微卫星DNA标记在家畜遗传育种上的研究现状

微卫星DNA标记在家畜遗传育种上的研究现状

1 微卫星DNA标记

随着分子克隆、DNA重组技术在分子生物学领域的不断完善，加之另一类重要的遗传标记—多态DNA分子标记图相继出现，使我们在一定条件下可以操作某些DNA片段进行遗传分析研究。目前重要的遗传标记主要包括限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态DNA(RAPD)、小卫星DNA和微卫星DNA。而微卫星DNA在度量品种遗传多样性及构建系统发生树，其显示出分布广泛、多态性丰富、易于检测等特点，被认为是各类遗传标记中最有价值的一种。

2 微卫星DNA标记的研究方法

在使用微卫星方法之前，如何获得所需要的微卫星位点？大致有三条途径：第一、寻找已存在的微卫星引物；第二、使用与所研究物种亲缘关系较近物种的引物；第三、用经典分子生物学方法克隆所需要的微卫星位点。一旦拥有微卫星位点，便可自行选择作探针或作引物。因此获得所需要的微卫星位点后，就可以进行微卫星DNA的多态性分析：一是在微卫星数据库中直接寻找合适的引物，进行PCR扩增和测序，凝胶电泳分析。但其局限是所研究的基因序列是已知的，不能反映整个基因组。另一种是首先构建基因文库，然后以想钓取的微卫星去杂交，从中选去阳性克隆，提出质粒后利用载体插入座位两端的已知序列设计引物去测定插入片段序列。最后在微卫星DNA两端选出适当的引物进行PCR扩增和测序凝胶电泳去分离、测定基因组样品中微卫星DNA的多态性。再进一步分析计算等位基因在研究群体中的基因频率及群体中各位点的杂合度等。

3 微卫星DNA标记在家畜遗传育种上的应用

微卫星被广泛用于家畜的基因组变异研究，由于它多态性丰富，易于获得，在构建物种的遗传连锁图、基因鉴定、QTL相关及系谱确证等方面起到了巨大的作用。

3.1构建基因组连锁图

微卫星是构建完整基因组连锁图时使用的主要基因标记。在进行基因组图谱建立过程中，标记的基因位点一般有两类：一类主要有编码基因和结构基因位点组成，位点变异小；另一类为具有高度变异的重复序列来标记DNA上的基因位置。现在使用最广泛的是微卫星标记。同一类微卫星可分布在整个基因组的不同位置上，从而适合于基因定位，是基因组遗传图谱和物理图谱的理想界标。

3.2基因鉴定标记

基因鉴定的主要任务是在DNA水平上鉴别群体中存在的某个基因位点的全部等位基因或者说该基因位点的所有变异体。用微卫星标记来鉴定基因位点的等位基因时，仅涉及DNA结构，通常与表现型无关。用这种方法可以将群体中存在的所有等位基因无一遗漏地鉴定出来。在家畜中用分子遗传学基因技术研究发现的遗传缺陷多数均是使用微卫星标记后发现的。

3.3 QTL的连锁分析及基因定位

可以利用标记的连锁特点，将一些功能基因或QTL定位在染色体上或连锁群中。微卫星DNA指纹图是由20-30个多态位点的等位基因组成，可同时提供数十个随机分布的标记位点，被广泛应用于基因定位。

3.4系谱确证

在家畜育种中常常必须搞清楚畜群中的亲子关系，或者说必须知道畜群的系谱关系。这样做有利于防止群体近交的发生，这在普通育种学中称为系谱记载。随着分子生物学技术的快速发展，应用分子遗传学方法比目前使用的血型、血液蛋白型等研究更为精确地描述个体的遗传变异程度，所以用DNA定型来进行系谱确证(或系谱起源)是一种较好的选择。由于微卫星位点的特性，使它在亲仔鉴定、胚胎移植、混合受精、亲缘关系分析和品种遗传纯度分析上十分重要。

3.5群体遗传结构分析及杂交优势预测

微卫星多态性分析可以评估畜禽遗传多样性、对品种资源进行分类等，利用微卫星位点估计品种间或品种内遗传结构和变异是非常有效的。在紧密相关的物种中，微卫星位点具有位置保守性，这使得我们能在相关畜种间如牛、绵羊、山羊间使用跨物种引物进行研究，从而更快更准确地找到该物种中更多的微卫星位点，用于遗传作图或其他研究，从而说明了微卫星位点的保守性。

4 结论

微卫星标记具有较高的突变率、较高的多态信息含量和杂合度，主要用于研究品种内及品种间遗传变异，为基因作图、群体遗传变异研究、亲代评估等提供了很好的标记。由于微卫星标记的研究起步较晚，现在已知的微卫星位点还不够多，以及其分析成本较大等，需要我们进一步利用此标记进行快速、灵敏的遗传分析。而且在目前的应用中仍然存在一些不足如：微卫星的获得较为繁琐、分析成本大及PCR扩增产物在检测过程中，出现的基因带重叠，很难判断等位基因，造成研究结果不准确，因此我们要做进一步的研究与改进，以能够准确的判断等位基因。