微卫星分子标记技术及其在水产动物研究中的应用
作者：黎玉元姚一彬孙念
来源：《湖南饲料》 2013年第2期
黎玉元姚一彬孙念
（湖南农业大学水生生物学实验室长沙410128）
摘要：微卫星分子标记与普通分子标记相比，它具有更多的优点，因其重复性好，多态性高，含量丰富且呈共显性遗传的特点，已成为目前最受欢迎的分子标记之一，并且得到了广泛应用。
本文结合国内外的研究，主要对微卫星的形成机理、特点，以及在水产动物中的应用等方面进行综述，并对其前景进行了展望。
关键词：微卫星标记：水产动物：应用
微卫星(Micro-satellite)是一种比小卫星DNA具有更短重复单元的DNA序列，它是由少数几个核苷酸（多数为2-4个）为单位多次串联重复的DNA序列，因此又被称之为简单重复序列(SingleSequence Repeats，SSR)、简短串联重复序列(ShortTandem Repeats，STR)或简单序列长度多态性(Simple sequence length Polymorphism,SSLP)。
在对微卫星的构成与分布的研究中发现重复单元的构成与分布是不一致的，因此可以将微卫星DNA序列分为3种类型：间断型(interrupted)、单一型(pure)和复合型(compound)，由于微卫星具有诸多优点，因此很快就发展为一种新兴的分子标记技术，并得到了广泛应用。
1 微卫星形成的机理
关于微卫星形成的机理存在着多种说法，其中主流说法有两种：第一种形成机理是DNA聚合酶滑动，在一个或多个重复单位未配对的构型中，DNA复制期间模板链和新生链瞬间分离，如果由不配对的重复序列引起的变性不断修复，则导致一个或多个重复单位的增加或丢失：第二种形成机理是DNA重组过程中，由于与不同DNA分子简单重复单位，以错位排列的构型配对和发生遗传变换导致重复单位的增加或减少。
2微卫星分子标记的特点
微卫星分子标记是一种中性”标记，受生物发育时期和环境”的影响非常小，所以能够更加客观地反映生物之间的本质差异及种群结构和进化历史，微卫星作为一种新兴的分子标记主要具有以下特点：
2.1 分析操作简单易行
因为微卫星分子标记采用了单位点DNA指纹技术，所以它使取样的范围得到了一定程度的扩大，同时也相应地减轻了取样工作的困难和对研究对象的影响，再加上它具有检测容易、方便，重复性较好的特点，因而使其应用更加大众化。
2.2丰富的多态性
在同一物种的不同基因型间微卫星(Micro -satellite)的重复数差别很大，具有十分丰富的多态性微卫星分析可以精确到分辨率仅一个碱基对的差异且等位基因扩增出的条带易于识别
和分析。
Ratu Siti Aliah等利用微卫星位点对野生型鲤鱼扩增得到的结果比K．Sumantadinata等用蛋白基因位点扩增出的基因多态性高得多。
Panaud通过实验研究证明，微卫星重复次数的多少与多态性不相关。
Smulders研究发现重复次数较少的微卫星，仅能在种
间产生多态性。
2.3样品需要量极少
在所有的样品分析方法中，微卫星分析使用的样品量是最少的，使得用非损伤取样法获得
样品成为可能，例如在水产动物的黏液、精液、粪便中都能获得微卫星位点。
2.4引物的通用性
在不同物种间微卫星位点具有保守性，这就导致了微卫星最大的优点即引物的通用性，例
如在一种鲸鱼基因库中确认的微卫星位点引物已经成功地应用于其它相关物种中。
Zardoya等
通过用微卫星引物测试鲶鱼的微卫星位点的保守性来证明绝大多数引物能够对同一科的不同种
进行扩增，即微卫星引物具有通用性。
3微卫星标记在水产动物中的应用
3.1 制作DNA指纹图
近20年来，微卫星分子标记技术取得了长足发展，微卫星作为第二代分子遗传标记在DNA
指纹图制作方面也得到了广泛应用。
夏军红从其它鲸类中筛选出14个微卫星标记，对天鹅洲保护区内捕获的所有江豚的样本进行了指纹分析，确定了4个多态性水平高、扩增效果非常稳定
的微卫星标记，初步构建了保护区江豚群体内每个个体的特征DNA指纹图谱，并能准确识别保
护区所有江豚个体。
白东清等利用人源微卫星分子探针对花鲢进行DNA指纹的初步研究。
刘占
江等[21]对适合于鲶鱼基因组研究的DNA指纹技术，进行了评估。
3.2物种遗传多样性检测及鉴定
因为系谱记录在育种中占有十分重要的地位，但由于生态环境的恶化，导致物种濒危灭绝，遗传多样性骤减，致使物种多样性成为研究热点，所以有效技术分子标记技术得以长足发展。
随着微卫星序列研究的深入，许多研究表明，利用微卫星来检测和鉴定物种的遗传多样性，有
其它分子标记技术无法比拟的优越性。
陈万光等应用微卫星标记分析及检测一个日本锦鲤人工养殖群体的遗传多样性，发现此群
体存在明显杂合子丢失，需进一步完善养殖规划：张天时利用微卫星技术对中国对虾人工选育
群体中的第1代和第6代群体的遗传多样性进行分析，发现群体内绝大部分的遗传多样性能够
检测到，说明人工选育群体的遗传多样性没有显著下降：杜博等利用微卫星分子标记分析，发
现皱纹盘鲍和盘鲍遗传多样性较高，有利于遗传选育，但相比野生群体，等位基因有所丧失：
陈金平等采用微卫星标记对中国东北部3个大麻哈鱼洄游群体进行了遗传多样性的检测，发现
大麻哈鱼的遗传多样性比较丰富，表明其资源恢复前景乐观：袁希平等采用微卫星标记技术，
检测到长江流域铜鱼未出现种群遗传分化，且得到SSR标记对圆口铜鱼群体间遗传差异的检测
更为灵敏。
3.3基因遗传图谱构建
自上世纪末期以来，微卫星标记已经广泛应用于重要模式生物基因遗传图谱的绘制与构建，近几年来也在某些水产动物的连锁群的构建等方面做出了贡献。
李琪等采用PCR筛选技术和磁
珠杂交选择技术，从长牡蛎DNA选择片段文库中，获得含有微卫星序列的阳性克隆。
马海涛等
采用微卫星富集法与放射性同位素杂交法相结合的方式对草鱼基因组中微卫星分子标记进行制
备及筛选，获得了草鱼(Ctenopharyngodon idella)基因组中存在的55个微卫星核心序列。
徐
鹏等以菌液为模版筛选到中国对虾31个微卫星DNA。
夏军红等利用生物素标记探针与磁珠富集
相结合的方法，对斑节对虾基因组微卫星富集文库进行分离及其序列分析的研究，筛选254个
随机挑选的克隆，获得了40个具有特异微卫星序列的阳性克隆，为进一步开展斑节对虾分子育种及资源评价分析提供了基础资料。
3.4家养群体与野生群体遗传差别
尹绍武等通过对海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体微卫星多态分析，得出结论：点带石
斑鱼野生群体的杂合度与养殖群体的杂合度相当，而两者的等位基因数、平均有效等位基因数、多态位点比例相等。
以上结论说明海南近海点带石斑鱼野生群体与养殖群体的种质资源都较好，这就为海南近海点带石斑鱼的种质资源的保护提供了有力的分子水平依据。
Allan等进行了遗
传分子实验，即：从一个鲤鱼基因组文库中分离3个微卫星位点，并据此设计引物，对nishikigoi的6个科和野生型鲤鱼进行基因分型。
家养品系在天然水系的繁殖行为及组成比例
可以通过家养群体与野生群体的特异的遗传标记来检测，这就可以防止天然基因库的遗传污染。
3.5 管理和保护濒危物种
在濒危物种的保护和管理方面，微卫星分子标记技术为其提供了有力的工具。
由于生态
环境的破坏和恶化，许多物种已经或正在消失，还有一些物种由于长期用于人工引种、驯化和
杂交，其原产地和不同性系之间的界限用传统的方法很难确定。
如今人工繁育技术已经发展到
了分子水平，在人工繁育时为避免自我繁育的发生，通常需要在分子水平上进行血亲鉴定。
M．A．Banks等用微卫星对冷水性大鳞大麻哈鱼(chinook salmon)在人工繁育和捕获育种过程
进行描述和管理，证明微卫星在管理和保护濒危物种方面具有较高的可靠性。
袁慧等用磁珠富
集法构建了易危物种岩原鲤(Procypris rabaudi)AC重复和GATA重复的微卫星富集文库，获得
的20个岩原鲤微卫星座位可以用于岩原鲤及近缘物种的遗传多样性、种群遗传结构等的进一步研究。
郑劲松等[35]通过对种群数量骤减的长江江豚微卫星DNA分离进行初步研究，获得了长
江江豚的第一批物种特异性微卫星座位及其扩增引物，这些微卫星标记将在后续的保护遗传学
研究中发挥重要作用。
4结语与展望
由于微卫星分子标记具有在基因组中广泛而随机分布、检测简便、可重复性好、引物通用性、多态性高等优点，使得其已经成为当代生物科学研究中最重要的分子标记之一。
我们研究
微卫星分子标记的目的是利用先进的微卫星分子标记技术，在DNA分子水平上鉴别不同的遗传
差异，为水产养殖业和天然水域渔业管理及资源保护服务。
微卫星在水产动物中的应用远远不
止本文所介绍的这些，它还广泛应用于基因定位、进化研究、发育研究、遗传疾病诊断等许多
领域。
虽然近20年来我们对微卫星的研究取得了不少成果，但是当代水产业的快速发展对水产研究技术提出了更高的要求，而微卫星分子标记技术是一门富有研究前景的分子标记技术，它
值得我们投入更多的财力、人力、物力对其进一步研究。
参考文献（略）。