利用STR遗传位标解析野生来源1号染色体替换系小鼠的遗传结构
目前,小鼠遗传学研究已经进入复杂性状相关基因研究阶段,这一阶段要求模式动物具有尽可能丰富的遗传多样性。现有实验品系小鼠遗传多样性缺乏,且亚种来源单一,主要的来源于Mus musculus domesticus,占90％以上,而M.m.musculus与Mus.m.castaneus则占10%左右。近期,国内外研究表明野生小家鼠遗传多样性丰富,是复杂性状相关基因研究的重要遗传资源。早期研究显示我国北方小家鼠以M.m.musculus亚种为主,南方以Mus.m.castaneus亚种为主。此外,研究发现在我国广泛存在M.m.musculus与M.m.castaneus小家鼠亚种杂交地带。因此,我国野生小家鼠亚种的多样性对现有实验小鼠资源是重要的补充。本课题组在近几年内计划构建野生小家鼠1号染色体替换品系。常规的染色体替换品系对复杂疾病研究的意义主要在初步定位方面,不能解决实验小鼠遗传多样性缺乏导致的精细定位困难等一系列瓶颈问题,也不能改变实验小鼠遗传多样性的根本问题。而野生小家鼠具有丰富的遗传多样性,同一基因座位有更丰富的等位基因,不同基因座位的连锁不平衡状态也更复杂。因此,构建野生小家鼠染色体替换品系可以极大丰富近交系小鼠遗传多样性,并为重要生理性状,重大疾病调控基因的染色体定位提供了直接的资源。构建野生小家鼠1号染色体替换系之前,我们需要对野生小家鼠1号染色体遗传多样性进行研究。本课题组在全国9个省设立了25个采样点,涵盖我国华东,华中,华南,东北4个区域。本研究应用小鼠1号染色体上20个微卫星遗传位标(STR)对野生小家鼠1号染色体进行基因分型,以此来评价我国野生小家鼠的遗传多样性。研究结果如下:1、1号染色体上选出20个STR位点,利用多重PCR技术对我国不同地区野生小鼠组成的野生小鼠群体进行多样性检测,确定了该20个STR位点以及多重PCR组合为野生小鼠群体遗传多样性的检测以及群体遗传关系分析等研究提供了技术基础。2、20个STR位点共发现341个等位基因,其中D1Mit218等位基因数目最多,为24个,D1Mit254等位基因数目最少,为9个。野生小鼠群体在20个STR位点上平均等位基因数15.4±3.5,而实验小鼠群体在20个STR位点上平均等位基因数5.3±1.0,两个群体的平均等位基因数相差很大。3、对于两个群体之间的平均期望杂合度来说,20个STR位点均具有较高的杂合度,而野生小鼠群体(0.886±0.04)明显高于实验小鼠群体(0.727±0.112)(t-test,P=1.04×10-6)。由此说明野生小鼠群体遗传多样性更丰富。4、在野生小鼠群体中20个STR位点的G-W指数为0.781±0.132,明显高于实验小鼠群体的G-W指数0.377±0.184(t-test,P1.76×10-8),从而说明野生小鼠具有更丰富的遗传多样性。5、在本研究中,实验小鼠群体的平均遗传距离为0.152±0.064,野生小鼠群体鼠的平均遗传距离为0.133±0.021,由于实验品系小鼠由于长期人工纯系培养,遗传漂变严重,导致个体之间遗传距离较大,所以不能说明实验品系小鼠的总体遗传多样性高。6、根据野生小鼠与实验小鼠个体间与群体间的聚类分析,由于不同地区野生小鼠样本数目差异很大,有的一个地区只有1个样本,因此不能确定不同野生小鼠间的亲缘关系。但都可以发现野生小鼠群体与实验小鼠群体明显聚为两个类别。通过以上结果分析,我国野生小家鼠群体与实验品系相比具有更丰富的遗传多样性,是进行复杂疾病相关基因高解析度定位研究的重要遗传资源。本研究为进一步利用野生小家鼠遗传资源提供了理论证据和实践基础。
染色体替换;基因分型;遗传多样性;微卫星遗传位标;动物模型
东华大学
硕士
生物化工
周宇荀
2010
中文
Q342
77
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）