番薯属甘薯与牵牛EST-SSR标记开发及通用性分析

通过对番薯(Ipomoea)属的12 812条甘薯和28 422条牵牛EST唯一序列进行检索分析,在319条甘薯EST序列中发现了共328个EST-SSRs,平均每20.41 kb出现1个甘薯SSR;在936条牵牛EST序列中发现962个EST-SSRs,平均每17.87 kb出现1个SSR;在检索到的甘薯和牵牛EST-SSRs中,二核苷酸重复类型的SSR最多,分别占各自检索总数的44.51%和40.64%。利用SSR-ESTs分别设计了36对甘薯EST-SSR引物和92对牵牛EST-SSR引物,其中有28对甘薯引物在8个甘薯品种中有扩增产物,13对引物扩增产物具有多态性,多态性引物占所设计甘薯引物的36.1%;42对牵牛EST-SSR引物在甘薯基因组中可以扩增出清晰的条带,其中19对有表现较好的多态性,占设计的牵牛EST-SSR引物的20.7%。结果表明,牵牛EST-SSR标记在甘薯上具有通用性,可用于甘薯基因组多样性分析。     

木薯EST资源的SSR信息分析

为了进一步利用现有木薯 EST-SSR 资源.笔者从 NCBI 公共数据库下栽了 38411 条木薯 EST,去除低质量的和冗余的的序列后,得到全长为 4.16×103kb 的无冗余序列5401条.在无冗余序列中发现含有 SSR 的 EST 序列595条.共691个SSR,平均相隔 6.02 kb 出现一个 SSR.这些 SSR 的出现频率和平均长度分别是 11.02%和 18.89 bp.在 1～6 bp的重复基元中,二核苷酸重复基元出现频率最高(36.03%),其次是三核苷酸重复基元(31.84%)、单核苷酸重复基元(30.10%).出现较多的重复基元是 A/T(29.23%),其次是 AG/CT(24.75%).结果说明,木薯的 EST-SSR 出现频率较高、类型较丰富、多态性潜能较高,具有较高的利用价值.     

西瓜抗枯萎病相关EST-SSR的信息分析

对西瓜枯萎病菌生理小种1诱导的抑制差减杂交cDNA文库测序获得的4000条EST进行分析,经过前处理后拼接得到1487条unigene序列,全长为759 kb.在其中978条unisene序列中共检索出2136个EST-SSR,出现频率为53.4%.EST-SSR的平均分布距离和平均长度分别是1/0.36 kb、19.59 bp.EST-SSRs中的重复单元以二核苷酸和三核苷酸重复为主,二者在总EST-SSRs中的出现频率为98.08%.GA/TC和GAA/TTC是二、三核苷酸中的优势重复类型,分别占二、三核苷酸重复的25.78%和12.97%.西瓜抗枯萎病相关EST资源的SSR信息分析为进一步建立西瓜EST-SSR标记和探索其在西瓜基因组学研究中的应用奠定了基础.     

辣椒花药转录组SSR位点信息分析及标记开发

为开发高效实用的EST-SSR标记,对辣椒(Capsicum annuum L.)花药样品的转录组进行测序,去冗余后得到44 832条转录本序列。对所有转录本进行SSR分析,共检测出7 189个SSR位点,分布于5 721条转录本上。SSR位点出现频率为16.04%,平均每7.90 kb检出1个SSR位点。分析SSR位点特征发现,97.80%的SSR重复序列长度在10～30 bp之间,单核苷酸和三核苷酸为主要重复基元类型,各占SSR总数的45.31%和35.99%;全部SSR位点共有159种重复基元,除单核苷酸重复外,AG/CT、AAG/CTT为优势重复基元,分别占SSR总数的9.72%和8.43%。随机选择29对EST-SSR引物在8个供试辣椒自交系中进行扩增发现,引物有效性为93.10%,多态率为17.24%。本研究中开发的EST-SSR标记可为辣椒的种质资源遗传多样性分析、分子标记辅助育种等提供支持。     

猕猴桃EST序列的SSR信息分析

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。研究结果表明,从猕猴桃EST序列中获得了7939条SSR,其中包括二核苷酸重复5131条（64.63%）,三核苷酸重复1237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2.48kb 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。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,共分布4654条（90.70%）。通过筛查猕猴桃EST序列中的SSR,可为猕猴桃基于EST-SSR的分子生物学研究奠定理论基础。     

基于野鸦椿转录组测序的SSR多态性分析

为推动野鸦椿(Euscaphis japonica)遗传多样性研究,以福建乡土树种野鸦椿的转录组序列为基础,对野鸦椿SSR位点进行挖掘。结果表明：通过MISA软件从野鸦椿169 224条Unigenes序列检测出47725个SSR位点,分布于38 802条Unigene中,出现频率为28.20%,平均分布距离为2.46 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70.27%、18.98%和8.81%。47 725个SSR位点由100种重复基序构成,A/T、AT/AT、AAT/ATT分别是单核苷酸及二、三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的70.17%、8.46%和3.12%。基因GO功能分类表明,含有SSR位点的野鸦椿转录组基因被富集到3个Ontology类别的56个GO Term中,生物学过程涉及的GO Term最多,有25个。利用Primer 3.0对SSR序列设计引物26 554对,成功率为55.64%。野鸦椿转录组SSR位点丰富,分布密度大,具有较高的多态性潜能,可作为开发SSR标记的有效来源,为野鸦椿遗传多样性研究、品种鉴定、分子辅助育种...     

小麦2B染色体新SSR标记开发

为开发用于小麦育种的新SSR分子标记,利用普通小麦中国春2B染色体25 Mb的DNA序列进行了SSR筛选,在检测到的2 852个SSR中80.40%是二核苷酸重复。二、三、四、五核苷酸重复序列分别有6,30,17,1种类型。二核苷酸中GA/CT、AG/TC、AT/TA数量最多,分别占SSR总数的20.44%,19.00%,17.15%;三核苷酸中CTT/GAA的数量最多,占SSR总数的2.56%;四、五核苷酸重复出现的频率都较低。进一步分析SSR的重复次数,发现二核苷酸重复次数总体较高,重复次数≥10的SSR数量有327个,占所有二核苷酸序列的14.26%,其中,AG/TC、AT/TA的重复次数≥10的SSR数量分别有98,97个。三核苷酸的重复次数总体偏低,重复次数≥8的SSR数量仅有62个,占所有三核苷酸序列的11.55%,其中TTC/AAG的重复次数≥8的SSR数量最多,有12个。四核苷酸中只有ACAT/TGTA、TAGA/ATCT的重复次数分别达到了16,14次,其他重复基元的重复次数主要为5～7次。根据筛选到的SSR位点共设计合成了135对SSR引物,发现有101对(74.81%)引物在小麦品系Cf5019-21和Cf5240-41扩增出清晰的DNA条带,17对引物在二者间表现出差异扩增。     

花生栽培种EST-SSRs分布特征及应用研究

利用自行开发的20 160条花生栽培种荚果EST, 通过序列拼接, 获得8 289条无冗余EST。经搜索, 共检测出740个SSR位点, 分布于651条EST中, 发生频率为7.8%, 平均每6.8 kb EST序列含一个SSR位点。功能注释结果表明具生物过程、分子功能和细胞组分的EST分别为73、111和56条。在花生荚果EST-SSR中, 三核苷酸重复类型出现频率最高, 占总SSR的62.8%, 其次是二核苷酸重复类型, 占总SSR的33.6%。在出现的26类重复基序中, AG/TC重复基序出现频率最高, AAG/TTC次之。利用Primer premier 5从651条含有SSR的EST中共设计引物233对, 从中随机选取100对引物检测EST-SSR在花生栽培种中的多态性及在野生种中的可转移性。结果表明, 有86对引物在供试的22个花生栽培品种中得到有效扩增, 其中10对在栽培种中具有多态性, 每对引物检测出的等位基因数2~3个, 平均2.2个。可扩增引物在野生种中的可转移率为12.5%~100%,平均96%。在野生种间检测出多态性的引物76对,每对引物检测出等位基因2~9个, 平均4.06个。     

鹅掌楸EST-SSR引物开发及通用性分析

通过对6520条鹅掌楸EST序列进行检索,在364条ESTs中发现394个SSRs,鹅掌楸EST-SSRs平均密度为每8.5kb含有1个SSR;在检索出的SSRs中,二核苷酸重复单元的SSRs类型最多,占总数的61.9%。利用SSR-ESTs序列共设计176对EST-SSR引物,其中132对在鹅掌楸上有扩增产物,66对扩增出多态,多态性引物占所设计引物的36.9%。这批EST-SSR引物在物种之间具有较高的通用性。研究表明在鹅掌楸中表现多态的66对EST-SSR引物,85%在中国马褂木中有扩增,54%在白玉兰中有扩增。     

基于转录组测序的槜李EST-SSR标记开发

为开发槜李EST-SSR标记,本研究利用MISA软件筛选了槜李花转录组测序获得的35584条Unigenes,对其SSR信息进行分析后,利用Primer Premier 3.0软件设计EST-SSR引物,并随机选取40对SSR引物对12个李品种进行EST-SSR引物筛选及多态性分析。结果发现,在槜李花转录组中共搜索到个10791个SSR位点,分布于8433条Unigenes,SSR发生频率为23.70%,平均每3.71 kb含有1个SSR;SSR重复基元中二核苷酸重复出现频率最高,占总SSR数量的52.98%,其次为三核苷酸重复(占24.00%)和单核苷酸重复(占20.95%);二核苷酸重复基元以AG/CT为主(85.95%),三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主(31.24%)。利用Primer Premier 3.0软件共设计出9870对候选引物,随机选择40对引物对12个李品种进行SSR引物筛选及多态性分析。40对引物均能扩增出预期大小的条带,有效扩增效率为100%,40对引物中有5对引物在12个李品种中表现出多态性。本研究开发的EST-SSR标记可为李属植物遗传多样性分析提供丰富的候选标记,同时可为槜李发育相关功能基因定位、遗传图谱构建、及分子标记辅助育种等研究提供帮助。     

基于梨EST和基因组序列SSR引物的批量开发与应用

目前基于梨属植物基因组开发的SSR引物太少,远不能满足其品种鉴别、遗传多样性分析和分子标记辅助育种等研究与应用的需要。为进一步开发更多的梨SSR引物,本研究从NCBI公共数据库检索到梨的4 338条ESTs和478条基因组序列。通过前处理和聚类去冗余后得到全长为343.81 kb的无冗余的686条ESTs,搜索获得725个SSRs,其平均长度为17.34 bp。在一至九个核苷酸的重复基元中,其主要类型是单核苷酸重复和二核苷酸重复,两者所占的比例分别为84.44%和10.34%。BLASTx同源性比较分析发现,上述686条ESTs中305条在数据库中可以找到同源序列,占ESTs总数的44.46%,功能已知蛋白质中碧桃来源的ESTs所占比例最大,为41.37%。GOA功能分类结果表明,293条ESTs可划分为生物过程、分子功能和细胞成分3大功能类,其中与细胞过程相关的ESTs数量最多,为103条。序列分析结果显示,EST-SSRs与基因组SSRs的平均检出频率分别为2 108.74 loci/Mb和91.11 loci/Mb,两者具有显著的差异。本研究基于梨的EST和基因组序列,应用MISA批量开发技术分别获得了111对EST-SSR引物和291对基因组SSR引物,随机抽取及合成11对引物的验证结果表明,开发得到的SSR引物在梨属植物中具有较好的通用性。     

基于公共数据库的西瓜EST-SSR信息分析与标记开发

为了给西瓜遗传基础研究提供新的共显性分子标记,对公共数据中的8619条西瓜EST序列进行处理和分析,获得202个EST-SSR,分布在191条EST序列中,出现频率为2.31%,分布密度为1/19.1kb.其优势重复基序为二核苷酸和三核苷酸(68.8%),在二核苷酸基序中以AG/TG类型为最多(46%);在三核苷酸基序中,以AAG类型为最多(43%).基序重复次数以4次(17.8%)、7次(15.3%)和11次(14.9%)为最多.长度主要分布在20～30 bp(76%).利用上述EST-SSR序列设计获得24对引物在西瓜白化致死近等基因系中进行验证,结果获得了16对有效的扩增引物,占总设计引物对数的66.7%.结果表明:利用公共数据库中的EST序列开发西瓜EST-SSR标记是一种有效的方法.     

南瓜属EST-SSR标记的开发及在杂种纯度鉴定中的应用

为利用SSR标记进行快速、准确的南瓜杂交种纯度分析,进行了南瓜EST-SSR标记的开发.从NCBI数据库下载1 457条南瓜属作物EST序列,去除冗余序列后进行SSR位点搜索,共得到215条含有SSR位点的EST序列.这些SSR位点包含111种重复基元,其中二核苷酸(62个,占28.84％)和三核苷酸(86个,占40....     

水生植物芡实的转录组SSR位点信息分析

为了研究水生植物芡实的遗传多样性,本研究利用转录组测序技术开发芡实EST-SSR标记,转录组测序共获取86 829条Unigene,运用MISA软件发掘芡实转录组数据中的SSR位点,并获取了9 640个,其出现频率为11.10%,平均分布距离为7.65 kb。二核苷酸和三核苷酸重复为芡实转录组中的主要重复类型,分别占SSR总数的61.88%和21.55%。出现重复序列的基序共有226种,优势重复基元为A/T、AG/CT和AAG/CTT,出现频率分别为11.25%、50.87%和6.51%。SSR基序长度主要集中在12～20 bp,长度超过20 bp的共有717个,占7.44%。设计并筛选出了11对SSR引物。通过对芡实转录组序列SSR信息的分析,发现芡实SSR位点出现频率高、重复类型多,可为进一步开发芡实SSR标记、遗传多样性提供有效的理论依据。     

源于大豆EST的花生属（Arachis）同源SSR标记的开发及利用

通过拼接394 370条大豆EST共获得82 614条Uni-EST,其中2 082条包含2 191个SSR位点,平均每22.96 kb EST出现1个SSR。二核苷酸重复在大豆EST-SSR中占比例最大(63.5%),其次是三核苷酸重复(30.9%);AG/CT在SSR基序(motif)中出现频率最高(35.8%),AT/AT (25.4%)次之。2082条SSR-EST共设计引物685对,其中582对在4个大豆品种中得到有效扩增,98对检测出多态性。582对可扩增引物在花生属中的可转移性分析表明,大豆EST-SSR在花生属9大区组间的可转移性有所差异(12.4%~15.7%),匍匐区组最高,大根区组最低,平均为14.2%。79对可转移性同源标记在花生区组中的多态性分析表明,供试SSR有69个在10野生种间检测出多态性,仅5个在22个栽培品种中具多态性。对引物ES-105在大豆和花生区组中的扩增产物测序结果显示,两个大豆品种间仅SSR位点存在3个AT重复差异,其余序列均一致,而大豆与花生区组间的扩增产物在序列上存在较大差异,花生区组除缺失SSR位点外,侧翼序列也存在频密的插入/缺失和置换。研究结果表明,通过大豆EST开发花生属同源SSR标记具可行性。作为有功能的分子标记,大豆EST-SSR在花生区组内多态性丰富,可直接用于大豆-花生比较基因组研究。     

花生EST-SSR分子标记的开发

利用NCBI的Genbank数据库中公布的花生53177条EST序列以及本实验室创造的花生栽培品种E12(Arachis hypogaea L.)所构建的Unigene文库中的4 074条EST序列,对这些序列进行前期处理(去除冗余序列,对含有重叠区域的EST序列进行拼接),总共获得非冗余且拼接较长的序列11 260条.通过软件分析发现两个EST库中共包含有1 323个SSR位点,主要是2个和3个核苷酸重复,除此之外也有少量的4核苷酸重复以及复合重复.这些EST-SSR平均长度为18.88 bp,平均每8.5条EST序列就包含有一个SSR位点.其中AG/TC、CTY/GAA重复出现的频率最大,分别占到2个核苷酸重复和3个核苷酸重复的39.3%和22.6%.     

香蕉根系转录组SSR位点信息分析

分析香蕉根系转录组中的SSR位点信息,并设计SSR引物,为开发新的分子标记奠定基础。利用MISA工具对香蕉根系转录组unigene序列进行SSR检索。从25158条unigene中共发现4663个SSR,分布在3820条unigene序列中,出现频率为18.53%,平均每7.77 kb含有1个SSR位点,共有58种重复基元。香蕉根系转录组中,二、三核苷酸重复基元所占比例最大,分别为40.50%和40.63%;二者分别以AG/CT和AGG/CCT重复基元为主,分别占该重复基元的88.03%和30.83%。SSR重复次数以5~9次为主,基序长度主要分布于12~20 bp,平均长度为18.80 bp。香蕉根系转录组SSR位点频率、密度较高,类型多样,在香蕉遗传多样性研究及分子标记辅助育种中有较大应用潜能。     

高加索三叶草SSR序列特征分析

为获得高加索三叶草转录组特征,对高加索三叶草的根茎系统进行三代转录组测序,检测到79424条Unigene,序列总长为167351.88kb,进一步分析得到48235个SSR位点,平均3.47 kb出现一个SSR.高加索三叶草转录组的SSR类型丰富,其中单核苷酸和三核苷酸重复SSR数量最多,分别占SSR总数的45.8％和22.6％,其次是复杂SSR序列占比为15.2％、二核苷酸重复占比为12.8％、四核苷酸重复占比为2.1％、六核苷酸重复占比为0.9％和五核苷酸重复占比为0.6％.本研究对高加索三叶草转录组数据SSR位点信息进行分析,为三叶草属种质资源鉴定和分子标记辅助育种提供更多的标记资源.     

槟榔转录组SSR位点信息分析

采用生物信息学方法对槟榔(Areca catechu L.)果实转录组中的SSR位点信息进行分析,以期为槟榔SSR标记开发提供依据。利用MISA工具对槟榔转录组测序获得的Unigene序列进行SSR检索、位点信息分析和SSR引物设计。从94 562条Unigene中共检索到51 245个SSR位点,分布在31 482条Unigene序列中,平均分布距离为1/2.12 kb,发生频率为54.19%。单核苷酸是主要重复类型,所占比例为30.14%。优势重复基元是A/T、AG/TC、GA/CT和TA/AT,分别占单核苷酸的80%、二核苷酸的27%、26%和25%。重复次数以3～11次重复为主,所占比例为69.37%。大部分基序长度集中在12～20 bp之间,所占比例为92.77%。设计获得34 983对SSR引物。研究结果表明槟榔SSR位点分布频率较高、类型丰富、具有较高的多态性潜能和可用性,可为槟榔SSR标记开发、种质资源鉴定、遗传多样性分析、分子标记辅助育种等方面提供的理论基础。     

棉花非冗余性EST-SSR新标记的开发及其评价

利用Clustal X等软件对公共数据库现有的393 753条棉花EST序列分析,得到349 815条非冗余EST序列,借助自主开发的SSRmine软件共发掘SSR位点11 372个,分布于10 507条EST中,EST-SSR的频率是3%,平均相隔21 kb出现一个SSR。在2~6 bp的重复基元中,三核苷酸和六核苷酸分别占34.1%、40.6%,二、三、四、五和六核苷酸基序分别以AG/CT、AAG/CTT、AAAT/ATTT、AAAAG/CTTTT和AAAAAG/CTTTTT的类型最多。利用去冗余的且在亚洲棉、陆地棉、海岛棉中没有被开发过的410条EST序列设计开发了200对非冗余性SSR引物,利用自主开发的SSRD软件通过SSR引物序列下载、预处理、Blastn、提取相似性分值≥81%的引物编号、提取引物冗余对、冗余引物写成一行等6个步骤去除来源于自身部分同源序列以及与CMD释放的不同棉种相似性SSR引物,得到了非相似性引物,定名为CRIXXX (CRI即Cotton Research Institute)。并分别选用棉花12个种的代表性材料对其中100对进行引物功效评价,包括多态信息含量(polymorphism information content, PIC)及引物通用性研究。结果显示,从自主开发的100对SSR引物筛选出56对均能在12份材料间扩增出稳定明显的条带, 其中多态性引物35对,多态率占35%。引物的PIC变幅为0.097~0.888,平均为0.482;1对海岛棉EST-SSR引物在12份材料间的通用性为100%,25对亚洲棉引物通用性为81%,74对陆地棉引物通用性为80.1%。