长江江豚的微卫星标记筛选与亲子鉴定研究

论文摘要

长江江豚(Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis)是目前唯一已知的江豚淡水种群,仅分布于我国长江中下游干流及洞庭湖和鄱阳湖。近年来,由于长江流域诸多人类活动的影响导致其栖息地环境的恶化,长江江豚的种群数量迅速下降,最新的调查结果表明其种群数量只有1800头左右。该种群已被IUCN红色名录列为濒危等级,在我国则为国家二级重点保护动物。基于该种群所面临的严峻现状,其保护和研究工作亟待加强。长江江豚的迁地保护及人工饲养和繁殖已经基本成功,但是迁地保护群体需要加强遗传管理才能保证迁地保护措施最终取得成功,而亲子鉴定技术则是种群遗传管理的基础和前提。微卫星亲子鉴定技术已经在众多濒危、珍稀物种的保护和管理中得到了成功应用,而本论文的主要目的在于建立长江江豚的亲子鉴定技术。为了达到这个目的,本研究首先采用非变性PAGE电泳方法对一组新设计的长江江豚特异性微卫星引物进行了多态性筛选;随后采用了荧光标记引物扩增和基因分型方法对8个特异性微卫星座位进行了多态性分析;此外,本研究还通过这8个微卫星座位成功地对武汉白鱀豚馆和铜陵保护区的两个长江江豚繁殖群体进行了亲子鉴定。本研究的主要结果如下:(1)采用非变性PAGE电泳方法从14对新设计的长江江豚微卫星引物中筛选到11个多态性微卫星座位;(2)采用荧光标记引物扩增和等位基因分型方法对8个江豚特异性的微卫星座位进行了多态性分析。结果表明:这8个微卫星座位在被测试的三个长江江豚种群中均存在2个至2个以上的等位基因,并且其中6个座位的多态信息含量(PIC值)大于0.5,表现为高度多态座位。(3)采用8个多态性微卫星座位对武汉白鱀豚馆和铜陵保护区两个迁地保护长江江豚繁殖群体进行了亲子鉴定。在母本已知情况下,成功地鉴定出了这两个群体所有出生幼豚的父本。本研究为长江江豚的研究积累了更多有效的微卫星遗传标记,这些遗传标记大多数能够成功应用于长江江豚繁殖群体的亲子鉴定,从而为今后不同迁地保护繁殖群体的谱系构建和遗传管理奠定了很好的技术基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 引言
• 1.1 长江江豚的迁地保护和研究工作概述
• 1.1.1 长江江豚种群现状
• 1.1.2 长江江豚迁地保护工作的概述
• 1.1.3 微卫星遗传标记在长江江豚迁地保护群体中的应用
• 1.1.4 江豚微卫星遗传标记的开发及应用
• 1.2 微卫星亲子鉴定技术及其在濒危动物中的应用
• 1.2.1 亲子鉴定技术
• 1.2.2 微卫星DNA亲子鉴定技术
• 1.2.3 微卫星亲子鉴定的基本原理
• 1.2.4 亲子关系鉴定的步骤
• 1.2.5 微卫星亲子鉴定技术在我国濒危动物保护中的应用
• 1.3 本研究的目的和意义
• 第2章 PAGE电泳法筛选长江江豚多态性微卫星座位
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 样品信息
• 2.2.2 DNA提取
• 2.2.3 微卫星引物来源
• 2.2.4 PCR扩增和电泳检测
• 2.3 结果
• 2.3.1 扩增产物的电泳结果
• 2.3.2 微卫星座位的多态性及杂合情况
• 2.4 讨论
• 2.4.1 本实验的优点
• 2.4.2 本实验的缺点
• 2.4.3 本研究的意义
• 第3章 荧光标记STR分型法分析微卫星座位的多态性
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 样品来源
• 3.2.2 DNA提取
• 3.2.3 微卫星引物来源及荧光标记
• 3.2.4 PCR扩增和电泳检测
• 3.2.5 基因分型和分析
• 3.3 统计分析
• 3.3.1 等位基因频率（Allele frequencies）
• 3.3.2 群体杂合度（Heterozygosity, H）
• 3.3.3 观测杂合度（Observed heterozygosity, Ho）
• 3.3.4 有效等位基因数（Effective number of alleles, Ne）
• 3.3.5 多态信息含量（Polynforphism Information content, PIC）
• 3.4 结果
• 3.4.1 荧光峰型图谱
• 3.4.2 等位基因数目、等位基因频率、杂合度以及多态信息含量
• 3.5 讨论
• 3.5.1 有效等位基因数
• 3.5.2 群体杂合度
• 3.5.3 多态信息含量
• 3.5.4 微卫星荧光标记STR分型法的优缺点
• 第4章 长江江豚的微卫星亲子鉴定
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 样品来源
• 4.2.2 DNA提取
• 4.2.3 微卫星引物来源及荧光标记
• 4.2.4 PCR扩增和电泳检测
• 4.2.5 基因分型和分析
• 4.2.6 建立基因型数据库
• 4.2.7 亲子鉴定分析
• 4.3 结果
• 4.3.1 微卫星基因型
• 4.3.2 铜陵保护区长江江豚繁殖群体的亲子鉴定结果
• 4.3.3 白鱀豚馆长江江豚繁殖群体的亲子鉴定结果
• 4.4 讨论
• 4.4.1 本研究的优点
• 4.4.2 本研究的局限性及不足
• 4.4.3 对长江江豚繁殖群体管理的一点建议
• 4.4.4 本研究的意义
• 第5章 总结及进一步的研究建议
• 5.1 总结
• 5.2 进一步的研究建议
• 致谢
• 参考文献