性的Hs較Gutierrez－Espeleta等利用10個微衛(wèi)星標記估計的沙漠大角羊 （desert bighorn sheep）的基因多樣性（0.51）［11］明顯大，但與 Farid 等用10個微衛(wèi)星基因座研究10個綿羊品種的結(jié)果（0.74）［12］、Grigaliunaite等利用15個微衛(wèi)星標記研究7個綿羊品種的結(jié)果（0.712）［13］相近。沙漠大角羊?qū)儆谝吧N群，由于種群間的交流有限甚至會出現(xiàn)嚴重近交的情況，因而遺傳多樣性較低。而其他群體均為家養(yǎng)綿羊，而且本研究中還有多個雜種，所以遺傳多樣性較高。

3.2 群體遺傳分化 Fst稱為固定指數(shù)，又稱為基因分化系數(shù)，是反映各亞群間遺傳分化的重要指標。Fst總是非負的。Wright認為：若Fst在0～0.05之間，表明各亞群間不存在分化；若Fst介于0.05～0.15間，為中度分化；若Fst在 0.15～0.25 之間，則為高度分化［14］。本研究中，F(xiàn)st的總體均值為0.092，即群體的總變異中，大約有9.2%是來自種群間的差異，而剩余的90.8%則來自種群內(nèi)。與Soheir等對埃及家養(yǎng)綿羊品種Fst估值（0.037）［15］和耿巖等對中國蒙系 6 個綿羊品種 Fst估值（0.039）［16］相比，本研究中各種群間的分化程度要大。主要原因可能是本研究中有多個雜種群體，由此導致了群體間的遺傳分化增大。

Fis也稱為內(nèi)近交系數(shù)，用來衡量各種群內(nèi)因非隨機交配引起的個體雜合度的降低；Fit則反映相對于總?cè)后w個體的總體近交程度。Fit和Fis可以為正值，也可以為負值［14］，前者表示群體內(nèi)存在近交，雜合度缺失；后者則表示遠交，雜合度過量。本研究估計的Fis、Fit均為正值，總體上來說，各種群內(nèi)存在一定程度的近交。

3.3 綿羊群體的分配測定 本研究基于4個微衛(wèi)星用3類方法進行的分配測定表明，以DA距離法和繩距法最為準確，但正確分配率僅為30%多，遠低于Arranz等利用18個微衛(wèi)星用同樣的方法所得到的正確分配率（98%以上）［17］。當用3種正確分配率最高的方法，用單標記信息進行分配測定時，僅MCM148一個標記的正確分配率就達32.9%，甚至高出利用4個標記信息的正確分配率。這說明正確分配率的高低與標記的選取和數(shù)目有關。

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