東方蜜蜂(Apis cerana)全基因組微衛(wèi)星的鑒定及其分子標記的篩選.pdf

1、蜜蜂（Apis）作為一種重要的經(jīng)濟昆蟲，其特有的傳花授粉能力，對于提高授粉植物的果實產(chǎn)量、改善果實的質(zhì)量、增強授粉植物種子后代的生命力和抵抗不良環(huán)境及病蟲害都起著重要的作用?，F(xiàn)在公認的蜜蜂有9個種，蜜蜂在生態(tài)平衡以及生物多樣性中扮演著不可或缺的角色。近年來隨著科學技術的發(fā)展，微衛(wèi)星已成為第二代分子標記，目前，已廣泛應用于蜜蜂DNA指紋和品種鑒定、疾病檢測、種質(zhì)資源保存和利用、系譜分析和標記輔助育種、基因定位和QTLs分析、連鎖和遺傳圖譜

2、分析。西方蜜蜂微衛(wèi)星方面的研究比較深入，西方蜜蜂中可作為分子標記的微衛(wèi)星已被篩選出，并已經(jīng)用于構建其遺傳圖譜或遺傳多樣性的研究。但是，基于東方蜜蜂基因組設計的微衛(wèi)星分子標記的報道很少，隨著最近東方蜜蜂韓國株全基因組序列的公布，本研究首次對其全基因組中的微衛(wèi)星進行鑒定，并和西方蜜蜂(Apis mellifera)作比較，通過聚合酶鏈式反應和聚丙烯酰胺凝膠電泳，篩選出具有多態(tài)性的可用于分子標記的微衛(wèi)星引物，為中華蜜蜂遺傳多樣性的研究提供分子

3、標記。主要研究結果如下：
　　1．東方蜜蜂與西方蜜蜂全基因微衛(wèi)星的比較
　　在東方蜜蜂韓國株的全基因組中共鑒定到209991個SSR，單核苷酸類型的SSR的數(shù)目>二核苷酸>三核苷酸>四核甘酸>五核苷酸>六核苷酸。通過東方蜜蜂和西方蜜蜂基因組中微衛(wèi)星的比較發(fā)現(xiàn)，西蜂中微衛(wèi)星的總數(shù)多于東蜂，在5'UTR、CDS和內(nèi)含子區(qū)域所含微衛(wèi)星的數(shù)目，西方蜜蜂均多于東方蜜蜂；而且在基因的這些區(qū)域微衛(wèi)星的密度都是西蜂高于東蜂，除了CDS區(qū)域。

4、通過對5'UTR和CDS區(qū)域有微衛(wèi)星分布的基因進行了GO注釋，在東方蜜蜂5'UTR區(qū)域，蛋白靶標和移動兩個基因中存在微衛(wèi)星，而在西方蜜蜂這兩個基因中無微衛(wèi)星。在東蜂的 CDS區(qū)域、死亡、抗氧化和翻譯調(diào)節(jié)活性的基因中含有微衛(wèi)星，而西蜂中無。西蜂的CDS區(qū)域突觸、突觸部分、病毒、病毒部分和生長的基因都含有微衛(wèi)星，而東蜂中無。
　　2．東方蜜蜂與西方蜜蜂轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星的比較
　　對獲得的東方蜜蜂的六個組織和西方蜜蜂三個組織轉(zhuǎn)錄組的數(shù)

5、據(jù)進行微衛(wèi)星鑒定，在東方蜜蜂觸角ESTs中鑒定出24975個SSRs，大腦ESTs中鑒定出32847個SSRs，王漿腺ESTs中鑒定出13038個SSRs，毒腺ESTs中鑒定出47013個SSRs，脂肪體ESTs中鑒定出71641個SSRs，腸道ESTs中鑒定出70043個SSRs；西方蜜蜂觸角、大腦、王漿腺ESTs中鑒定出的微衛(wèi)星數(shù)目分別為59912、36977、13241個SSRs。通過對東方蜜蜂和西方蜜蜂轉(zhuǎn)錄組中微衛(wèi)星的比較，發(fā)現(xiàn)

6、在西方蜜蜂各組織轉(zhuǎn)錄組中微衛(wèi)星數(shù)目均多于東方蜜蜂，西蜂王漿腺 ESTs中五核苷酸AAAAG/CTTTT，ACGAG/CGTCT和六核甘酸AAATAT/ATATTT的數(shù)目明顯比東方蜜蜂王漿腺ESTs的多；調(diào)取含有這些微衛(wèi)星的基因并用blast2go軟件對其功能進行注釋，發(fā)現(xiàn)東、西蜂中，含有AAAAG/CTTTT和ACGAG/CGTC微衛(wèi)星類型的基因功能是相同的，而含 AAATAT/ATATTT類型的微衛(wèi)星的基因在西蜂中的注釋為絲氨酸蘇氨酸

7、蛋白激酶，但在東方蜜蜂中含有該微衛(wèi)星類型的基因注釋為未知功能蛋白。
　　3．多態(tài)性微衛(wèi)星引物的篩選
　　基于前期對東方蜜蜂韓國株微衛(wèi)星的鑒定比較和分析，通過使用QDD軟件設計了17000條特異性微衛(wèi)星引物，將電子擴增產(chǎn)物序列與已報道的東方蜜蜂泰國株和日本株基因組序列進行同源性比對，通過評價兩兩序列之間的插入與缺失情況，獲得218條潛在的在三個株系中，具有多態(tài)性的微衛(wèi)星引物。通過收集重慶地區(qū)的139群中華蜜蜂樣本進行聚合酶鏈式