红螯螯虾核糖体DNA-ITS区序列特征

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20230182

摘要/Abstract

摘要：

红螯螯虾(Cherax quadricarinatus)是一种原产于澳大利亚的淡水螯虾,具有良好的养殖前景。为了从多角度提高对红螯螯虾群体遗传多样性的认识,通过PCR扩增了其内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)并进行了克隆测序,采用生物信息学软件对其序列进行了比较分析。结果表明,红螯螯虾ITS序列长度为722~942 bp,ITS1长度短于ITS2,5.8S和ITS2的GC含量较高。其中ITS1长度为157~166 bp,平均GC含量为42.3%~42.9%,是迄今为止甲壳类中发现的最短的ITS1序列;5.8S除了有一条序列长度为159 bp外,其余479条序列均为165 bp,平均GC含量为55.6%~55.9%;ITS2长度为394~614 bp,GC含量为53.6%~54.0%。序列比对显示,整个ITS中微卫星序列(simple sequence repeat,SSR)共有4处,其中ITS1中有1处,为(CAT)n类型;ITS2中有3处,分别为(AGGC)n、(TGC)n和(TAA)n。个体内差异分析表明,红螯螯虾ITS个体内存在SNP位点,而且由于SSR重复数不同在长度上存在个体内差异。相似性分析表明,红螯螯虾ITS1和ITS2与其他甲壳动物相似性较低;5.8S与其他甲壳动物有着极高的相似性,其中与中华绒螯蟹相似性达到88%。基于5.8S构建的NJ树显示,红螯螯虾与中华绒螯蟹亲缘关系最近聚为一支,然后与克氏原螯虾聚为一支。这可能是目前螯虾属ITS序列较少的原因。当采用ITS进行红螯螯虾种质分析时,需要在每个群体中取少量个体测定多个克隆的方法进行预实验。本研究结果补充了螯虾类ITS的序列资源,为ITS在红螯螯虾遗传多样性分析中的应用提供了理论依据。

关键词: 红螯螯虾, 内转录间隔区, 微卫星, 序列分析

中图分类号:

S931.9

刘士力, 刘一诺, 蒋文枰, 郑建波, 程顺, 迟美丽, 杭小英, 彭苗, 李飞. 红螯螯虾核糖体DNA-ITS区序列特征[J]. 浙江农业科学, 2023, 64(6): 1357-1362.

图/表 5

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个体	ITS1		5.8S		ITS2		全长核苷酸多态性指数
个体	长度/bp	GC含量/%	长度/bp	GC含量/%	长度/bp	GC含量/%	全长核苷酸多态性指数
Benao1	160~166	42.5	165	55.8	582~607	53.6	0.002 44
Benao2	160~166	42.5	165	55.8	582~608	53.7	0.002 88
Benao3	160~166	42.3	165	55.7	586~610	53.7	0.002 23
Benao4	160~163	42.4	165	55.7	568~613	53.9	0.003 37
Benao5	160~163	42.3	165	55.8	582~609	53.7	0.001 17
Benao6	160~163	42.4	165	55.8	582~611	53.7	0.002 41
Benao7	160~163	42.3	165	55.9	586~613	53.8	0.003 03
Benao8	157~163	42.5	165	55.8	586~602	53.8	0.003 34
Benao9	160~163	42.4	165	55.8	594~610	53.9	0.001 83
Benao10	160~166	42.4	165	55.9	583~609	54.0	0.003 92
Benao11	160~166	42.4	165	55.7	590~612	53.9	0.003 40
Benao12	163~166	42.3	165	55.8	568~602	53.7	0.001 37
Benao13	160~163	42.4	165	55.7	568~603	53.9	0.001 87
Benao14	160~163	42.4	165	55.6	582~606	53.9	0.003 18
Benao15	163	42.3	165	55.8	582~598	53.9	0.002 78
Benao16	163	42.5	165	55.8	579~602	53.7	0.004 24
Benao17	160~163	42.4	165	55.7	582~607	53.6	0.003 08
Benao18	163	42.3	165	55.8	582~607	53.7	0.002 95
Benao19	163	42.3	165	55.7	394~607	53.8	0.001 77
Benao20	160~166	42.4	159	55.8	586~609	53.8	0.002 74
Benao21	160~163	42.4	165	55.7	582~606	53.9	0.003 61
Benao22	163	42.4	165	55.9	587~598	53.9	0.003 17
Benao23	161~163	42.5	165	55.8	590~611	54.0	0.003 58
Benao24	163	42.3	165	55.7	582~606	53.8	0.002 25
Benao25	160~166	42.5	165	55.7	585~598	53.6	0.003 57
Benao26	160~163	42.9	165	55.8	583~603	53.8	0.004 17
Benao27	163	42.4	165	55.8	582~606	53.8	0.004 26
Benao28	163	42.4	165	55.7	582~598	53.8	0.003 69
Benao29	160~166	42.4	165	55.8	582~607	53.9	0.002 96
Benao30	160~163	42.5	165	55.8	586~602	53.8	0.003 78
Benao31	160~163	42.4	165	55.7	586~613	53.8	0.003 39
Benao32	157~166	42.3	165	55.8	583~614	53.8	0.002 48

个体	ITS1		5.8S		ITS2		全长核苷酸多态性指数
个体	长度/bp	GC含量/%	长度/bp	GC含量/%	长度/bp	GC含量/%	全长核苷酸多态性指数
Benao1	160~166	42.5	165	55.8	582~607	53.6	0.002 44
Benao2	160~166	42.5	165	55.8	582~608	53.7	0.002 88
Benao3	160~166	42.3	165	55.7	586~610	53.7	0.002 23
Benao4	160~163	42.4	165	55.7	568~613	53.9	0.003 37
Benao5	160~163	42.3	165	55.8	582~609	53.7	0.001 17
Benao6	160~163	42.4	165	55.8	582~611	53.7	0.002 41
Benao7	160~163	42.3	165	55.9	586~613	53.8	0.003 03
Benao8	157~163	42.5	165	55.8	586~602	53.8	0.003 34
Benao9	160~163	42.4	165	55.8	594~610	53.9	0.001 83
Benao10	160~166	42.4	165	55.9	583~609	54.0	0.003 92
Benao11	160~166	42.4	165	55.7	590~612	53.9	0.003 40
Benao12	163~166	42.3	165	55.8	568~602	53.7	0.001 37
Benao13	160~163	42.4	165	55.7	568~603	53.9	0.001 87
Benao14	160~163	42.4	165	55.6	582~606	53.9	0.003 18
Benao15	163	42.3	165	55.8	582~598	53.9	0.002 78
Benao16	163	42.5	165	55.8	579~602	53.7	0.004 24
Benao17	160~163	42.4	165	55.7	582~607	53.6	0.003 08
Benao18	163	42.3	165	55.8	582~607	53.7	0.002 95
Benao19	163	42.3	165	55.7	394~607	53.8	0.001 77
Benao20	160~166	42.4	159	55.8	586~609	53.8	0.002 74
Benao21	160~163	42.4	165	55.7	582~606	53.9	0.003 61
Benao22	163	42.4	165	55.9	587~598	53.9	0.003 17
Benao23	161~163	42.5	165	55.8	590~611	54.0	0.003 58
Benao24	163	42.3	165	55.7	582~606	53.8	0.002 25
Benao25	160~166	42.5	165	55.7	585~598	53.6	0.003 57
Benao26	160~163	42.9	165	55.8	583~603	53.8	0.004 17
Benao27	163	42.4	165	55.8	582~606	53.8	0.004 26
Benao28	163	42.4	165	55.7	582~598	53.8	0.003 69
Benao29	160~166	42.4	165	55.8	582~607	53.9	0.002 96
Benao30	160~163	42.5	165	55.8	586~602	53.8	0.003 78
Benao31	160~163	42.4	165	55.7	586~613	53.8	0.003 39
Benao32	157~166	42.3	165	55.8	583~614	53.8	0.002 48

位置	微卫星序列	等位基因数	等位基因及其频次
ITS1	(CAT)_n	4	(CAT)4, 11; (CAT)5, 73;(CAT)6, 374; (CAT)7, 22
ITS2	(AGGC)_n	8	(AGGC)3, 3; (AGGC)4, 41; (AGGC)5, 57; (AGGC)6, 127; (AGGC)7, 63; (AGGC)8, 139; (AGGC)9, 47; (AGGC)10, 3
ITS2	(TGC)_n	9	(TGC)3, 2; (TGC)4, 1; (TGC)5, 323; (TGC)6, 9; (TGC)7, 7; (TGC)8, 38; (TGC)9, 56; (TGC)10, 40; (TGC)11, 4
ITS2	(TAA)_n	3	(TAA)4, 60; (TAA)5, 481; (TAA)6, 1

位置	微卫星序列	等位基因数	等位基因及其频次
ITS1	(CAT)_n	4	(CAT)4, 11; (CAT)5, 73;(CAT)6, 374; (CAT)7, 22
ITS2	(AGGC)_n	8	(AGGC)3, 3; (AGGC)4, 41; (AGGC)5, 57; (AGGC)6, 127; (AGGC)7, 63; (AGGC)8, 139; (AGGC)9, 47; (AGGC)10, 3
ITS2	(TGC)_n	9	(TGC)3, 2; (TGC)4, 1; (TGC)5, 323; (TGC)6, 9; (TGC)7, 7; (TGC)8, 38; (TGC)9, 56; (TGC)10, 40; (TGC)11, 4
ITS2	(TAA)_n	3	(TAA)4, 60; (TAA)5, 481; (TAA)6, 1

物种	序列号	ITS1		5.8S		ITS2
物种	序列号	长度/bp	相似性/%	长度/bp	相似性/%	长度/bp	相似性/%
红螯螯虾		160~169		165		578~611
细螯虾	GU902 937	—	—	—	—	476	65
克氏原螯虾	GQ369 797	646	0	163	85	1 089	0
日本沼虾	GQ369 796	1 427	0	163	79	654	0
秀丽白虾	GQ369 793	550	0	206	61	978	0
脊尾白虾	GQ369 794	377	0	163	61	1 058	1
中华绒螯蟹	EU373 490	325	0	162	88	565	1
罗氏沼虾	HM590 579	1 095	0	163	79	500	0