利用微卫星标记分析4个番鸭品系的遗传多样性

张 燕，方 琪，陈兴勇，耿照玉

（安徽农业大学 动物科技学院，安徽 合肥 230036）

利用微卫星标记分析4个番鸭品系的遗传多样性

张 燕，方 琪，陈兴勇，耿照玉*

（安徽农业大学 动物科技学院，安徽 合肥 230036）

为研究番鸭的遗传多样性以及品系间的遗传关系，选用3对微卫星引物对4个番鸭品系 （Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ）的等位基因数、等位基因频率、群体多态信息含量、基因杂合度和遗传距离进行了分析。结果表明，3个微卫星基因座共检测到8个等位基因，基因频率分布在0.033 4～0.766 6；平均杂合度为0.485 2～0.559 6，品系Ⅰ平均基因杂合度最高，为 0.559 6，品系Ⅲ平均基因杂合度最低，为0.485 2；平均多态信息含量为0.295 4～0.338 8，4个品系均属于中度多态。聚类分析表明，品系Ⅲ和Ⅳ的遗传距离最远，为0.419 5，表明两者的亲缘关系较远；品系Ⅰ和Ⅱ的遗传距离为0.307 1，两者的亲缘关系较近。

番鸭；微卫星标记；遗传多样性；遗传距离

番鸭（Cairina moschata domestica），也称瘤头鸭（muscovy或domestic muscovy duck），与家鸭同科不同属，在家禽中有着特殊的地位，我国将其列为特种经济禽类。番鸭是优良的肉用、肝用禽种之一，因具有体型大、生长速度快、耐粗饲、抗病力强、易育肥、饲料转化率高、产肝性能好等优点，成为具有较大发展前途的瘦肉型鸭品系 （种）。

微卫星标记遵循孟德尔遗传法则，且呈等显性遗传［1-2］。微卫星DNA标记因数量多、多态性丰富、呈共显性遗传方式和检测快捷方便等优点，目前已被广泛应用于各种畜禽品种群体遗传结构和亲缘关系的分析［3-5］。Zhou等［6］利用微卫星标记分析了多个鸡品系之间的遗传多样性和系统发生树，并找到了品系特征条带。汤青萍等［7］对多个中国地方乌鸡品种的遗传多样性进行了研究和品种间聚类分析。近年来，龚道清等［8-9］利用微卫星标记在鸭遗传多样性方面也开展了相关研究报道。本试验从福建多地共引进4个番鸭品系，检测了其遗传结构，以便为选育和配套系杂交利用提供基础。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 血样来源

试验鸭群由安庆市永强禽业有限责任公司提供。随机采集4个番鸭品系的血样，每个品系采集30个血样。翅静脉采血2 m L于EDTA抗凝管中，公母各半。用TIANamp Blood DNA Kit血液基因组DNA提取试剂盒提取DNA，经琼脂糖电泳检测合格后于-20℃保存备用。

1.1.2 微卫星引物

所用3个微卫星引物序列、重复序列及PCR退火温度分别为 （1）AY498540基因，上下游引物序列分别为5＇-GATTCAACCTTAGCTATCAGTCT CC-3＇和5＇-CGCTCTTGGCAAATGTCC-3＇，重复序列为（CA）15GA（CA）32AAA（CAA）4，退火温度54.1℃；（2）AJ427847基因，上下游引物序列分别为5＇-TTTTCACCCAGTTCACTTCAGCC-3＇和5＇-GATTCAAATTTGCCGCAGGATTA-3＇，重复序列为（CT）12，退火温度54.1℃； （3）AY493282基因，上下游引物序列分别为5＇-CCTGAGAGCTG TGCTACACG-3＇和5＇-ACTCCCAGCCTCCCTTATTC-3＇，重复序列为 （CA）14CTT（AC）3TT（AC）3，退火温度61.0℃。

1.2 方法

1.2.1 主要试剂及仪器

Premix TaqTM，DNA Marker，6×DNA Loading Buffer购自宝生物工程 （大连）有限公司，丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、N，N，N，N＇-四甲基乙二胺、过硫酸铵、EDTA-Na2购自北京索莱宝科技有限公司，其他试剂均为国产分析纯。PCR扩增仪 （app lied biosystems），凝胶成像仪 （江苏捷达科技公司）。

1.2.2 PCR反应及电泳检测

PCR反应体系20μL：模板DNA 1μL，Prem ix 10μL，上下游引物各1μL，ddH2O 7μL。反应程序：95℃预变性4 m in；95℃变性30 s，退火30 s，72℃延伸30 s，30个循环；最后72℃延伸10 min，4℃保存备用。

所有PCR产物进行30%聚丙烯酰胺凝胶电泳，130 V电泳3 h，电泳结束后，用硝酸银染色，成像后分析结果，并计算所有位点的多态信息含量（polymorphism information content，PIC）、杂合度（heterozygosity，H）和等位基因数等多项指标。

1.2.3 数据统计和分析

统计4个番鸭品系的等位基因组成，计算3个微卫星座位的基因频率；根据Botstein公式计算各品系的 PIC［10］、参考Zhang等［11］的方法计算各品系微卫星基因座的平均H，根据Nei公式计算各品系间的Nei氏遗传距离［12］。

2 结果与分析

2.1 微卫星引物扩增及多态性的检测

番鸭4个品系的3个微卫星座位共检测到8个等位基因，其中基因座AJ427847的多态性最为丰富，存在4个等位基因，分别标为C，D，E和F；基因座AY498540和基因座AY493282各检测到2个等位基因，分别为A，B和G，H。在基因座AJ427847上，等位基因D仅见于番鸭品系Ⅰ和Ⅱ。AY493282座位的部分扩增结果如图1所示。

图1 AY493282座位的部分扩增结果

2.2 4个番鸭品系的遗传多样性

2.2.1 3个微卫星基因座的等位基因频率

对4个番鸭品系的3个微卫星基因座的等位基因频率进行统计，结果见表1。等位基因频率分布在0.033 4～0.766 6。各等位基因分布不均匀，每个基因座均存在1种相对优势等位基因。番鸭4个品系在各基因座的优势等位基因均为A，C，G等位基因。

表1 3个微卫星座位的等位基因频率分布

2.2.2 微卫星基因座的多态信息含量和基因杂合度

4个番鸭品系在不同微卫星座位的平均基因杂合度、平均多态信息含量见表2-3。由表2可知，平均基因杂合度在0.485 2～0.559 6，番鸭品系Ⅰ的平均基因杂合度最高 （H=0.559 6），品系Ⅲ的平均基因杂合度最低 （H=0.485 2）。由表3可知，平均多态信息含量在0.295 4～0.338 8，番鸭品系Ⅰ的平均多态信息含量最高 （PIC=0.338 8），品系Ⅲ的平均多态信息含量最低 （PIC=0.295 4）。

表2 各品系不同座位的基因杂合度

表3 各品系不同座位的多态信息含量

2.3 4个番鸭品系间的遗传关系

计算4个番鸭品系间的Nei氏遗传距离，并采用UPGMA法对4个品系进行聚类 （图2）。4个品系间的遗传距离在0.307 1～0.419 5，品系Ⅲ与品系Ⅰ，Ⅱ，Ⅳ的遗传距离均相对较远，与品系Ⅳ的遗传距离最远 （0.419 5）；品系Ⅰ与Ⅱ的遗传距离相对较近 （0.307 1），说明品系Ⅰ和Ⅱ之间的亲缘关系相对较近。

3 小结和讨论

基因杂合度是估测群体遗传变异度的一个重要指标，群体杂合度越低，反映该群体的遗传一致性越高，群体的遗传多样性就越差。本试验中4个番鸭品系的平均基因杂合度分布在0.485 2～0.559 6，品系Ⅰ群体的遗传多样性较为丰富，而品系Ⅲ的纯合度较高。从专门化品系选育来看，品系Ⅰ群体内部存在较大的选择空间，而品系Ⅲ则可用于纯繁选育。

由Botstein等［10］提出来的PIC是衡量基因变异程度的指标。当PIC＞0.5时该座位为高度多态座位，当0.25＞PIC＞0.5时该座位为中度多态座位，当PIC＜0.25时该座位为低度多态座位。本研究中，番鸭4个品系的3个微卫星标记的平均多态信息含量为0.295 4～0.338 8，均呈现中度多态性，在专门化品系选育中具有一定的利用空间。

群体间的遗传关系一般表达为两两群体之间的遗传距离，而群体之间的遗传距离为定量描述群体间综合遗传差异的重要指标。据此，本研究计算出了4个番鸭品系间的遗传距离，并根据遗传距离对4个番鸭品系进行聚类，其中品系Ⅰ和Ⅱ的遗传距离最近，品系Ⅲ和Ⅳ的遗传距离最远。现代杂种优势理论认为，杂种优势的大小在一定程度上取决于亲本间遗传差异的大小，遗传差异越大的群体间杂交，所产生的杂种优势越大。本研究中品系Ⅲ和Ⅳ遗传距离最大，说明品系Ⅲ和Ⅳ的遗传差异最大，它们之间的杂种优势最大。Melchinger等［13］用RFLP技术研究玉米杂种优势与双亲遗传距离的关系，结果显示，在遗传距离 ＜0.54的情况下，亲本间的遗传距离越大，杂交子代基因型的杂合度就越高，杂种优势就越强。但遗传距离更远的亲本间，杂种优势与遗传距离不相关。由此可推测，品系Ⅲ和Ⅳ较适合作为杂交的配套品系。

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（责任编辑：侯春晓）

S 834+.89；Q 953+.3

A

0528-9017（2015）04-0558-03

10.16178/j.issn.0528-9017.20150436

2015-01-24

安徽省大学生创新基金 （AH201310364036）

张 燕 （1993-），女，硕士研究生，主要从事家禽遗传育种研究工作。E-mail：1306319012@qq.com。

共同第一作者：方 琪 （1992-），女，本科生，主要从事家禽生产工作。E-mail：596226927@qq.com。

耿照玉 （1963-），教授，博士生导师，主要从事家禽遗传育种与生产研究工作。E-mail：gzy@ahau.edu.cn。

文献著录格式：张燕，方琪，陈兴勇，等.利用微卫星标记分析4个番鸭品系的遗传多样性 ［J］.浙江农业科学，2015，56（4）：558-560.