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。     

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。     

蝴蝶兰EST 资源SSR 标记分析与开发

 利用SSRIT软件对NCBI上蝴蝶兰的8 188条EST序列按照碱基重复单元数8以上的标准进行SSR位点查找,发掘出246条EST序列,共含有261个SSR位点,检出率为3.19%。二核苷酸重复是最主要的重复类型,占SSR总数的94.25%。SSR的不同重复单元中,最常见的重复单元是：(TA)_n和(GA)_n,其余出现频率较高的依次为(TC)_n、(AT)_n和(AG)_n。设计了32对EST-SSR引物,以蝴蝶兰品种‘V31’的DNA为模板进行PCR扩增,发现16对引物能扩增出预期产物。进一步用这16对引物对16个蝴蝶兰品种（系）进行PCR扩增,9对引物有多态性,多态性条带数在2 ~ 12个之间。结果表明,设计开发的蝴蝶兰的EST-SSR标记是有效的。     

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。     

山葡萄种质资源SSR遗传多样性分析

对360份山葡萄种质资源进行了遗传多样性分析研究。从245对引物中筛选出18对用于供试材料的SSR扩增;单条引物扩增条带为4~13条,平均9.44条;扩增产物长度介于150~1 000 bp,以200~750 bp的扩增片段居多;18对引物共扩增出170条带,其中多态性条带167条,多态性百分率为98.2%;Shannon’s多样性指数(I)为1.778051。某些品种(系)产生了特有SSR标记带,共5条,占2.95%。     

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。     

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。     

ISSR和RAPD分子标记技术在不同君子兰品种遗传多样性上的应用

采用ISSR标记和RAPD标记技术研究了15个君子兰品种的遗传多样性。结果表明:从55条寡聚核苷酸引物中筛选出10条简单重复序列引物,共扩增出65条带,平均每条引物扩增出6.5条带,其中5.4条多态性带,多态性比率为81.95%;从55条寡聚核苷酸引物中筛选出11条多态性引物,共扩增出47条带,平均每条引物扩增出4.27条带,其中32条多态性带,多态性比率为67.88%。POPGEN软件计算出君子兰品种间遗传距离为0.1123~0.6330,平均值为0.3263。基于遗传相似系数的UPGMA聚类分析将15个品种明显聚为二组,国兰系列品种为一组,日本兰系列品种组成另一组。     

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。     

辣椒种质遗传多样性的RAPD分析

采用11个RAPD随机引物对37份辣椒材料进行PCR扩增。共扩增出51条谱带,其中多态性条带36条,多态性检测率占70.6%,不同引物扩增的条带在3~7条不等。结果表明:通过聚类分析37份辣椒种质供分为5个类群,每类群的种质亲缘关系较近,但遗传关系与地域距离并无明显的相关性。     

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。     

中国马铃薯部分栽培品种遗传多样性的AFLP分析

 采用AFLP方法分析中国各地79个马铃薯栽培品种, 获得了8对引物组合的扩增谱带, 为马铃薯品种的鉴定提供了分子依据。8对引物组合扩增结果共获得801条带, 平均每对引物组合产生100.13条带。其中493条为多态性条带, 平均多态性检出率为61.2% , 引物组合E11 /M51扩增的多态性比率最高。聚类分析将材料分成3类, 聚类结果与地域无明显相关。     

高羊茅EST-SSR标记开发及遗传多样性分析

采用从其他作物转移与利用自身EST序列设计两种方法为高羊茅（Festuca arundinacea L.）开发EST-SSR分子标记,并利用所开发标记对高羊茅品种（系）进行遗传多样性分析。利用来自小麦、大麦、玉米、高粱和水稻的732对EST-SSR在高羊茅上进行通用性分析,得到406个有效的扩增引物对（55.46%）。利用高羊茅EST数据库（GenBank/dbEST）中63 853条EST序列进行微卫星序列的查找,共发现包含微卫星的EST序列420条,占整个EST总数的0.658%。其中三核苷酸基序出现频率最高（43.33%）,次之为二核苷酸基序（33.57%）。二核苷酸基序以CT/GA出现频率最高（16.90%）,三核苷酸基序以CAG/GTC出现的频率最高（10.63%）。进一步运用Primer 5.0软件设计了108个引物对,并交上海桑尼公司合成。PCR检测表明,92个引物对（85.19%）在高羊茅中均可以扩增出稳定清晰的带型。从498对（其中5种作物的406对,高羊茅的92对）有效扩增的EST-SSR引物中随机选取81对引物,对12个高羊茅品种（系）进行扩增。79个引物对显示出多态性（97.53%）。共检测到133个等位变异,平均每对引物有1.68个等位变异;多态性信息含量（PIC）值最高为0.66,最低为0.14,平均为0.48。聚类分析结果表明,12份材料在相似系数为0.61处可分为5大类：第Ⅰ类为‘爆发力’和‘法思’;第Ⅱ类为‘强劲’、‘家园’和‘翠碧A’;第Ⅲ类为‘可其思3号’和‘凌志’;第Ⅳ类为‘雅典娜2号’、‘美洲虎3号’、‘火凤凰’和‘TF160’;‘球道’单独为第Ⅴ类。     

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。     

基于EST-SSR标记分析猕猴桃种质遗传关系

利用开发的11对EST-SSR引物分析了33份猕猴桃种质资源的遗传多样性及其遗传关系。结果表明,11对EST-SSR引物在所有供试材料中均可扩增出清晰条带,其中有8对引物呈现多态性,多态性扩增率为72.7%,对33份种质材料的区分率达100%。8对多态性引物共检测到61个等位基因,每对引物可检测到的等位基因数为2-17,平均为7.6个。利用NTSYS-pc软件,以不加权成对算术平均法(UPGMA)对扩增结果进行聚类,谱系图显示,33份种质材料之间的相似系数在0.60～0.97,表明猕猴桃种质之间遗传关系相对来说不是很远。在相似系数0.73的水平上可将供试猕猴桃材料分为7个类群,其结果与传统的形态分类大体一致。从分子角度揭示了猕猴桃种质资源的遗传多态性及其遗传关系。可为猕猴桃种质改良提供理论依据。EST-SSR是非常有效和可靠的分子标记,可为猕猴桃分子育种及遗传连锁图构建奠定基础。     

二倍体马铃薯栽培品种遗传多样性的SSR标记分析

二倍体马铃薯基因组相对简单,借助二倍体进行育种可以加速马铃薯的育种进程,因此评价二倍体马铃薯种质的遗传多样性,挖掘和有效利用优良性状显得非常必要。为了筛选多态性的SSR标记,用55对SSR引物扩增39个遗传关系相对较远的二倍体马铃薯材料。选取分布在12条染色体上的12个具有高多态性的SSR标记评价192份二倍体马铃薯栽培品种的遗传多样性,共检测到98个等位位点,其中97个为多态性位点;每对SSR引物扩增出的等位位点为6~18个,平均8.2个。用非加权配对算术平均法(UPGMA)进行聚类,显示出所有供试材料的遗传关系:12对SSR引物可以将192份材料中的186份区分开;这192份材料被划分为11个组群,其中第一个组群包含了83.3%的材料。     

DNA markers for variety identification in date palm (Phoenix dactylifera L.)

Summary

Simple sequence repeats (SSRs; microsatellites) are currently the favoured type of molecular marker for identifying plant germplasm. However, identifying polymorphic SSRs and then using them to distinguish closely-related varieties can be time-consuming. Polymorphic markers originating from particularly labile regions of the genome are likely to be easier to develop and also have the potential to identify markers that have higher polymorphic information contents. Genomic regions that vary in somaclonal “off-types” are a possible source of such labile regions of the genome. Thirty-seven primer pairs, developed from sequences that differed between normal and mantled somaclonal mutant oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) plants, were used in polymerase chain reactions to screen DNA from 18 varieties of date palm (Phoenix dactylifera L.). From the resulting polymorphisms, three primer pairs were selected which, when used in combination, could identify each of the date palm varieties, unambiguously. The polymorphic bands were isolated, sequenced, and new internal primers were designed. However, all of the amplifications using these new primers yielded only monomorphic bands, indicating that the variation among these date palm varieties lay mainly at or near the original primer sites, and that the internal sequences were conserved.