基因及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及基因及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)蜜蜂飼養(yǎng)歷史悠久，蜜蜂種質(zhì)資源豐富，但是長(zhǎng)久W來(lái)，我國(guó)境內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)存在 東方蜜蜂，并無(wú)原生的西方蜜蜂。東方蜜蜂采集能力稍次于西方蜜蜂，伴隨著西方蜜蜂的引 進(jìn)，我國(guó)養(yǎng)蜂者越累越多的開(kāi)始飼養(yǎng)西方蜜蜂，我國(guó)原生蜂種質(zhì)資源受到威脅。引進(jìn)的資源 對(duì)我國(guó)本地群體造成了威脅；同時(shí)引進(jìn)資源也存在一定程度的不適應(yīng)本地環(huán)境的問(wèn)題。如 果能夠在我國(guó)境內(nèi)找到原生的西方蜜蜂對(duì)我國(guó)蜜蜂種質(zhì)資源有著重要意義。中國(guó)蜜蜂種質(zhì) 資源委員會(huì)主任石巍老師與新疆自治區(qū)蜂業(yè)管理站工作人員一直從事加強(qiáng)對(duì)新疆原有伊 準(zhǔn)黑蜂保護(hù)的工作，經(jīng)過(guò)多年的努力，首次在中國(guó)新疆伊準(zhǔn)境內(nèi)發(fā)現(xiàn)歐洲黑蜂自然種群，并 且與目前國(guó)際上已知的西方蜜蜂亞種至少存在9萬(wàn)年的分化，證明中國(guó)也是西方蜜蜂的原 產(chǎn)地，結(jié)束了我國(guó)沒(méi)有西方蜜蜂自然種群分布的歷史，運(yùn)在畜禽資源研究方面具有很大的 突破性意義。中國(guó)的西域黑蜂個(gè)體較大、越冬性能好、抗逆性強(qiáng)、抗病能力十分突出，而且蜂 王產(chǎn)卵力強(qiáng)，能維持強(qiáng)群和蜂群極大的采集能力，既可作為推廣普及的新品種，也可W作為 育種素材，作進(jìn)一步的深入育種研究，具有很好的發(fā)展前景。
[0003] 中國(guó)發(fā)現(xiàn)原生的西方蜜蜂，在國(guó)內(nèi)外產(chǎn)生了較大的影響，為了更加深入的保護(hù)西 域黑蜂，有效的利用西域黑蜂為我國(guó)蜜蜂育種工作服務(wù)，在"蜂產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系""物種資源保 護(hù)"等課題的資助下，我們對(duì)西域黑蜂的研究工作取得突破性進(jìn)展，利用全基因組重測(cè)序技 術(shù)鑒定了西域黑蜂特有的一百萬(wàn)個(gè)W上的SNP位點(diǎn)，鑒定出了一些西域黑蜂特有的基因序 列。
[0004] 全基因組測(cè)序，即對(duì)一種生物的基因組中的全部基因進(jìn)行測(cè)序，測(cè)定其DNA的堿基 序列。全基因組測(cè)序覆蓋面廣，能檢測(cè)個(gè)體基因組中的全部遺傳信息，準(zhǔn)確性高。每個(gè)個(gè)體 從受精卵開(kāi)始就繼承了父母的DNA遺傳信息，并且攜帶一生，不易改變。全基因組測(cè)序就是 通過(guò)運(yùn)用新一代高通量DNA測(cè)序儀，進(jìn)行10-20倍覆蓋率的個(gè)體全基因組測(cè)序，然后與該物 種基因組精確圖譜比較，得到完整的個(gè)體全基因組序列，破譯個(gè)體全部的遺傳信息的過(guò)程。 全基因組重測(cè)序的個(gè)體，通過(guò)序列比對(duì)，可W找到特定物種（品種)特有的大量的單核巧酸 多態(tài)性(SNP)位點(diǎn)。
[000引目前尚沒(méi)有對(duì)西域黑蜂特有基因的探索。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了西域黑蜂的基因及其應(yīng)用。本發(fā)明采用全基因組測(cè)序?qū)?中國(guó)黑蜂大量個(gè)體進(jìn)行全基因組重測(cè)序，獲得了西域黑蜂特有的SNP位點(diǎn)和基因。
[0007 ]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供W下技術(shù)方案：
[000引本發(fā)明提供了基因，具有：
[0009] (I)如SEQ ID No.UFill基因）或SEQ ID No.2(Ds基因）所示的核巧酸序列；或
[0010] (π)如沈Q ID No. 1或沈Q ID No.2所示的核巧酸序列的互補(bǔ)序列;或
[0011] (m)與（I)或（Π )的核巧酸序列編碼相同蛋白質(zhì)，但因遺傳密碼的簡(jiǎn)并性而與（I) 或（Π )的核巧酸序列不同的序列;或
[0012] (IV)具有SEQ ID NO: 1或SEQ ID No.2所示的核巧酸序列經(jīng)取代、缺失或添加一個(gè) 或多個(gè)核巧酸序列獲得的核巧酸序列，且與SEQ ID NO: 1或SEQ ID No.2所示的核巧酸序列 功能相同或相似的核巧酸序列
[0013] 在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方案中，所述多個(gè)核巧酸序列為2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、 7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)、10個(gè)、11個(gè)、12個(gè)、13個(gè)、14個(gè)、15個(gè)、16個(gè)、17個(gè)、18個(gè)、19個(gè)、20個(gè)、21個(gè)或22 個(gè)。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種含有所述基因(Fill基因或化基因）的重組DNA。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種表達(dá)載體，插入所述重組DNA，并W微生物、動(dòng)物細(xì)胞或植物 細(xì)胞作為宿主細(xì)胞。
[0016 ]本發(fā)明還提供了一種由所述表達(dá)載體轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化子。
[0017] 本發(fā)明還提供了所述基因（Fill基因或化基因）在物種鑒定中的應(yīng)用;所述物種包 括西域黑蜂。
[0018] 此外，本發(fā)明還提供了所述基因(Fill基因或化基因）在物種資源遺傳多樣性中的 應(yīng)用。
[0019] 本發(fā)明還提供了所述基因(Fill基因或化基因）在抗逆中的應(yīng)用。
[0020] 本發(fā)明還提供了一種鑒定西域黑蜂的引物組，包括能夠擴(kuò)增所述基因（Fill基因 或化基因）的引物。
[0021] 本發(fā)明還提供了一種鑒定西域黑蜂的試劑盒，包括所述引物組。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種鑒定西域黑蜂的方法，包括如下步驟：
[0023] 步驟1:獲得待測(cè)物種的DNA;
[0024] 步驟2:通過(guò)基因比對(duì)，如果含有所述基因（Fill基因或化基因），則所述待測(cè)物種 為西域黑蜂;反之，如果不含有所述基因（Fill基因或化基因），則所述待測(cè)物種不為西域黑 蜂。
[0025] 本發(fā)明提供了西域黑蜂特有的基因序列。全基因組測(cè)序，即對(duì)一種生物的基因組 中的全部基因進(jìn)行測(cè)序，測(cè)定其DNA的堿基序列。全基因組測(cè)序覆蓋面廣，能檢測(cè)個(gè)體基因 組中的全部遺傳信息，準(zhǔn)確性高。每個(gè)個(gè)體從受精卵開(kāi)始就繼承了父母的DNA遺傳信息，并 且攜帶一生，不易改變。全基因組測(cè)序就是通過(guò)運(yùn)用新一代高通量DNA測(cè)序儀，進(jìn)行10-20倍 覆蓋率的個(gè)體全基因組測(cè)序，然后與該物種基因組精確圖譜比較，得到完整的個(gè)體全基因 組序列，破譯個(gè)體全部的遺傳信息的過(guò)程。全基因組重測(cè)序的個(gè)體，通過(guò)序列比對(duì)，可W找 到特定物種（品種)特有的大量的單核巧酸多態(tài)性(SNP)位點(diǎn)。本發(fā)明首次鑒定出了西域適 應(yīng)寒冷氣候的關(guān)鍵基因。包括2個(gè)基因：FilI、化。運(yùn)些基因在西域黑蜂與其它地區(qū)蜜蜂的分 化及西域?qū)Ρ镜丨h(huán)境的適應(yīng)性進(jìn)化具有重要作用。
[0026] 本發(fā)明提供的Fill基因或化基因能夠用于鑒定西域黑蜂與其他物種;也能夠用于 研究蜂的物種資源遺傳多樣性;還能夠用于研究抗逆基因。運(yùn)將填補(bǔ)我國(guó)科研人員在西域 黑蜂領(lǐng)域的研究空白。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0028] 圖1示基因組DNA提取結(jié)果圖；所有樣品均獲得高質(zhì)量的大片段DNA，所有樣品中未 出現(xiàn)明顯降解；圖中"標(biāo)"為標(biāo)準(zhǔn)品上樣加 l(l〇ng/ul);M-l為化ans 2k plus DNA分子量標(biāo) 準(zhǔn)，上樣化l;M-2為Trans 15k plus DM分子量標(biāo)準(zhǔn)，上樣化1;其余為樣品DM;
[0029] 圖2示本發(fā)明提供的兩個(gè)基因具有特殊的DM序列；基因區(qū)的SNP位點(diǎn)與其它亞種 相比有明顯基因型差異；
[0030] 圖3(A)示利用FsT、化jima's D和目JI個(gè)統(tǒng)計(jì)量對(duì)Fill基因進(jìn)行掃描，檢測(cè)出明顯 的受選擇信號(hào)，表示該基因在西域黑蜂中受到了特定的自然選擇；圖3(B)示Ds基因在西域 黑蜂(A.m. sinisxinyuan)和其它代表性群體包括歐洲黑蜂(A.m.mellifera)和非洲蜜蜂 (A.m.scutellata)中的基因樹(shù)，基因樹(shù)中所有西域黑蜂的化基因單獨(dú)聚成一簇，顯示其在 西域黑蜂中具有特殊的序列；圖3(C)示Fill基因在西域黑蜂(A.m.sinisxinyuan)和其它代 表性群體包括歐洲黑蜂(A.m.mellifera)和非洲蜜蜂(A.m.scutellata)中的基因樹(shù)，F(xiàn)ilI 基因在西域黑蜂中，與環(huán)境條件不同的非洲群體相比(A.m.scutellata)，存在明顯的分化， 具有獨(dú)特的亞型。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明公開(kāi)了西域黑蜂的基因及其應(yīng)用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W借鑒本文內(nèi)容，適 當(dāng)改進(jìn)工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō) 是顯而易見(jiàn)的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明的方法及應(yīng)用已經(jīng)通過(guò)較佳實(shí)施例進(jìn) 行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法和應(yīng)用 進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。
[0032] 1.樣品采集。采集活體蜜蜂樣品，并盡快放入90%酒精中保存。
[0033] 2.提取樣品高質(zhì)量DNA(脫氧核糖核酸）。
[0034] 3.