微卫星标记及其在家畜遗传多样性中的应用

裴智勇　赵蓓蓓

（山西省平遥县畜牧兽医服务中心，山西平遥　031100）

微卫星标记及其在家畜遗传多样性中的应用

裴智勇赵蓓蓓

（山西省平遥县畜牧兽医服务中心，山西平遥031100）

微卫星DNA标记是近年继RFLP之后发展起来的一种新的分子遗传标记技术。微卫星DNA标记具有数量大、分布广且均匀、多态信息含量高、检测快速方便等优点。在畜禽品种资源分类及遗传多态性评估和保存研究中，微卫星也是被广泛应用的遗传标记之一，通过对微卫星位点等位基因的突变模式研究来计算遗传距离，进行相关物种的系统进化研究以及利用微卫星位点重构系统发生树等。

1　微卫星标记的基本特征

1.1微卫星DNA的结构、功能及类型

微卫星，指的就是简单序列重复，一般是以1～6个核苷酸反复串联而得到的DNA序列。学界多数学者认为它的发生时基于DNA复制、DNA修复中染色体的不均衡交替或者滑动错配所致的，一般情况下，多在真核生物的基因组内呈现匀称排列状态。核苷酸单位数算法可根据N=4n-1+2；N=单位数，n=重复序列碱基数来得出，病以此得到6种2核苷，18种3核苷、66种4核苷的重复单位。然而，真实情况是所有单位不可能共同存在于一个动物基因组。主要是由于单位（TG）n重（TC）n，（TGC）n的变换和重复率都非常高。也就是说，微卫星标志出现在真核生物基因组中的频率约为10～15 kb一次，大概每188 kb的牛基因就有1个微卫星。

然而，微卫星DNA究竟能多大程度的对真核生物基因组有帮助，这个还无法确切统计出来。就当下学界较为流行的看法而言，微卫星对于基因组重组非常重要，是基因变异和重组的核心构成要素。除此之外，微卫星由于可以对端粒形成和染色体折叠有很大的影响，因此对染色体凝集、染色体结构的构成等也起着非常重要的影响。同时，微卫星与致盲性、x染色体失去活力和性别分化等有着些许关联。还有，由于微卫星的序列并不确定，所以他对蛋变异蛋白的集合，以及DNA结构的变化多少都会有些影响。按照微卫星不完全相同的核心序列排列法，可将其分为完全、复合和不完全三类。

1.2微卫星DNA作为分子标记的优特点

1.2.1分布广泛

微卫星在真核生物基因组中占到的比重很小，大多数情况下在编码区、染色体上、染色体内含子等部位存在，每隔30～50 kb就能够发现1个微卫星。在猪类的基因组中，每隔30～50 kb就会有1个二核苷酸重复单位的出现。这一特点为在整个基因组中定位更多的基因提供了极大的方便。

1.2.2多态性丰富

微卫星本身重复单位数的变异是形成微卫星标记多态性的基础，不同个体中，微卫星重复单位数目的变异非常大，由此造成了高度的长度多态性，并使其具有较高的信息量。常玉梅等所用的14个微卫星标记中，一般产生的等位基因为2～4个，最多的MFW17标记产生13个等位基因。微卫星的多态性使其信息量更高、更可靠，且等位基因的条带易于识别，可以克服RAPD、 RFLP等标记方法很容易混淆相同大小等位基因的缺点。

1.2.3共显性遗传

微卫星遵循孟德尔遗传法则，呈共显性遗传，因此能很好地区分纯合子与杂合子。微卫星的共显性特点使得估计表现型参数较普通显性标记物（如RAPD）更方便，不仅简化了分析过程，且利于不同作图群体间的标记转换和从遗传图谱向物理图谱的过渡。

1.2.4结果稳定、检测方便

微卫星检测容易、重复性较好、省时，适合于进行自动化分析。目前，微卫星的检测一般采用以2个互补于侧翼序列的寡核苷酸作为引物，通过PCR扩增，凝胶分离检测其结果。1个标记的检测一般可在24 h内完成，且可同时进行多标记的检测。

2　微卫星标记在家畜遗传多样性中的应用

微卫星标记以其所具有的优越性，已广泛应用于动物群体遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建，DNA指纹图的制作，功能基因和QTL的定位，以及亲缘关系的鉴定等多个方面，尤其是在分析群体遗传结构和遗传变异方面发挥着越来越重要的作用。

2.1对猪的遗传多样性分析

在猪上，龚炎长（1997）用自己克隆出的3个微卫星探针，比较了我国地方猪和外来猪种、培育猪种的遗传差异。Martinez等（2000）利用25个微卫星标记对210头伊比利亚猪的遗传结构进行分析，结果表明微卫星标记在近交群体的遗传结构研究上是可靠的。Li等（2000）利用微卫星标记对中国7个猪种遗传多样性的研究表明，中国地方猪种的遗传多样性高于外来品种，7个品种的聚类与它们的地理分化时间大体一致。

2.2对羊的遗传多样性分析

在羊上，如Saitbekova等（1999）利用牛的20个微卫星位点在瑞士山羊中扩增后，表明所有的瑞士山羊都具有较近的亲缘关系。储明星等（2001）选择了OarAE101和BM1329两个微卫星位点，分析其在小尾寒羊、湖羊、夏洛莱羊、鸟朱穆沁羊、道赛特羊和道赛特公羊×小尾寒羊母羊杂一代中的多态分布情况，结果表明OarAE101等位基因107 bp与小尾寒羊产羔数有显著正相关，109 bp和111 bp与小尾寒羊产羔数有显著负相关；BM1329等位基因146 bp与小尾寒羊产羔数有显著正相关，148 bp与小尾寒羊产羔数有显著负相关。

3　展望

微卫星DNA分析技术已成为目前应用广泛、简便、准确的分析群体遗传结构和变异以及预测杂种优势的重要方法，并且随着近些年来，肉用畜禽品种的大量引进，尤其是肉用羊品种，如夏洛莱、德国肉用美利奴、萨福克、道赛特、特克塞尔和波尔山羊等的引进，促使各地羊的杂交改良开展得如火如荼，这便更需要一种准确和快速的预测杂种优势的方法来指导杂交生产实践，为肉羊业的迅猛发展创造条件。