木本植物中EST-SSR的通用性及其多态性研究

基于表达序列标签(EST)的SSR标记因开发简便、快捷等特点,已在植物研究中得到广泛应用。简要列举木本植物中EST-SSR的可利用性和通用性,重点综述EST-SSR的多态性及其在木本植物遗传多样性评价方面的应用,期望为今后的相关研究提供参考。     

山羊EST资源的SSR分析

为充分利用现有数据库中的EST资源开发山羊的分子标记,以期为研究山羊的遗传多样性和利用分子标记辅助选育山羊品种奠定基础,对NCBI dbEST数据库中13497个EST进行聚类分析,获得1999个Contig和5182个singlets,利用软件MISA对此7181个uni—EST进行SSR分析,共发现483个EST—SSR,出现频率为6．73％,平均每10kb就出现一个SSR,这些SSR的长度介于12～174bp之间,平均长度为20．46bp,其中二核苷酸和三核苷酸SSR是主要的重复类型,占所有EST—SSR的81．99％。山羊EST—SSR一共有59种重复基元,其中出现最多的是AC／GT,占所有EST—SSR的21．5％。表明山羊EST—SSR出现频率高、种类丰富,而且58％的含有SSR的EST编码已知功能的蛋白,具有较高的应用价值。     

大白菜EST—SSR标记开发中非SSR标记的鉴别

EST—SSR标记开发过程中经常会遇到一些问题,例如引物重复设计等。本试验对从大白菜EST序列中开发的30个多态性SSR标记产生的多态性条带进行测序,结果发现有一些标记的多态性并不是由于其所含有的简单重复序列重复次数的改变引起的,这类标记约占鉴定标记总数的13％。这些标记实际上属于EST—SCAR标记。在进行SSR变异对基因表达及功能影响方面的研究时,这类非SSR标记应该被排除。     

胡桃EST-SSR标记的筛选及引物设计

[目的]筛选胡桃的EST—SSR分子标记并对其进行引物设计。[方法]利用生物信息学方法对NCBI网上公开的5213条胡桃（Jug—lans regia Linn．）ESTs序列进行EST—SSR特征分析,利用Primer3．0软件对筛选出的EST序列设计引物。[结果]在ESTs序列中共检索出207个SSR,其中无冗余序列188,检出率为3．97％,平均分布距离为21．12kb,包括92种重复基元,其中以二核苷酸和三核苷酸重复类型为主,分别占总数目的31．40％和35．27％;对随机筛选出的50条SSR引物进行PCR扩增验证,初步筛选出30对引物。[结论]通过对胡桃EST序列中SSR位点的发掘分析,有针对性地设计EST．SSR引物,将为胡桃科EST—SSR分子标记的开发奠定基础。     

桑树EST—SSR引物开发

【目的】利用桑科的EST数据库进行桑树EST—SSR引物开发,为丰富桑树SSR数据库提供参考。【方法】下载NCBI中桑科的EST数据库,进行序列处理及拼接后,用SSRIT搜索其中的SSR位点,以Primer Premier 5．0设计引物,选用5个桑树品种各5株样品进行多态性引物筛选。【结果】下载的EST拼接后得到2008条拼接片段（contig）,共搜索到831个SSR位点,分布在799个contig中。二、三核苷酸重复基元是主导类型,分别占总SSR的66．06％和32．37％;TC／AG和CT／GA是二核苷酸优势重复基元,分别占二核苷酸总数的28．64％和25．87％。设计合成77对EST—SSR引物,其中46对能够扩增出有效条带;经多态性筛选,26对引物可扩增出多态性条带。【结论】利用桑属近缘属的EST序列进行桑树EST—SSR引物的开发是可行的;开发出的26对多态性引物可用于桑树遗传多样性分析和种质鉴定等。     

小麦EST SSR的分析及其引物的开发

 为开发出具有丰富多态性的、新型的小麦EST SSR标记,利用已公布1071367条小麦表达序列标签（expressed sequence tags,EST）序列,对≥24bp的微卫星或简单重复序列进行了系统分析。结果表明,在所分析的小麦EST序列中,搜索到长度大于或等于24bp,基序匹配值大于80%的SSR序列32350个。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达18075个,占SSR总数的559%;其次为3核苷酸SSR,共6106个,占SSR总数的187%,重复数大于30次以上的达444个,占所有3核苷酸SSR的72%。4核苷酸SSR数量最少,仅有696个,仅占SSR总数的22%。研究中收搜索到的6核苷酸SSR共1562个,其基序组成可分为145类,优势基序为AGCCGC（达214个）。以上结果说明小麦EST序列中含有丰富的SSR,这非常有利于开发多态性较高的EST SSR标记。     

小麦条锈病菌EST序列中微卫星的频率和分布

 研究利用已公布的7368条小麦条锈病菌表达序列标签（expressed sequence tags, EST）序列,对其EST序列中的微卫星（microsatellite）或简单重复序列（simple sequence repeats, SSRs）进行了系统分析。结果表明,在已公布的7368条小麦条锈病菌EST序列中,共有2642个SSR序列（长度大于15bp,匹配值大于80%）,相当于平均3条EST序列中分布有1个SSR序列。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达2320个,占SSR总数的87.8%;其次为三碱基SSR,数量为137个,约占SSR总数的52%;五碱基重复的SSR数量最少,为34个。且有的SSR的重复数较多,这将有利于小麦条锈病菌SSR分子标记的开发与应用。     

适用于大豆疫霉菌遗传分析的新EST-SSR标记

【目的】开发大豆疫霉菌SSR标记,为深入了解大豆疫霉菌遗传变异提供理想分析工具。【方法】用SSRIT软件对28 197条大豆疫霉菌EST进行SSR搜索,选择含有SSR的合适EST设计、合成引物和PCR扩增。【结果】发现1 454条EST含有SSR,其中3个碱基重复基元类型最多,有855个,占鉴定总数的54.3%。设计合成140对引物,用10个大豆疫霉菌菌株基因组DNA进行PCR检测,有111对引物（79.3%）扩增出SSR特征条带。通用性检测表明有33对引物在检测的1个或多个其它疫霉菌或腐霉菌中产生扩增产物。【结论】大豆疫霉菌EST含有丰富的SSR位点,本研究从EST中开发了111个新大豆疫霉菌SSR标记,可有效地用于大豆疫霉菌及其相关种的遗传变异研究。     

三角鲂肝脏EST序列微卫星信息分析

利用RNA-Seq技术对三角鲂的肝脏进行了转录组测序,获得了大量EST序列后,利用MISA软件进行微卫星信息分析。结果表明,通过转录组测序获得三角鲂EST序列62780条,长度31.9 Mb,发现8853个SSR,出现频率为14.1%。在三角鲂EST-SSR中,重复单元以1~2碱基重复为最多,并以长度小于16 bp的短重复序列为主,间隔SSR和复合SSR的EST序列RPKM均值低于单纯型SSR的EST序列RPKM均值,且在单纯型SSR中SSR长度越长,其RPKM均值则越低。因此,对富含SSR位点的EST序列的挖掘将为开发SSR特异性标记,并应用于三角鲂生物多样性和选育提供了参考。     

三角鲂肝脏EST序列微卫星信息分析

利用RNA-Seq技术对三角鲂的肝脏进行了转录组测序,获得了大量EST序列后,利用MISA软件进行微卫星信息分析。结果表明,通过转录组测序获得三角鲂EST序列62780条,长度31.9 Mb,发现8853个SSR,出现频率为14.1%。在三角鲂EST-SSR中,重复单元以1²碱基重复为最多,并以长度小于16 bp的短重复序列为主,间隔SSR和复合SSR的EST序列RPKM均值低于单纯型SSR的EST序列RPKM均值,且在单纯型SSR中SSR长度越长,其RPKM均值则越低。因此,对富含SSR位点的EST序列的挖掘将为开发SSR特异性标记,并应用于三角鲂生物多样性和选育提供了参考。     

基于白木香ESTs的沉香属SSR分子标记引物筛选

通过对白木香样品的454GS FLX Titanium高通量测序,获取了大量白木香EST序列,从中搜索出956个SSR,根据引物设计标准,设计了44对EST-SSR引物。在合适的PCR反应体系下,以海南白木香样品的DNA为模板,对设计的EST-SSR引物进行筛选,发现有22对EST-SSR引物能较好地扩增出产物。在沉香属3个种9份样品中进一步对这些可扩增的引物进行多态性初步验证,所筛选引物均可在所有沉香属样品中使用,为后续白木香居群及沉香属植物遗传多样性分析奠定基础。     

叶蝉EST资源的微卫星信息分析

【目的】分析叶蝉EST序列信息,为其分子标记体系建立、遗传图谱构建及相关致害基因挖掘奠定基础。【方法】利用生物信息学技术对NCBI数据库中的4种叶蝉亚种EST序列进行SSR基序分析与统计,并对筛选出的SSR基序区段进行引物设计,开发出SSR标记。【结果】11044条叶蝉EST序列的总长为5866kb。按照引物筛选设定的参数,筛选获得1946条含有SSR基序的EST序列,占总EST序列的17．6％;其中包含2230个SSR基序并全部获得相应的SSR引物,平均间距为2．63kb。在2～5个核苷酸重复中,3个核苷酸重复为优势基序,占总基序的77．3％,尤以AAT类最丰富,占3个核苷酸重复总数的40．7％;双核苷酸重复中,AG类所占的比例最大,为39．1％。【结论】从叶蝉EST序列中筛选获得2230个SSR引物,以3个核苷酸重复基序所占比重最大。     

猕猴桃EST序列的SSR信息分析（摘要）

[目的]通过筛查猕猴桃EST数据库中的SSR重复序列,为开发出新型的猕猴桃EST-SSR标记和分子生物学研究奠定理论基础。[方法]从NCBI公共数据库中最新公布的猕猴桃表达序列标签（Expressed Sequence Tag,EST）中随机抽取56 400条序列,应用SSRHunter软件查找微卫星（Microsatellite,SSR）重复序列。搜索的标准是：二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸最少重复次数分别为7次、5次、4次、4次、3次,包括复合型微卫星。微卫星的重复次数越多,相应的检验出等位基因数目就越多。[结果]从猕猴桃EST序列中获得了7 939条SSR,其中包括二核苷酸重复5 131条（64.63%）,三核苷酸重复1 237条（15.58%）,四核苷酸重复284条（3.58%）,五核苷酸重复397条（5.00%）,六核苷酸重复890条（11.21%）。大约每2.48 kb长度的单一基因序列中即存在1个SSR,即平均7个单一基因中存在1个SSR。在二核苷酸重复序列中,AG/CT共分布4 654条（90.70%）。在三核苷酸中,较为丰富的3种重复基元是ACC/GGT,AAG/CTT和CGC/GCG,共分布817条,它们占三核苷酸重复中各重复基元的66.04%。在其他基元中,还包括AGG/CCT,AGC/GCT,AAC/GTT,ATC/GAT,AGT/ACT,CGA/TCG,AAT/ATT7种重复基元,共420条SSR序列,占33.96%。AGT与CGT重复基元未见分布。[结论]在称猴桃EST序列中,二核苷酸重复序列是最丰富的重复单元,其次为三核苷酸重复和六核苷酸重复。在所获得的SSR重复单元中,AG/CT为优势重复。     

山核桃SSR标记的初步开发

基于山核桃Carya cathayensis脂肪代谢相关cDNA文库的部分测序结果,发现43条cDNA序列具有简单重复序列(SSR)碱基重复特点,用Primer Premier 5设计了34对表达序列标签-简单重复序列(EST-SSR)引物;建立了适用于山核桃的SSR分析体系,并用设计的SSR引物对对天然群体山核桃40个样品进行了初步的应用性试验.结果表明:34对引物中有4对无扩增产物,3对引物的扩增产物超过了设计范围,27对引物在供试的40个山核桃材料中有较清晰且稳定的目标扩增产物,其中有18对引物的扩增产生了22个多态性位点,占总扩增位点数的47.8％.将SSR标记分析结果与山核桃已有的显性标记分析结果进行比较,发现SSR标记多态性位点的比例较高,且能够区分显性纯合位点及显性杂合位点.结论:设计开发山核桃的EST-SSR标记是可行有效的.     

图们江下游地区野生大豆遗传多样性分析

利用9对多样性较高的SSR引物分析来自图们江下游地区的36份野生大豆材料的遗传多样性．结果表明，36份材料中，共检测到111个等位基因，每对引物检测出5（8att141）～16个（Satt157），平均每个位点12．3个，平均多态性信息含量（PIC）为0．821，说明图们江下游沿岸的野生大豆具有比较丰富的遗传多样性．聚类分析结果表明，SSR分子标记的结果与品种的地理来源及特性有一定的联系．     

条斑紫菜Rab1基因的克隆与生物信息学分析

Rab蛋白是小分子量GTP结合蛋白家族中的成员之一,它与植物抗逆性密切相关。以拟南芥Rab基因序列为探针,通过筛选条斑紫菜EST数据库中的同源序列,拼接出了其Rab1基因的含有完整开放阅读框(ORF)的cD-NA序列。根据拼接的序列设计引物,利用RT-PCR成功克隆了条斑紫菜Rab1基因的cDNA。T-A克隆后测序结果显示其cDNA含有长615bp的完整ORF,编码产物含203个氨基酸残基,分子量为22.5kDa。条斑紫菜Rab1与拟南芥Rab1聚为一类,它与多种生物的Rab1具有较高的序列一致性。     

SSR分子标记在梨研究中的应用

SSR（simple sequence repeat）标记,又称微卫星标记,是建立在PCR基础上的1种新型DNA分子标记,其具有多态性高、重复性好、共显性、检测简单等优点,在果树树种的品种和亲缘关系鉴定等方面得到了广泛应用。目前,多利用已开发的苹果SSR标记引物来进行梨属植物研究。SSR简单易行,是1种高效的鉴定方法。就近年来SSR分子标记在梨的遗传图谱构建、遗传多样性、品种鉴定以及分子辅助育种中的应用进行了概述,旨为相关研究工作提供参考。     

浙江天童舟山新木姜子群落结构及其更新类型

舟山新木姜子Neolitsea sericea是主要分布在舟山群岛区域的珍稀树种。在进行宁波市生态公益林调查中发现天童林场有舟山新木姜子天然群落,采用标准样地法,对这一大陆种群进行群落学调查,分析了舟山新木姜子及其主要组成种群落结构。在与舟山原产地生境和个体形态比较基础上,讨论了天童林场舟山新木姜子的群落起源及其更新类型。结果表明：群落为4种共优势种群落,林木层中出现木本植物21科41种;种群结构有4种类型：逆J字型、单峰型、单柱型和L字型。逆J字型的舟山新木姜子更新个体和萌枝较多,将维持舟山新木姜子在群落中的优势地位。群落现处于灌丛阶段,与大猫种源舟山新木姜子生境较一致;叶形态与普陀种源的舟山新木姜子基本相同,因此推测该群落可能起源于普陀种源舟山新木姜子的种子漂移。图2表1参24     

交链格孢菌EST-SSR信息分析与分子标记通用性评价

为了弄清交链格孢菌(Alternaria alternata) EST数据库中的SSR信息资源,并开发可用于研究近缘种细极链格孢(Alternaria tenuissima)遗传多样性的EST-SSR分子标记。从NCBI数据库下载A.alternata表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)共727条,经过研究分析发现,A.alternata EST中SSR含量非常丰富,每5.343 kb含有1个SSR位点。根据SSR两端保守序列,设计合成13对EST-SSR引物,对来自新疆不同地区不同寄主的38株A.tenuissima进行通用性检测。检测结果显示共有5对引物能扩增出多态性条带,扩增多态率为55.56%。因此,基于A.alternata EST数据库开发的SSR分子标记,在开展近缘种A.tenuissima遗传多样性研究时具有较好的通用性。