杏EST-SSR标记的开发

 利用MISA软件对NCBI上杏的15 387条EST序列进行SSR位点查找,发掘出含有SSR位点的序列1 073条,共有1 353个SSR位点,候选SSR位点出现的频率为8.79%。二核苷酸、三核苷酸和四核苷酸重复是最主要的重复类型,分别占23.50%、38.80%和23.43%。设计了50对EST-SSR引物并进行PCR扩增,发现40对引物能扩增出理想的PCR 产物,其中有25对引物能够扩增出多态性带。随机对7对引物的部分杏扩增片段进行了测序分析,发现有57.1%的片段具有相应的SSR位点,对梅DNA指纹中部分谱带的测序结果也证明是杏扩增出的相应的SSR位点。根据推算,从杏EST中开发SSR标记的开发效率为3.98%。进一步选用20对扩增效果最好的引物对24个杏品种,16个花梅品种以及8个果梅品种进行DNA指纹构建与遗传多样性分析,结果表明,来源于杏的EST-SSR引物在梅中有很高的通用性,杏和梅是遗传差异明显的两种植物,果梅与花梅在遗传上是不能分为两类的同种植物。     

核桃EST-SSR信息分析与标记的初步建立

利用生物信息学方法,从dbEST数据库用SSRHunter软件对4 500条核桃EST序列进行搜索,发现462个SSR分布于399条EST序列中,EST-SSR出现频率10.27%,平均每5.65 kb EST出现一个SSR。核桃二核苷酸重复基元占主导地位,其次为三核苷酸重复基元,分别占总SSR的49.57%和27.27%。核桃二核苷酸EST-SSR的优势类型为AG,其次为AT,分别占二核苷酸SSR的67.25%和28.38%。核桃三核苷酸EST-SSR的优势重复基元为AAG,其次为ACC、AAT、AGG,分别占三核苷酸SSR的25.40%、21.43%、16.67%和11.11%。用Primer Primer 5.0软件设计了11对引物,对核桃属5个样品进行PCR扩增,10对引物有扩增产物,引物有效扩增率90.9%,其中7对引物有多态性,多态性引物占可扩增引物的70%。表明,利用核桃EST序列开发EST-SSR标记是可行的。     

南方红豆杉转录组SSR挖掘及分子标记的研究

 利用Trinity软件对NCBI公共数据库中公布的南方红豆杉（Taxus chinensis var. mairei）根、茎和叶的转录数据进行转录组的重新拼接。通过对13 737 528条序列组装得到96 279条Unigenes（38 Mb）,通过SSR检测程序从96 279条Unigenes中得到2 160个SSR位点（2.24%）,其平均发生率为1/18.01 kb,基序长度为14 ~ 25 bp之间。优势重复基序为六核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR位点的38.56%和37.08%。2 160个SSR位点由703种重复基序构成,其中六核苷酸占60.96%,主要分布在3 ~ 4重复;二、三核苷酸占总SSR位点的44.81%,其中以（AG/CT）_n、（AT/AT）_n、（AAG/CTT）_n、（AGC/CTG）_n、（AGG/ CCT）_n 和（ATC/ATG）_n重复基序最为丰富,合占总SSR重复类型的34.73%,并出现少量的（CG/CG）_n和（CCG/CGG）_n重复。通过L₉（3⁴）正交试验得到最优的SSR-PCR体系,10 μL PCR体系中含DNA 20 ng,1× PCR缓冲液,MgCl₂ 20 mmol,dNTPs 0.35 mmol,引物0.25 μmol,Taq酶0.45 U。随机挑选62对SSR引物进行8个南方红豆杉株系的SSR扩增,有效扩增率为53.23%,多态性比率为38.71%。这些多态性转录组SSR引物的开发为红豆杉遗传多样性的分析、分子标记辅助育种、遗传图谱构建和功能基因的挖掘提供了更丰富的标记。     

白菜EST-SSR信息分析与标记的建立

 数量迅速增加的EST为开发新的SSR标记提供了宝贵的资源。本研究对4 584条白菜EST进行了搜索, 共检索出474个SSR, 检出率为10.3% , 包括40种重复基元。其中二核苷酸和三核苷酸重复单元的EST-SSR占主导地位, 二者出现的频率基本相近, 占总SSR的近83%; 其它重复类型所占比例均不足5%。GA和GAA是二、三核苷酸中的优势重复类型, 分别占二、三核苷酸重复类型的71.5%和37.5%。设计了15对EST-SSR引物, 在合适的PCR反应体系下, 以构建EST的白菜自交系A的DNA为模板, 对设计的EST-SSR引物进行筛选, 发现15对EST-SSR引物都能扩增出产物。进一步用这些可扩增的引物对28个白菜品种进行PCR扩增, 发现7对引物显示多态性, 占引物总数的46.7%。此结果表明, 根据EST建立EST-SSR标记是一条简便而又有效的途径。     

甘蓝EST-SSR标记的开发与应用

从NCBI数据库下载62567条甘蓝相关EST,处理后得到19611条无冗余的EST,对其进行SSR搜索,共得到1219条SSR,分布在1176条EST上,分布密度为1/11.48kb,包括273种重复基元。在甘蓝EST-SSR中,二核苷酸(353个SSR)和三核苷酸(423个SSR)占主导地位,所占比例分别为28.96%和34.70%;出现最多的重复基元是AG/CT,占总数的25.59%,其次为AAG/CTT(94个,占7.71%)。针对1176条含有SSR的EST设计合成了978对引物。用两份甘蓝自交系对978对引物进行初筛,897对引物有扩增产物,共扩增出1026条扩增带;128对引物表现出多态性,共有258条多态性带(占总带数的25.15%)。利用4对多态性引物,初步构建了中甘11、8398、中甘15、中甘21杂交新品种及其亲本的指纹图谱。以上结果说明从甘蓝相关EST数据库中开发的SSR引物有较好的可用性。     

基于EST信息的百合SSR标记的建立

依据已知的百合EST（expressed sequence tags）序列信息,开发新的SSR(simple sequence repeats)标记,在NCBI的EST数据库1 688 EST中检索到98条含有101个SSR的序列, SSR的检出率为5.98%,其中三核苷酸重复类型占主导地位,出现频率为2.84%。EST-SSR的重复基元共搜索到47种,其中三核苷酸重复基元类型最为丰富,大约占重复基元类型总数的一半。利用部分EST-SSRs序列共设计23对SSR引物, 以铁炮百合‘Snow Queen' DNA为模板,对引物进行筛选,其中18对引物有扩增产物,占所设计引物总数的78.26%;进一步用这些引物在5个杂种系列13个百合品种进行多态性测试,显示多态性的引物占可扩增引物的66.7%。本研究结果证明了基于百合EST信息建立SSR标记是一种有效而又可行的方法。     

毛竹EST资源SSR标记分析与筛选

 对来源于NCBI公共数据库的非冗余3 087条毛竹（Phyllostachys edulis）EST序进行简单重复序列SSR搜索发现：在401条毛竹EST序列中共查找到408个SSR位点,平均6.8 kb EST序列中含有1个SSR。其中二核苷酸和三核苷酸重复是毛竹EST-SSR的主要重复类型,分别占SSR总数的43.14%和49.75%。SSR的不同重复基序中,最常见的重复基序是：(AG)_n,占37.01%,其余出现频率较高的依次为(TC)_n、(AGC)_n、(GAG)_n和(CGC)_n。根据搜索结果设计了182条毛竹EST-SSR引物,以12个不同种属的竹子DNA为模板,对引物进行了稳定性、通用性的验证与评价。结果表明有42对引物有较清晰且稳定的目标扩增产物,其中39对引物的产物存在多态性,说明设计开发的毛竹的EST-SSR标记是可行且有效的。     

萝卜EST 资源的SSR 信息分析及EST-SSRs 标记开发

 从NCBI 数据库下载了287 349 条萝卜EST 序列,经预处理后得到无冗余EST 序列58 105 条,全长38 622.476 kb。利用MISA 搜索SSR 位点,得到含有SSR 位点的EST 序列3 523 条,共3 718 个SSR,平均每10.39 kb 就出现1 个SSR。分析发现萝卜EST 序列中存在265 种重复基元类型,其中二、三、六核苷酸重复是主导的重复基元类型,二核苷酸中以比例高达91.34%的AG/CT 重复基元为主;三核苷酸中主导的重复基元类型是AAG/CTT,比例为35.86%;六核苷酸中,存在两种主要的重复基元,分别为AAGGAG/CCTCTT 和AAGAGG/CCTTCT,所占比例为12.78%。这些结果表明,萝卜EST-SSRs 出现频率较高,类型丰富,具有良好的多态性潜能和开发利用价值。使用primer3.0 批量设计,并以不同主导重复基元类型初步合成183 对EST-SSR 引物,以12 份典型萝卜种质、1 对亲本及其F1 的基因组DNA 为模板,对其有效性进行验证,筛选出有清晰扩增产物的引物159 对,其中具多态性引物64 对;在试验亲本及其F1 中表现多态性的引物30 对,共显性引物27 对。     

菠萝基因组SSR分子标记的开发

实验采用SAM法,以"台农17号"菠萝作为开发基因组SSR分子标记的植物材料,并对开发获得的SSR标记在16个菠萝品种中进行了验证。利用两对锚定引物和12对接头引物筛选菠萝基因组SAM文库,从中开发得到86条含有SSR位点的序列,对这86条序列用MISA软件搜索后得到94个SSR位点,其中单核苷酸重复3个,二核苷酸重复91个。二核苷酸重复仅有2种重复单元,一种是GA/CT,占二核苷酸重复总数的57.14%(52/91),另一种是AC/GT,占二核苷酸重复总数的42.86%(39/91)。研究未发现三核苷酸及以上的重复单元。36对SSR引物对16个材料的扩增结果显示,24对引物能够扩增出清晰、重复性好且符合预期大小的条带,其中13对引物具有多态性,可成为下一步构建菠萝指纹图谱、遗传多样性分析及基因定位等研究中有用的SSR标记。     

甜菜EST-SSR引物的开发与应用

利用NCBI公共数据库现有的甜菜（Beta vulgaris L.）表达序列标签（expressed sequence tags,EST）数据信息,开发了甜菜EST-SSR标记。在所有的29830条甜菜EST序列中共确认得到20109条非冗余EST序列,总长为11287.6kb。在含有微卫星重复的6951条EST序列中按照SSR引物设计要求,最终获得了2845个EST-SSR,平均每3.96 kb含有1个SSR。EST-SSR的分布频率和特征分析表明,A/T单碱基重复最多,其次是AAG/CTT三核苷酸重复,AG/CT二核苷酸重复,ACCTCC/AGGTGG等六核苷酸重复最少。随机合成了100对SSR引物,并分别选用6个甜菜品种进行多态性检验,将其按遗传相似性分为两组,多态信息含量（polymorphism information content,PIC）平均值为0.47。本研究证实这种全新的开发甜菜SSR标记的方法具有高效、多态性较高的特点,在甜菜遗传多样性分析、功能基因定位、遗传图谱构建以及比较基因组等研究方面有广阔的利用前景。     

甜瓜EST-SSR位点信息及标记开发

 对GenBank中35 547条甜瓜EST进行净化处理, 得到总长度为2.5 ×10⁷ bp 的无冗余EST34 408条。从这些序列中发现2 877 个SSR, 分布于2 119 条EST中, 出现频率为8.36% , 分布密度为1/8.72 kb。单碱基、二碱基和三碱基重复是主导重复类型, 分别占EST2SSR总数的16.61%、22.49%和46.09%。A /T、AG/CT和AAG/CTT分别是单碱基、二碱基和三碱基的优势重复基元, 分别占15.88%、16.02%和28.61%。在所有的EST-SSR中, 69.10%的重复次数为4～10次, 51.34%的长度为12～20 bp。设计了30对EST-SSR引物, 分别对33份甜瓜自交系进行了PCR扩增, 24对引物能够扩增出期望长度的条带, 22对引物产物表现多态性, 平均每对引物能检测到2.73个等位基因。这些引物能比较准确地将甜瓜材料聚为不同类别。24对引物中, 有19对、16对和15对分别在黄瓜、西瓜和葫芦中通用。以上结果说明, 从甜瓜EST中开发SSR标记是一条简便、可行的途径。     

香菇EST-SSR标记的开发及应用

从NCBI中下载了12 184条香菇(Lentinula edodes)表达序列标签(expressed sequence tag,EST)序列,处理后得到全长3 681 177 bp的4 684个Unigene.在其中共发掘出142个简单重复序列(simple sequence repeat, SSR),分布于120条EST中,分布频率为2.99% (平均分布距离:25.924 kb).其中,单、二、三核苷酸重复是主要的重复类型,A/T,AG/CT,ACG/CTG是单、二、三核苷酸的主要重复基序,分别占所有EST-SSR的23.23%、21.83%和10.56%.利用引物设计软件PrimerPremier5.0设计了40对引物,并利用6%变性聚丙烯酰胺凝胶在18个香菇品种中进行检测.其中,22对引物为多态性引物,多态率为55%.应用NTSYS软件的聚类方法分析表明,18份材料遗传相似系数范围为0.375～0.984,与前人研究结果相符.     

西瓜EST资源的SSR信息分析

对5 034条西瓜无冗余EST序列进行了搜索,共检索出347个SSR,检出率为6.89 %,平均分布距离为7.49 kb。包括91种重复基元，其中二核苷酸和三核苷酸重复基元占主导地位,分别占总SSR的39.48 %和46.68 %。AT是二核苷酸中的优势基元,占二核苷酸重复类型的23.35 %。三核苷酸重复基元分布比较分散，优势基元GAA仅占三核苷酸重复类型的8.64 %。理论上表明这些EST-SSR具有较高的可用性。