微衛星標記

微衛星標記（microsatellite），又被稱為短串聯重複序列(short tandem repeats,STRs)或簡單重複序列（simple sequence repeats），是均勻分布於真核生物基因組中的簡單重複序列，由2～6個核苷酸的串聯重複片段構成，由於重複單位的重複次數在個體間呈高度變異性並且數量豐富，因此微衛星標記的套用非常廣泛。微衛星位點通常通過PCR擴增，擴增產物通過電泳分析並根據大小分離等位基因進行檢測。

基本介紹

• 中文名：微衛星標記
• 外文名：microsatellite
• 又稱：短串聯重複序列
• 英文別稱：short tandem repeats

基本簡介

微衛星DNA 是真核生物基因組重複序列中的主要組成部分，主要由串聯重複單元組成，每單元長度在1－10bp 之間，1 個SSR 的總長度可達幾十到幾百個bp。每個微衛星DNA 都由核心序列和側翼序列組成，其核心序列呈串聯重複排列。側翼DNA 序列位於核心序列的兩端，為保守的特異單拷貝序列，能使微衛星特異地定位於染色體常染色質區的特定部位。PCR擴增後的等位微衛星可以用多種方法檢測，如螢光標記、銀染。 微衛星存在於大多數生物的基因組中，被廣泛的套用於遺傳雜交育種和繪製染色體遺傳圖譜等領域。高度多態的微衛星還可以用來在人群進行個體識別。

實驗步驟

1. 客戶收集標本(血液或組織等標本)並提取DNA。

2. 設計引物序列並擴增，瓊脂糖電泳檢測結果。

3. 合成螢光標記引物。

4. 進行PCR擴增，產物通過測序儀器電泳檢測, 獲得擴增片段大小。

5. 分析測序儀器讀出的數據，給結果圖譜。

分類

Weber 將微衛星分為3 類：單純(pure) SSR、複合(compound) SSR，和間隔(interrupted) SSR。所謂單純SSR 是指由單一的重複單元所組成的序列，如(AT) n；複合SSR 則是由2 個或多個重複單元組成的序列，如(GT)n(AT)m；間隔SSR 在重複序列中有其它核苷酸夾雜其中，如(GT)nGG(GT)m。

相關特點

SSR 操作簡單，僅需微量組織，即可使DNA 降解，進行有效地分析鑑定。其標記帶型簡單，記錄條帶一致，客觀明確，PCR 技術的利用，使微衛星標記技術實現操作自動化。

與其它標記技術相比，具有以下特點：首先，在每個微衛星DNA 兩端的序列多是相對保守的單拷貝序列，尤其在親緣關係相近的物種間是保守的，而且在一些緊密相關的物種中其重複單位和重複次數具有一定的相似性。

其次，這些小的、串聯排列的重複序列經常是通過核苷酸鏈的滑動錯配或者其它未知的過程來改變它們的長度,從而導致微衛星在數量上的差異。微衛星的突變率高:每代每個配子的每個位點有25×10-5～1×10-2 突變,因此造成了它們的多態性。微衛星寡聚核苷酸的重複次數在同一物種的不同基因型間差異很大。微衛星通常是復等位的，代表每個微衛星位點的等位基因數目高度可變。微衛星DNA 的多態性比RFLP 顯著增高，Russell 等對幾種分子生物學方法(RFLP，AFLP，RAPD，SSR)進行了比較，分別檢測18 個大麥品系的遺傳多樣性水平的變化情況，發現所有這些方法都能鑑別每一個品系，但各自反映的多態性程度不同。其中利用微衛星標記的13 對引物產物全部呈多態，平均每一對引物有5.7個等位基因。AFLP、RFLP 與RAPD 多態性片段分別為36.4%、83.2%和66.3%。進一步研究還發現，微衛星DNA 是中性的，微衛星DNA 標記呈共顯性的孟德爾式遺傳，能夠鑑別雜合體，對隱性性狀的選擇十分有利，而且SSR 標記沒有上位性效應，不受環境條件和其它因素的影響，表現為中性標記。與其它形態標記相比，具有極顯著的優越性，且對植株的表現無影響。它具有比其它分子標記(如等位酶、RFLP、RAPD 等)更多的可檢測等位基因，能夠提供更細緻的基因變化分析範圍。