枇杷全基因组SSR标记开发及其多态性研究

搜索枇杷全基因组范围内的SSR位点,分析其分布特点,同时使用10个枇杷品种的重测序数据对这些位点的基因型进行分析。结果显示共获得103509个SSR位点,二核苷酸重复类型有73604个,占71.1%,以AT/TA为主。三核苷酸重复类型占15.0%,以AAG/CTT为主。对10个枇杷样本进行重测序,分别获得32～206 Mb的reads,测序深度为12.9×～81.3×。本研究中新开发2个脚本程序(Flank和SSRtype),对重测序数据Reads中包含的SSR位点长度进行了分析,确定基因型。‘早钟6号’的测序深度达到12.9×,能够覆盖80%的SSR位点,说明12×以上的测序深度能够满足SSR位点的分析。枇杷中大量SSR位点为多拷贝(占78.4%),为单个品种单个位点产生3条以上的条带,而在所有品种中呈现两拷贝的SSR位点有12 962个(占12.5%),这些位点产生的多态性条带分别为2～10条不等,多态性信息含量的中位数为0.269,大于0.5的位点有526个。从中挑选20对引物进行荧光PCR,结果显示这些引物的多态性与重测序分析结果一致。     

‘芙蓉李’转录组SSR信息分析与分子标记开发

【目的】明确‘芙蓉李’转录组SSR总体特征,开发SSR引物,为李种质资源多样性分析和品种鉴定等奠定基础。【方法】采用MISA分析‘芙蓉李’转录组SSR位点信息,利用Primer3设计引物,并随机选择40对引物对8个李品种进行多态性分析。【结果】在‘芙蓉李’转录组中,共检测到7 601个SSR位点,分布于5 434条Unigene,SSR位点出现频率为54.51%(SSR位点数7 601与大于1 kb的Unigene数13 944的比值)。其中,单核苷酸重复是主要类型,占总SSR的42.19%。其次是二、三核苷酸重复,分别占总SSR的37.72%和18.48%。A/T和AG/CT是单核苷酸和二核苷酸的优势重复基元。对7 601个SSR位点设计出4 235对SSR引物。随机选择40对引物进行PCR扩增,其中17对在8个李品种中表现出多态性。【结论】李转录组数据是开发SSR标记的有效来源,开发的SSR标记可为李种质资源遗传多样性分析等提供了丰富的候选标记。     

基于万寿菊转录组测序的SSR标记开发

万寿菊（Tagetes erecta L.）花蕾转录组测序共获得48 953条Unigene,利用MISA软件检测出20 666个SSR位点,分布于13 849条Unigene中,出现频率为28.29%,平均分布距离为2.51 kb。优势重复基序为三核苷酸、四核苷酸,分别占总SSR位点的50.16%和20.94%。ATG/ATG和AAAC/GTTT分别是三核苷酸、四核苷酸的优势重复基元,占总SSR重复类型的13.82%和3.66%。随机选取不同主导重复基元类型并合成SSR引物36对,以20份万寿菊自交系的基因组DNA为模板,对引物有效性和多态性进行了验证,30对引物可以扩增到清晰稳定的目标条带,有效扩增率为80.56%;其中13对引物具有多态性,平均He和PIC分别为0.275和0.608。以上结果表明,万寿菊转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为万寿菊的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供可靠的标记选择。     

印度南瓜转录组SSR信息分析及其多态性研究

对印度南瓜（Cucurbita maxima）开展转录组测序分析,共获得131 960条unigene（90.80 Mb）,筛选得到12 557个SSR位点（占总unigene的9.52%）,其发生频率为1/7.4 kb;其中SSR位点中主导类型为二核苷酸重复,占总SSR的49.82%;其次是三核苷酸重复,其出现频率为45.31%。通过Primer5设计得到7 290对SSR引物,随机选择20对SSR引物对30种不同来源的南瓜进行多态性验证分析,结果显示在14对可扩增产物的SSR引物中,11对引物表现稳定可重复的多态性,UPGMA多态性分析显示11对引物可将30份南瓜材料分为5类。研究表明通过对南瓜转录组分析可获得较高频率的SSR位点且类型丰富,为印度南瓜遗传多样性分析和遗传图谱构建提供了候选标记。     

甜瓜基因组SSR位点分布规律与多态性初探

以3个甜瓜品种"BM7"、"伽师瓜"和"Y8"为试材,选取甜瓜基因组的3个DNA区域进行SSR位点的分布规律分析,进一步通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检验甜瓜基因组SSR位点的多态性,以期初步揭示甜瓜基因组中SSR位点的分布规律及其多态性,进而为甜瓜及其它物种开展相关研究提供参考。试验表明:甜瓜基因组中平均每1.9kb就有一个SSR位点,富含A和T的重复基序出现的频率远高于富含C和G的重复基序的频率,没有发现全部由C、G构成的重复基序;二、三、四碱基重复基序的SSR位点占绝大多数(83.3%),五、六碱基重复基序的SSR位点分布较少(16.7%)。二、三、四、五、六核苷酸重复基序SSR位点平均长度依次为21、15、14、16、20bp。设计的82对SSR引物中81对扩增出产物,多态比例最高为48.1%。试验表明,甜瓜基因组中SSR分布具有一定规律,并且可以利用SSR分子标记开展相关研究;试验同时对更好地开展SSR和ISSR分子标记的相关研究奠定了理论基础和依据。     

三色堇转录组SSR分析及分子标记开发

为解决三色堇(Viola×wittrockiana)缺乏共显性DNA标记的问题,利用MISA软件对其转录组测序获得的167 576条unigene进行筛选,共检测出23 791个SSR位点,出现频率为14.20%,平均分布距离为6.75 kb。SSR位点中主导类型为三核苷酸重复,占总SSR的28.31%;其次是二核苷酸重复,占总SSR的12.86%。AG/CT与GAA/TTC分别是二核苷酸与三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的4.01%和1.85%。利用Primer 3共设计出6 863对SSR引物。随机选择30对引物进行PCR扩增,其中18对引物可扩增出清晰、可重复条带,并在42份三色堇资源中表现多态性。基于扩增的多态性SSR信息,42份三色堇种质资源的聚类结果与其遗传背景基本一致。本研究中获得的18对SSR引物可为三色堇遗传图谱构建、功能基因定位等提供有力工具。     

龙眼EST-SSR标记开发及无患子科5个属种质遗传多样性分析

基于龙眼品种‘香脆’果实的转录组测序数据库,开发龙眼EST-SSR引物,评价其在无患子、红毛丹、荔枝、龙荔等4个近缘属植物上的通用性,并进行无患子科5个属55份种质的遗传多样性分析。在13 934条龙眼Unigene中搜索到SSR位点6 683个,SSR发生频率为47.96%,平均分布距离为4.48 kb;单、二和三核苷酸重复是主要的SSR类型,分别占52.78%、26.25%和20.19%;设计出4 670对SSR引物,随机合成185对不同重复类型的SSR引物进行验证,有效扩增率为78.92%(146对),其中多态性引物占34.25%(50对),条带多态率50%～100%;龙眼多态性引物在无患子属、韶子属、荔枝属、龙荔属等4个近缘属上的转移率分别为38.30%、38.30%、68.09%和74.47%。UPGMA聚类分析显示,55份材料在遗传相似系数0.561处明显地划分为龙眼、龙荔、荔枝、无患子和红毛丹5个大类。     

黄皮转录组SSR挖掘及其可用性分析

利用MISA软件筛选黄皮（Clausena lansium）转录组测序获得的68 998条Unigene,共检测出单核苷酸至六核苷酸重复类型的SSR位点11 825个,分布于11 000条Unigene中,出现频率为17.14%,平均分布距离为4.41 kb。6种SSR位点类型中主要为单、二、三个核苷酸重复,分别占总SSR位点的41.48%、24.92%和27.53%。11 825个SSR位点中共发现207种重复基序,重复次数在4 ~ 24次之间,其中出现频率高的基序有A/T、AG/CT、AT/AT、AAG/CTT和AAT/ATT。位点序列长度分布在12 ~ 25 bp之间,其中12 ~ 15 bp最多,占50.95%（6 025个SSR位点）。通过Primer 3设计得到6 102对SSR引物,随机选择30对引物进行多态性验证分析,结果显示24对有效扩增引物中,13对引物在16份不同黄皮种质中表现出多态性。以上结果表明,黄皮转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,开发的大批量SSR标记可为黄皮种质资源遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择。     

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。     

香椿染色体核型分析及SSR分子标记开发

对香椿进行染色体核型分析和SSR分子标记的开发。染色体核型分析发现两个居群的香椿染色体数都是56条,为2A型,香椿的染色体较为原始,变异较小。转录组测序结果共获得66921条Unigene,从中检索得到13 324个SSR位点,分布于11 184条Unigene中,SSR出现频率为19.91%,平均分布距离为3.84 kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占SSR总数的62.33%、19.66%和15.99%,单核苷酸A/T为优势重复基元,占总SSR的62.23%,二核苷酸以AG/CT为主要重复基元,占总位点的10.31%,三核苷酸以AAG/CTT为主要重复基元,占4.85%。利用Primer 3.0设计了8 218对引物,随机选取了19对引物对17个香椿种质进行PCR扩增,6对引物显示出可重复的多态性。     

韭菜全长转录组SSR信息分析及分子标记开发

利用MISA软件筛选韭菜（Allium tuberosum）全长转录组测序获得的49 876条（大于500 bp）转录本序列（89.44 Mb），共检测出13 111个SSR位点，分布在10 332条转录本中，SSR出现频率为26.29%，平均分布距离为6.82 kb。在搜索的6种SSR位点类型中，1 ~ 3个核苷酸重复类型占主要地位，占总SSR位点数的98.74%，其中单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复类型分别为66.55%、12.52%、19.67%。发现重复序列的基序有103个，其中二核苷酸和三核苷酸重复类型中出现频率高的基序有AC/GT（2.54%）、CA/TG（2.29%）、GAA/TTC（1.85%）和AAG/CTT（1.60%）。重复序列的长度在10 ~ 289 bp之间，其中小于20 bp的有11 128个（84.88%），大于20 bp的有1 983个（15.12%）。根据这些SSR位点，共设计出3 311对SSR引物，在随机选取的208对引物中有164对（78.85%）能进行有效扩增，其中39对引物在24份韭菜种质资源中表现出多态性。利用多态性引物SSR41，鉴定出‘马蔺韭’ב791’后代中的6株有性生殖后代。以上结果表明，基于韭菜全长转录组测序开发的SSR标记可以为韭菜的遗传多样性分析、种质资源鉴定和有性生殖后代筛选提供充足可靠的标记来源。     

油梨转录组SSR分子标记开发与种质资源亲缘关系分析

选取海南大学油梨种质资源圃的‘Fuerte’油梨花朵和小果进行转录组测序，获得18 010条序列，总长度为29 422 056 bp。利用MISA软件检索转录组测序数据，获得分布于4 687个序列中的6 312个SSR位点。经统计发现，SSR在所检测的序列中出现的频率为35.05%。分析SSR位点特征显示，所有类型的SSR平均长度为18.90 bp，SSR之间的平均距离为4.66 kb。‘Fuerte’油梨转录组中SSR序列以二核苷酸、三核苷酸重复类型为主，两者占SSR总数的87.15%。二、三、四核苷酸重复类型中优势基元分别为AG/CT、AAG/CTT、AAAT/ATTT。利用Primer 3.0对SSR序列设计引物13 398对。以32份油梨种质资源为研究对象，对随机挑选的100对SSR引物进行有效性验证，并用于对这些油梨种质进行亲缘关系分析。发现其中40对引物具良好多态性，共扩增出219条谱带，其中171条为多态性谱带。经计算，平均每对引物产生4.275个多态性片段。He和PIC均值分别为0.529和0.456。UPGMA聚类和PCA分析结果较一致，在系数设定为0.74时可将32份油梨种质分为4大类，与地理分布有一定的关系。     

菜薹转录组中SSR信息与可用性分析

利用菜薹转录组分析检测到48 975条unigene（38.17 Mb）序列数据,运用MIcroSAtellite（MISA）工具发现其中具有1 ~ 6个核苷酸重复类型的SSR位点11 879个,SSR位点发生频率为1/3.2 kb（312.5/Mb）。6种SSR位点类型中主要为1 ~ 3个核苷酸重复,占总SSR位点数的99.01%,其中单、二和三核苷酸类型分别为41.11%、28.23%和29.67%。发现重复序列的基序58个,重复次数在5 ~ 23之间,其中出现频率高的基序主要有A/T、AG/CT、AT/AT、AC/GT、AAG/CTT和AGG/CCT。重复序列长度在10 ~ 60 bp之间,大多小于20 bp,大于20 bp的仅有7.9%（938个SSR位点）。设计出676对具有潜在多态性的SSR引物组合,从中随机抽取30对引物进行PCR扩增验证其可用性,发现22对引物在4份菜薹种质中的扩增产物条带清晰稳定,其中12对引物具有多态性。     

利用黄秋葵转录组信息挖掘SSR标记及用于种质分析

通过对黄秋葵（Hibiscus esculentus L.）转录组信息分析,共获得74 600条unigene,全部序列有52 976 011 bp;有3 191条unigene包含SSR的序列,从中鉴定出3 448个SSR位点,其中有235条序列包含1个以上SSR,复合SSR有123个。优势重复基序为三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR的60.79%和21.43%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元,占总位点的11.02%,三核苷酸重复基元以AGA/TCT为主,占总位点的19.61%。利用Primer 3.0共设计出8 088对SSR引物。从87对有效扩增引物中随机选择60对用于32份黄秋葵种质的多态性验证分析,其中36对（占60%）引物表现稳定可重复的多态性。利用UPGMA作图,将32份供试材料分为2类。利用黄秋葵转录组数据进行SSR标记开发,能获得较高频率的SSR位点,且类型丰富,为其遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更丰富可靠的标记选择。     

胡萝卜品种资源遗传多样性及亲缘关系研究

结合表型和SSR标记对29份中国胡萝卜地方资源、40份橘色栽培品种以及1份土耳其紫色品种进行遗传多样性和亲缘关系研究。田间农艺性状多样性分析表明,除叶长、根长、根粗外,春秋两季胡萝卜橘色栽培品种的多样性指数平均值低于地方资源。主成分分析结果表明,中国橘色地方资源和橘色栽培品种表型在秋季较为相似,但在春季差异较大。利用38对SSR引物对胡萝卜品种进行扩增,共扩增出133个多态性位点,其中中国地方资源与橘色栽培品种的平均多态性位点数分别为4.2和2.9个。中国地方资源的多态性信息含量值(0.74±0.06)明显高于橘色栽培品种(0.42±0.03)。聚类分析将供试胡萝卜材料分为2组,第I组包括所有橘色栽培品种和橘色地方资源B0241,第Ⅱ组包含其他地方资源和紫色品种L1。     

蓝靛果忍冬转录组SSR信息分析及其分子标记开发

利用MISA软件筛选蓝靛果忍冬（Lonicera caerulea L.）转录组测序获得的45 656条Unigene,共检测出14 841个SSR位点,分布于11 251条Unigene中,出现频率为32.51%,平均分布距离为2.58 kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR位点的34.81%,42.79%和20.64%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元,占总位点27.2%,三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主,占6.18%。利用 Primer 3.0 共设计出 21 867 对SSR引物。随机选择20对引物进行PCR扩增,其中8对扩增出清晰可重复的条带,5对在16个蓝靛果忍冬材料中表现出多态性。利用UPGMA作图,将16份供试材料分为3类。丰富的SSR多态性为蓝靛果忍冬遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择。     

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。     

中国樱桃InDel标记开发及其在蔷薇科果树中通用性评价

对栽培和野生中国樱桃进行De novo基因组测序和比对，在全基因组范围内检测筛选出50 617个InDel位点，并挑选均匀分布的200个标记进行验证，其中，27个标记在中国樱桃种内表现出多态性。利用多态性标记，对不同来源的192份中国樱桃（168份栽培和24份野生）种质进行基因型分型，共检测到60个等位基因（N_a），平均每个标记2.2个；基因多样性指数（H_s）为0.010 ~ 0.500，平均0.239；多态性信息含量（PIC）为0.010 ~ 0.375，平均0.198，表明中国樱桃遗传基础相对狭窄。根据聚类结果和地理分布将192份中国樱桃种质大致划分为5个群体。筛选出在蔷薇科李亚科樱属、李属、桃属、杏属、苹果亚科梨属、苹果属和蔷薇亚科草莓属、悬钩子属等重要果树共8个属156个个体中表现出较好通用性标记34个。物种与中国樱桃亲缘关系越近，InDel标记的多态性越高。