微卫星标记技术原理

ssr分子标记原理

ssr分子标记原微卫星DNA又叫简单重复序列，指的是基因组中由1～6个核苷酸组成的基本单位重复多次构成的一段DNA，广泛分布于基因组的不同位置，长度一般在200bp以下。

研究表明，微卫星在真核生物的基因组中的含量非常丰富，而且常常是随机分布于核DNA中。

微卫星中重复单位的数目存在高度变异，这些变异表现为微卫星数目的整倍性变异或重复单位序列中的序列有可能不完全相同，因而造成多个位点的多态性。

如果能够将这些变异揭示出来，就能发现不同的SSR 在不同的种甚至不同个体间的多态性，基于这一想法，人们发展起了SSR标记。

SSR标记又称为sequence tagged microsatellite site,简写为STMS，是目前最常用的微卫星标记之一。

由于基因组中某一特定的微卫星的侧翼序列通常都是保守性较强的单一序列，因而可以将微卫星侧翼的DNA片段克隆、测序，然后根据微卫星的侧翼序列就可以人工合成引物进行PCR扩增，从而将单个微卫星位点扩增出来。

由于单个微卫星位点重复单元在数量上的变异，个体的扩增产物在长度上的变化就产生长度的多态性，这一多态性称为简单序列重复长度多态性(SSLP)，每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。

由于SSR重复数目变化很大，所以SSR标记能揭示比RFLP高得多的多态性，这就是SSR 标记的原理。

RAPD 技术是建立在PCR (Polymerase Chain Reaction)基础之上的一种可对整个未知序列的基因组进行多态性分析的分子技术。

其以基因组DNA为模板, 以单个人工合成的随机多态核苷酸序列( 通常为10 个碱基对) 为引物, 在热稳定的DNA 聚合酶( Taq 酶) 作用下, 进行PCR 扩增。

扩增产物经琼脂糖或聚丙烯酰胺电泳分离、溴化乙锭染色后,在紫外透视仪上检测多态性。

扩增产物的多态性反映了基因组的多态性。

/////////////////////////////////////////////生物的基因组中，特别是高等生物的基因组中含有大量的重复序列〔14〕，根据重复序列在基因组中的分布形式可将其分为串联重复序列和散布重复序列。

微卫星标记

鳗及其近交后代微卫星分子标记研究RAPD指纹方面的初步研究，但采用微卫星分子标记进行分析的研究还相对较少。

而微卫星分子标记方法在动植物育种上己经作为一种育种辅助标记广泛应用。

2遗传标记的发展及应用遗传标记(GelleticMarkers)是指与目标性状紧密连锁，同该性状共同分离可以明确反映遗传多态性的生物特征，是基因型特殊的可识别的表现形式，它是生物分类学、育种学、遗传学和物种起源与进化等研究的主要技术指标之一。

广义的遗传标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质，狭义的遗传标记概念只是指DNA分子标记(Parke:。

tal.，1998)。

理想的遗传标记一般必须达到以下几个要求: (1)具有高度的多态性;(2)共显性遗传，即利用分子标记可鉴别二倍体中杂合和纯合基因型;(3)能明确辨别等位基因;(4)遍布整个基因组;(5)除特殊位点的标记外，要求分子标记的位点均匀分布于整个基因组;(6)选择中性，即无基因多效性;(7)检测片段简单、快速，实验程序易自动化;(8)开发成本和使用成本尽量低廉;(9)在实验室内和实验室间重复性好，便于数据交换。

但是，目前发现的任何一种分子标记均不能满足以上所有要求(贾继增，1996;邱芳等，1998;赵淑清等，2000)。

遗传标记已作为一种辅助育种标记广泛应用于动、植物及其它领域。

从不同层次水平上看，它可分为形态学标记、细胞学标记、生化标记、分子标记四种2.1形态学标记形态学标记(MO甲hologicalmarkers)是指那些从表型上看显示遗传多态性的特征，即生物特征，如鱼的体高、体长、体色等。

由于形态学标记易观察、识别，因此它一直是选种、育种的重要标记，也是孟德尔遗传学创立的重要基础。

由自发突变或物理化学诱变均可获得具有特定优良性状的形态特征，通过人工选育工作使那些优良胜状稳定遗传下来，从而达到选育的目的和效果，自上个世纪80年代，我国科研工作者就开始采用形态学方法对鱼类种质资源鉴定进行研究，李思发等(1990) 对长江、珠江、黑龙江鳞、墉、草鱼种质资源进行了调查和研究。

SSR标记的原理步骤

SSR:微卫星DNA又叫简单重复序列，指的是基因组中由1～6个核苷酸组成的基本单位重复多次构成的一段DNA，广泛分布于基因组的不同位置，长度一般在200bp以下。

研究表明，微卫星在真核生物的基因组中的含量非常丰富，而且常常是随机分布于核DNA中。

微卫星中重复单位的数目存在高度变异，这些变异表现为微卫星数目的整倍性变异或重复单位序列中的序列有可能不完全相同，因而造成多个位点的多态性。

如果能够将这些变异揭示出来，就能发现不同的SSR在不同的种甚至不同个体间的多态性，基于这一想法，人们发展起了SSR标记。

SSR标记又称为sequence tagged microsatellite site,简写为STMS，是目前最常用的微卫星标记之一。

由于基因组中某一特定的微卫星的侧翼序列通常都是保守性较强的单一序列，因而可以将微卫星侧翼的DNA片段克隆、测序，然后根据微卫星的侧翼序列就可以人工合成引物进行PCR扩增，从而将单个微卫星位点扩增出来。

由于单个微卫星位点重复单元在数量上的变异，个体的扩增产物在长度上的变化就产生长度的多态性，这一多态性称为简单序列重复长度多态性(SSLP)，每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。

由于SSR重复数目变化很大，所以SSR标记能揭示比RFLP高得多的多态性，这就是SSR标记的原理。

? 与其它分子标记相比，SSR标记具有以下优点：(1)数量丰富，覆盖整个基因组，揭示的多态性高；(2)具有多等位基因的特性，提供的信息量高；(3)以孟德尔方式遗传，呈共显性；(4)每个位点由设计的引物顺序决定，便于不同的实验室相互交流合作开发引物。

因而目前该技术已广泛用于遗传图谱的构建〔11，12，18，19，33〕、目标基因的标定〔8，9，21，22，26〕、指纹图〔22〕的绘制等研究中。

但应看到，SSR标记的建立首先要对微卫星侧翼序列进行克隆、测序、人工设计合成引物以及标记的定位、作图等基础性研究，因而其开发费用相当高，各个实验室必须进行合作才能开发更多的标记。

SSR分析技术的原理及案例介绍

SSR分析技术的原理及案例介绍微卫星标记（microsatellite），又称为短串联重复序列(short tandem repeats，STR)或简单重复序列（simple sequence repeats，SSR），是均匀分布于真核生物基因组中的简单重复序列，由2~6个核苷酸的串联重复片段构成。

由于重复单位的重复次数在个体间呈高度变异性并且数量丰富，因此微卫星标记的应用非常广泛。

微卫星位点通常通过PCR扩增，扩增产物通过电泳分析，并根据大小分离等位基因进行检测。

由于单个微卫星位点重复单元在数量上的变异，个体的扩增产物在长度上的变化就产生长度的多态性，这一多态性称为简单序列重复长度多态性(SSLP)，每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。

由于SSR重复数目变化很大，所以SSR标记能揭示比RFLP（限制性内切酶片段长度多态性）高得多的多态性，这就是SSR标记的原理。

技术特点（1）数量丰富，覆盖整个基因组，揭示的多态性高；（2）具有多等位基因的特性，提供的信息量高；（3）以孟德尔方式遗传，呈共显性（如果双亲的性状同时在F1个体上表现出来，即一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象称为共显性），可鉴定出纯合子和杂合子；（4）实验重复性好，结果可靠。

每个位点由设计的引物顺序决定，便于不同的实验室相互交流合作开发引物。

应用范围（1）遗传杂交育种（2）绘制染色体遗传图谱（3）DNA指纹和品种鉴定（4）种质资源保存和利用（5）基因组关联分析经典案例案例一题目：SSR linkage map construction and QTL identification for plant height and ear height in Maize（玉米SSR连锁图谱构建与株高及穗位高QTL定位）主要技术：SSR分型技术流程：文章摘要：用玉米自交系组合R15×掖478的F2群体构建连锁图谱，并通过1年2点随机区组试验设计，考察玉米229个F2：4家系成株期的株高和穗位高。

微卫星DNA标记

1微卫星DNA标记的发现1974年，Skinner等在研究寄居蟹的基因组时发现了微卫星DNA的重复序列。

此后，在人、动物和酵母的基因组中都发现了类似大量的简单重复序列。

直到1986年，Ail等首次用合成的微卫星寡核苷酸作为探针用于人的指纹分析，这时才得到重视。

1988年，Jeffreys等人做了进一步的研究并使之发展成为新的遗传分子标记系统。

1989年，Litt等[1]扩增到了人类基因组微卫星序列，从而创造了“微卫星（microsatellite）”这个名称。

2微卫星DNA的结构微卫星DNA又称简单重复序列(simplesequencere-peats，SSR)或短串联重复序列(shorttandemrepeats，STR)，是指以少数几个核苷酸（一般是1~6个）为单位串联重复的DNA序列。

这些重复序列的重复次数和重复程度在不同的生物体内高度变化，并且随机分布于真核生物基因组中。

普遍认为，在染色体上，除着丝粒及端粒区域外，其他区域也广泛散在分布有微卫星位点。

Weber根据微卫星核心序列排列方式的不同，将其分为完全（无间隔）、不完全（有非重复单位的碱基间隔）和复合型（2个或更多重复单位彼此毗邻连续出现）微卫星3种类型。

3微卫星DNA标记的优缺点3.1优点①分布广泛。

微卫星DNA广泛且均匀地分布于真核生物基因组中。

②多态性丰富。

由于微卫星在不同个体中的重复单位数目变异大，因而造成其长度具有高度的多态性，使其可以包含大量丰富的信息。

③简易高效安全性。

微卫星检测方法简便且效率高，单个位点检测时间很短，一般不超过24h，并可以多个位点同时进行检测。

微卫星标记没有任何表型效应，因而不存在对家畜个体的有害或次级效应。

④保守与通用性。

微卫星侧翼序列的保守性以及物种间某些染色体区段的共线性，某一物种的微卫星引物可以应用于相近物种。

⑤共显性遗传。

微卫星标记的等位基因遵循孟德尔共显性遗传，因而易区分纯合型和杂合型。

3.2缺点①建立和筛选基因文库，进行克隆和测序，都是非常繁琐、耗时的工作。

微卫星分析讲解

我们使用的 T1 载体是 3000bb，太长的片段不易连接。
6、接头连接里面的接头是商业化接头还是贵公司设计合成的，依据是是我们自己制备的。同问题 3，根据内切酶所切还是互补序列一样。
沸煮
8、解链 15lPCR 产物。 98℃沸煮 5-10min，迅速冰浴 1 min， 48℃水浴 1-5min，迅速冰浴 1 min。这个步骤是否有问题，每步的目的是？
目的是让 DNA 完全变性成单链 DNA，利于杂交。
1-5min， 98℃
9、杂交体系中的探针是根据 DNA 吗不是，还有非目的 DNA。
11、菌落用的是何种菌大肠杆菌的 TOP10 菌株。
12、TP -M13-SSR 程序中为何有两个不同的循环，目的是前 35 个循环让引物结合扩增目的片段，后 10 个循环与 TP -M13 结合。
1、在接头连接反应中，核酸内切酶：Sau3AI,
5’
TGTAAAACGACGGCCAGT-FAM/HEX
微卫星扩增引物的来源：
直接应用已发表的微卫星DNA引物
使用近缘物种的引物
通过筛选DNA序列数据库，或筛选克隆的简单重复序列，借助计算机软件进行引物—最好最根本的方法（引物开发）
2、目前样品是否有剩余，大概剩余多少，都哪些样品有剩余叶片和 DNA 均有剩余，可以给您返样。
3、选用 Sau3AI 酶是否有依据 Sau3AI 能切出 4 碱基粘性末端，我们使用的接头序列是与该粘性末端匹配的，
识别 4 碱基的内切酶位点比 5 或 6 碱基的位点要多（依据概率计算），可以把基因组打断，但又不会打得很碎。也可以使用其他 4 碱基内切酶替换，但接头序列也要与之改变。文献中常用的内切酶有 Sau3AI、EcoRI、Rsa I 等。

SSR分子标记技术简述

SSR标记
SSR 标记是当今流行的分子标记技术之一。尽管 SSR 分布于基因组的不同位置，但其两端多是保守的单拷贝序列，因此可以根据两端的序列设计一对特异引物，通过 PCR 技术将其扩增出来，利用电泳分析技术获得长度多态性，即 SSR 标记。
SSR分子标记的优势
SSR在真核生物基因组中分布广
SSR标记的基本原理：根据微卫星序列两端互补序列设计引物，通过PCR反应扩增微卫星片段，由于核心序列串联重复数目不同，因而能够用PCR的方法扩增出不同长度的PCR产物，将扩增产物进行凝胶电泳，根据分离片段的大小决定基因型并计算等位基因频率。
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多态性丰富
其产物进行测序胶电泳分离时单碱基分辨率高、遗传信息量大
SSR通常为显性标记，呈孟德尔式遗传
具有很好的稳定性和多态性 DNA用量少技术要求低，成本低廉 PCR扩增的可重复性高
SSR标记的劣势
开发和合成新的SSR引物投入高、难度大现有的SSR标记数量有限，不能标记所有的功能基因 SSR多态性的检测和应用很大程度上依赖PCR 扩增的效果 SSR座位突变率高，对变异反应非常敏感等等
SSR标记的原理Байду номын сангаас
微卫星中重复单位的数目存在高度变异，这些变异表现为微卫星数目的整倍性变异或重复单位序列中的序列有可能不完全相同，因而造成多个位点的多态性。如果能够将这些变异揭示出来，就能发现不同的SSR在不同的种甚至不同个体间的多态性，基于这一想法，人们发展起了SSR标记。
由于基因组中某一特定的微卫星的侧翼序列通常都是保守性较强的单一序列，因而可以将微卫星侧翼的DNA片段克隆、测序，然后根据微卫星的侧翼序列就可以人工合成引物进行PCR扩增，从而将单个微卫星位点扩增出来。由于单个微卫星位点重复单元在数量上的变异，个体的扩增产物在长度上的变化就产生长度的多态性，这一多态性称为简单序列重复长度多态性(SSLP)，每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。由于SSR重复数目变化很大，所以SSR标记能揭示比RFLP高得多的多态性，这就是SSR标记的原理

微卫星分子标记技术及其在水产动物研究中的应用

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。