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《中国畜牧兽医学会家畜寄生虫学分会第六次代表大会暨第十次学术研讨会论文集》2009年
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连锁群选育法:一种新型的遗传学鉴定基因方法

郭涛  黄兵  董辉  韩红玉  赵其平  姜连连  李洋  平宪卿  
【摘要】:连锁群选育法(Linkage Group Selection,LGS)是一种新型的鉴定与表型相关基因的遗传学方法,具有快速、有效、省力等优点,最早由Culleton等人于2005年提出,并首先用于疟原虫(Plasmodium spp.)耐药性相关基因的研究。对疟原虫的遗传分析显示其遗传机制符合经典的孟德尔法则,即把两株遗传学明显不同的疟原虫杂交后,在杂交后代中不同位点的等位基因进行重组,而相同位点的等位基因进行分离。随后合子发育为卵囊,经过孢子生殖发育为单倍体的重组后代——子孢子。两个亲代间的等位基因随机分配到重组后代中,所以,对于控制某个表型的等位基因,例如耐药性等位基因,一半的重组后代获得来自耐药株的耐药等位基因,而另外一半获得来自敏感株的敏感等位基因。单倍体重组虫体经相关选择压力选育,同时也在无选择压力下传代。经过选择后,除了那些与选择压力相关基因连锁的位点之外,来自两个亲代的其他等位基因均相等地呈现。与相应的没有经选择压力选育的后代相比,这些位点上来自敏感亲本的等位基因会减少或被清除。对在有选择压力下的杂交后代和无选择压力的杂交后代用全基因范围内的定量遗传标记进行分析,就可鉴定那些来自敏感亲代的、在选择压力下减少或被消除的标记。在基因组中定位这些选择性的标志,将可定位出一个连锁群,而与选择压力相关的靶基因就可以定位于该连锁群内,所以称为连锁群选育法。而且,某一个标记与靶基因所在位点的距离越近,该标记在有选择压力下的后代中表达量的减少程度就越大。所以,在选择压力作用靶位点的周围形成一个倒置的锥形结构,称为选择谷(selection valley),其中靶位点在底部。对处于选择谷谷底内的标记进行测序,对所获得的序列在基因组数据库中进行比对,所得到的基因很有可能就是决定该特定表型的靶基因。采用LGS法已成功鉴定与疟原虫耐药性、株特异性免疫力等表型相关的靶基因。由于在生活史中具有相同的遗传学特征,LGS也可应用于疟原虫之外的其他顶复器门原虫,例如泰勒属(Theileria spp.)、巴贝斯属(Babesia spp.)、弓形虫属(Toxoplasma spp.)和艾美耳属(Eimeria spp.)原虫;甚至可以用于其他单倍体生物,如裂殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)。

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