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以福尔马林浸泡保存的1984~1988年间大仓鼠肝脏标本为实验材料,通过SNPs检测研究大仓鼠不同年际季节种群间遗传多样性的变化规律。通过优化标本基因组总DNA的提取方法,获得高质量的足以满足后续分子实验要求的基因组DNA。选取大仓鼠、黑线仓鼠、原仓鼠的2l对微卫星引物及自行设计的52对引物分别对1984~1988春、秋季个体进行扩增,反复实验最终从72对引物中筛选出扩增稳定、效率高、重复性好、多态性丰富的6对引物对1984~1988春秋季节共10个种群进行扩增,并回收目的条带,克隆测序后进行SNPs分析。DAMBE软件比对分析发现10个种群中均存在不同数目的多态位点,其中又以86、85年较高,88年最低,而且检测到的多态位点多为转换,6对引物在10个种群中仅检测到一个缺失,没有插入发生,转换:颠换≥2:1。利用DNASP4.10软件统计分析种群内的核苷酸多样性(Pi)、单倍型多样性(Hd)及种群间核苷酸歧异度(Dxy)和种群间分化数(Fst)。并采用MEGA3.10对10个种群进行LJPGMA聚类分析。综合6对引物的数据分析结果,发现1984~1988年间,遗传多样性由高至低依次排列为:86春>86秋>85春>84春>85秋>84秋>87春>87秋>88春>88秋。UPGMA聚类分析结果表明86、87、88年春秋季节种群及85年秋季种群遗传距离相对较近,而与84春秋、85年春季种群相对较远。综合实验结果结论如下:
1福尔马林浸泡标本DNA提取的优化。经过反复实验,针对本实验室研究提出的由福尔马林浸泡标本组织中提取DNA的方法加以优化,从而进一步提高了提取DNA的质量及数量。
2筛选出6对能够在扩增大仓鼠种群中稳定扩增的引物,其中5对为自行设计引物,扩增条带均单一、明亮,扩增效率高、重复性好、多态性丰富。
3大仓鼠种群的生态适应及调节机制。
(1)春季种群的遗传多态性高于秋季,进一步验证了“增殖一扩散平衡说”。该学说认为在繁殖期,由于新生个体不断产生,在一定取样范围内,个体间具有较近的亲缘关系,故群体遗传多样性相对较低;种群在非繁殖期,由于没有新生个体的补充,只有扩散和迁移,故在一定取样范围内,个体间亲缘关系相对较远,群体遗传多样性也就较高。 (2)暴发年种群遗传多态性高于低数量年及数量上升年,符合Ford假说。该学说认为当种群暴发时,即其数量迅速增长时期,自然选择作用较弱,于是种群内遗传变异的量就增加,而当种群达到一定密度时,自然选择就变得比较严厉,种群内遗传变异的量就会减少。