黄羽鹌鹑EST-SSR标记的开发与应用

本研究旨在加速分子标记在鹌鹑遗传育种等方面的应用,利用生物信息学方法开发黄羽鹌鹑的新EST-SSR标记。结果表明:在黄羽鹌鹑中成功开发出了6个EST-SSR标记,这些标记在75只黄羽鹌鹑群体中检测到的观测等位基因数2-6个;EST-SSR标记在黄羽鹌鹑的平均多态信息含量和平均杂合度分别为0.5451和0.6134。在6个EST-SSR标记中P1、P2、P5为高度多态标记,P3、P4、P6为中度多态标记。新开发的6个EST-SSR标记可以用于黄羽鹌鹑的遗传多样性分析。     

不同鹌鹑群体EST-SSR标记多态性分析

为了加速分子标记在鹌鹑遗传育种等方面的应用,利用生物信息学方法开发出鹌鹑的6个EST-SSR新标记,并在两种鹌鹑中检测其多态性。结果显示:6个EST-SSR标记在朝鲜鹌鹑的平均多态信息含量和平均杂合度分别为0.4937和0.5613,P2、P3、P5为高度多态标记,P1和P4为中度多态标记;6个EST-SSR标记在北京白羽鹌鹑的平均多态信息含量和平均杂合度分别为0.5797和0.6331,P1、P2、P3、P5为高度多态标记,而P4和P6为中度多态标记。研究表明新开发的6个EST-SSR标记可以用于鹌鹑的遗传多样性分析。     

3个鹌鹑群体的微卫星标记多态性分析

为了从分子水平上揭示朝鲜鹌鹑、中国黄羽鹌鹑、中国黑羽鹌鹑3个鹌鹑群体的遗传结构和亲缘关系,为鹌鹑的遗传资源研究提供科学依据,本研究采用PCR扩增、聚丙烯酰胺凝胶电泳、聚类分析等方法对3个鹌鹑群体进行了微卫星标记的多态性分析。结果表明,12个微卫星标记在3个鹌鹑群体中检测到的观测等位基因数在4~7个之间,中国黄羽鹌鹑、中国黑羽鹌鹑、朝鲜鹌鹑的平均多态信息含量分别为0.6853、0.6401和0.6565;平均期望杂合度分别为0.7333、0.6957和0.7111,以中国黄羽鹌鹑群体遗传多态样性最为丰富。聚类分析结果表明,中国黑羽鹌鹑和朝鲜鹌鹑的遗传距离最小为0.0628,因此中国黑羽鹌鹑和朝鲜鹌鹑先聚为一类,而后与中国黄羽鹌鹑聚合在一起。这也更进一步证明了中国黑羽鹌鹑和朝鲜鹌鹑有更近的亲缘关系,而中国黑羽鹌鹑,朝鲜鹌鹑与中国黄羽鹌鹑的亲缘关系要远一些。     

基于RAD-seq静原鸡保种群体的遗传变异分析

旨在分析静原鸡白羽、麻羽、黑羽保种群之间的遗传变异,挖掘调控特征性状的关键候选基因。本研究利用RAD-seq技术对180日龄特征明显、发育正常且健康的白羽、麻羽、黑羽静原鸡(每个羽色选取60个个体,40只母鸡,20只公鸡)进行测序,基于SNP标记计算观察杂合度(Ho)、群体内核酸多态性(Pi)、群体的平均近交系数(Fis)等指标,分析静原鸡3个类群的遗传多样性和群体结构,并通过选择性清除分析和全基因组关联分析(GWAS)筛选出候选基因,利用KOBAS对候选基因进行KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集,最终筛选出调控静原鸡羽色的候选基因。测序结果表明,静原鸡180个样品共产生198.83 Gb Clean Data,Q30达到93%以上。遗传多样性分析表明,白羽、麻羽、黑羽静原鸡分别鉴定出238 533、233 562和240 820个SNPs标记,Ho、Pi和Fis分别在0.273 2~0.278 2、0.304 9~0.309 6和0.096 1~0.109 8之间。群体结构分析表明,静原鸡根据不同羽色分为不同类群。通过选择性清除分析和全基因组关联分析共筛选出11个(FZD4、WNT16、EDNRB、TYR、KRAS、CTNNB1、DDC、MC1R、CAMK2A、PRKCB、PRKCA)与静原鸡羽色相关的候选基因,富集结果显示这些基因主要与黑色素生成、酪氨酸代谢和Wnt信号传导等通路相关。综上所述,本研究利用SNPs标记信息可以全面地评价静原鸡的保种现状,为静原鸡的遗传资源保护奠定理论基础。同时,筛选出了与静原鸡羽色性状相关的候选基因,为静原鸡不同羽色的品系化培育提供新的遗传标记和基因靶点。     

运用微卫星标记分析11个鸭种(群)的亲缘关系

利用9个微卫星标记对11个鸭种（群）的平均基因杂合度、多态信息含量以及群体间的亲缘关系进行分析.结果11个鸭种的平均基因杂合度为0.659 9;平均多态信息含量为0.596 6.其中,黑羽番鸭（白头）平均基因杂合度最高,为0.694 8,荆江麻鸭平均遗传杂合度最低,为0.575 7.平均多态信息含量也出现了类似的结果,说明黑羽番鸭（白头）遗传多样性最丰富.根据遗传距离构建NJ系统发生树,系统发生树分析结果表明：黑羽番鸭（纯黑）、黑羽番鸭（白头）、白羽番鸭聚为第1类群;山麻鸭、金定鸭、高邮鸭聚为第2类群;苏牧白羽鸭、苏牧黑羽鸭、龙白鸭、苏牧麻鸭、荆江麻鸭聚为第3类群.     

微卫星标记在鹌鹑遗传育种中的应用

本文介绍了微卫星标记在鹌鹑遗传育种工作中遗传连锁图谱的构建、种群亲缘关系的鉴定、遗传多样性的研究、分子标记辅助选择、杂种优势预测及新型EST-SSR标记的开发等方面的应用。以期为今后鹌鹑的相关研究提供参考。     

白花草木樨EST-SSR标记的开发与筛选

草木樨(Melilotus)是重要的豆科牧草之一,然而草木樨分子标记匮乏,限制了草木樨种质资源的开发与利用。本研究以白花草木樨(M.albus)转录组数据为基础,设计了18 182对草木樨EST-SSR引物,并对所开发的EST-SSR引物进行筛选。通过PCR扩增从550对EST-SSR引物中筛选得到206对白花草木樨多态性引物,共检测出679个等位基因,平均每对引物检测出2.888个基因位点。多态信息含量PIC的分布范围为0.239~0.855,平均值为0.468。206对多态性引物Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为0.169和0.239。本研究开发的EST-SSR丰富了草木樨属的分子标记,为研究种质资源的遗传多样性和分子辅助育种奠定了基础。     

河西走廊14种锦鸡儿遗传多样性SSR分析

选用9对细胞核SSR(nSSR)和10对叶绿体SSR(cpSSR)标记,对来源于甘肃省民勤沙生植物园的14种锦鸡儿(Caragana Fabr.)进行遗传多样性分析.9对nSSR引物共检测到109个多态位点,引物的多态性信息量(PIC)变动在0.320~0.921之间,平均0.738;10对cpSSR引物共检测到92个多态性位点,PIC变动在0.512~0.865之间,平均0.671;14种锦鸡儿种间遗传相似系数在0.60~0.92之间,平均0.76;聚类分析将14种锦鸡儿划分为5大类群6个亚类,nSSR和cpSSR所分析的种间遗传关系与传统的分类结果基本一致;分子标记结果表明,锦鸡儿属植物具有丰富的遗传多样性,为锦鸡儿属植物种质资源及育种利用提供理论依据.     

兴凯湖梅花鹿微卫星遗传多样性与鲜茸重相关性分析

利用11个微卫星分子标记对黑龙江省兴凯湖鹿场保种兴凯湖梅花鹿进行遗传多样性检测,并将11个基因座的不同基因型与鲜茸重进行相关分析。结果表明:多态微卫星位点共检测到45个等位基因,每个座位检测到的等位基因数2～7个不等,平均有效等位基因数(Ne)为3.041个,平均遗传杂合度(H)为0.636,平均多态信息含量(PIC)为0.574,说明该群体属于高度多态,遗传多样性水平较高。得到5个与鲜茸重性状显著相关的位点,结合Hardy-Weinberg平衡检验,筛选出2个微卫星位点作为兴凯湖梅花鹿鲜茸重的分子遗传标记。为兴凯湖梅花鹿种质资源的遗传结构优化,避免遗传衰退等育种工作提供更准确的数据支持。     

菊苣EST-SSR分子标记开发及通用性分析

为了开发菊苣（Cichorium intybus）简单重复序列（Simple sequence repeat,SSR）分子标记,采用菊苣表达序列标签（Expressed sequence tags,EST）序列设计EST-SSR引物,并验证引物的有效性和通用性。结果表明：菊苣EST序列中共搜索到648个SSR位点,146种重复基序,SSR出现频率为1.61%;三核苷酸重复类型最多（46.45%）,TC/GA基序出现频率最高（14.35%）;152对EST-SSR引物在菊苣中的有效扩增率和多态率分别为78.29%和57.24%。其中37对引物在31份莴苣亚族（Lactucinae Less.）材料中的扩增转移率为86.05%,遗传多样性分析显示不同种间存在明显的遗传分化,聚类结果与材料的地理来源有较高相关性。综上所述,基于菊苣EST序列开发的SSR引物可用于菊苣及其近缘属种遗传多样性分析及种间鉴定,为菊苣族（Lactuceae Cass.）种质资源评价、系统进化研究及分子标记辅助育种奠定了重要基础。     

Development and Application of EST-SSR Markers of Black Quail

The purpose of this study was to accelerate the application of molecular markers in genetic breeding and other aspects of Black quail to develop EST-SSR markers for Black quail.100 Black quail were randomly chosen and blood samples were collected to develop EST-SSR new markers and determined the genetic polymorphism using bioinformatics.The results showed that there were 6 EST-SSR markers in the Black quail, the number of observed alleles in EST-SSR was 2 to 6.The average PIC of 6 EST-SSR markers in the Back quail was 0.4962 and the average He was 0.5759.Markers P1 and P2 were highly polymorphic markers among 6 EST-SSR and the rest EST-SSR markers were moderately polymorphic markers.These developed markers could be used for genetic diversity analysis of Black quail and the EST-SSR markers had some relationship with the carbohydrate metabolism, synthesis of melanin in Black quail, but the mechanism needed the further analysis.     

Polymorphism Analysis of 3 Quail Groups by Using Microsatellite Marker

In order to reveal the genetic structure and genetic relationship of Korean quail, Chinese Yellow quail, Chinese Black quail, the 3 quail populations from the molecular level, to provide for the study of genetic resources of quail.This study used PCR amplification, polyacrylamide gel electrophoresis, cluster analysis and other methods of 3 quail populations were polymorphic analysis of microsatellite markers.The results showed that 12 microsatellite markers in 3 quails was detected in the observed number of alleles was between 4 and 7, the average polymorphism information content of Chinese Yellow quail, Chinese Black quail, Korean quail were 0.6853, 0.6401 and 0.6565, respectively;The average heterozygosity were 0.7333, 0.6957 and 0.7111, respectively, which Chinese Yellow quail population genetic diversity was the most abundant polymorphism.The cluster analysis showed that the Chinese Black quail and Korean quail smallest genetic distance was 0.0628, so the Chinese Black quail and Korean quail were clustered into one category, and then was Chinese Yellow quail together.This was further evidence of Chinese Black quail and Korean quail had a closer genetic relationship, and the genetic relationship of Chinese Black quail and Korean quail was more distant with Chinese Yellow quail.     

栽培金鸡菊EST-SSR分子标记开发与亲缘关系分析

为了开发适用于栽培金鸡菊的EST-SSR分子标记,采用二代高通量测序技术对剑叶金鸡菊‘斯丹泰勒’(Coreopsis lanceolata‘Sterntaler’)的叶片进行转录组测序。结果表明：通过转录组测序共得到42 958条Unigene,利用MISA软件共检测出个6 546个SSR位点,平均分布距离6.36 kb。除单核苷酸外,重复类型以二核苷酸和三核苷酸为主,分别占总数的19.28%和30.13%,二者优势重复单元和占比分别为AG/CT(57.30%)和AAT/ATT(27.94%)。通过Primer3软件设计得到4 499条引物,在随机筛选的50对引物中成功开发出22对多态性较好的引物,扩增出的166个条带全部具有多态性。通过UPGMA聚类分析,在遗传距离为0.460时可将100个栽培金鸡菊种质划分为7类,其遗传相似系数介于0.542 2～1之间,平均为0.747 6。金鸡菊组、两色组、歧序组和轮叶组相关的种质可作为金鸡菊远缘杂交育种的材料。本研究为栽培金鸡菊的分类鉴定、杂交育种和绘制指纹图谱提供了理论依据。     

基于RNA-seq结果开发猪SSR标记

旨在开发猪SSR标记,为猪遗传多样性分析、亲缘关系鉴定、标记辅助选择等奠定基础。本研究基于前期对6月龄大白猪和马身猪背最长肌RNA-seq结果,根据SSR在染色体上的分布、碱基类型、重复次数等的差异随机筛选154个位点,设计合成SSR引物,进行PCR扩增、PAGE检测及克隆测序验证,开发多态性SSR标记。利用开发的SSR标记对马身猪、大白猪、晋汾白猪及山西黑猪等4个猪种各30头6月龄个体进行遗传多样性分析,以评价所开发SSR标记的应用效果。结果,从36 693条转录组Unigene序列中搜索到10 488个SSRs位点,纯合型SSR为9 424个,复合型SSR为1 064个,分布于6 953条Unigene序列,其中4 727条Unigene含有单个SSR,2 226条Unigene含有2个及以上SSRs,SSR发生频率为18.95%,出现频率为28.58%。优势SSR重复类型为单、三、二核苷酸重复,其重复次数主要集中于5~22次;优势重复基序序列类型为A/T、AC/GT、GCC/GGC,长度类型为10~20 bp。随机筛选154个位点进行验证,共有124对引物扩增出清晰、特异的条带,扩增效率为80.52%,其中25对SSR引物具有多态性,占比为16.23%。利用25对SSR引物对4个猪种共120个个体进行遗传多样性分析,共识别到131个等位基因,等位基因数为2~7个,平均等位基因数为5.24,平均有效等位基因数为3.487 1,平均PIC为0.646 7,呈高度多态,总体表现出较高的多样性。本研究结果表明,基于猪转录组测序结果开发SSR标记是可行的,结果丰富了猪可用SSR标记数据库,且开发的SSR标记准确可靠,多态性高,可用于猪的遗传多样性分析。     

利用EST-SSR标记分析西南扁穗牛鞭草种质的遗传多样性

利用禾谷作物EST-SSR标记对采自我国西南地区的40份野生扁穗牛鞭草和3份扁穗牛鞭草国审品种的遗传变异和亲缘关系进行了研究。试验筛选出23对引物对43份供试材料进行扩增,共获得323条带,其中多态性条带261条,多态性条带比率(PPB)达80.4%,多态信息含量(PIC)为0.354~0.500,平均值为0.474,遗传相似系数(GS)为0.690~0.913,表现出丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明,各供试材料间的聚类与其地理来源及形态特征具有一定的相关性。5 个扁穗牛鞭草地理类群间的分子方差分析(AMOVA)揭示了供试的扁穗牛鞭草类群内的遗传变异占总变异的95.32%,类群间变异占总变异的4.68%。表明禾谷作物的EST-SSR能用于扁穗牛鞭草遗传多样性研究,是一种有效的分子标记。本研究结果为扁穗牛鞭草种质的收集、利用及育种提供了理论依据。     

利用EST-SSR标记构建中国老芒麦品种DNA指纹图谱及种质遗传多样性

本研究利用EST-SSR分子标记,对国内的52份老芒麦(Elymus sibiricus)材料进行遗传多样性的研究,并构建了7个老芒麦品种及栽培材料的DNA指纹图谱。20对EST-SSR引物共产生204个条带,平均每对引物扩增出10.2条带,176(86.27%)条带为多态性条带,表明供试材料具有较高水平的多态性。同时,引物Elw404和Elw195构建的指纹图谱较为容易地将品种和栽培材料与其他材料区别开。分子方差分析(AMOVA)表明,老芒麦地理区域内(73.94%)的遗传变异远高于地理区域间(26.06%)。结构分析将52份材料分为5组,主成分分析(PCoA)结果与之相似。与品种及栽培材料相比,野生材料具有更高的遗传多样性[多态性条带数(NPB)为174,多态性百分比(PPB)为85.29%,香农多样性信息指数(I)为0.296 6,Nei’s基因多样性(H)为0.179 8,观察等位基因数(Na)为1.852 9],可作为重要的遗传资源用于后续的育种工作。本研究结果表明,EST-SSR分子标记可以有效地评价老芒麦种质遗传多样性及进行品种鉴定。研究结果为制定老芒麦种质原位和非原位保护策略提供参考。     

鸭茅EST-SSR标记在4种禾草上的可转移性

为了检验鸭茅EST-SSR标记在几种禾本科植物上的可转移性并筛选出可应用于后续研究的引物,本研究用40对可在鸭茅(Dactylis glomerata)上扩增产物的鸭茅EST-SSR引物,分析了6份多花黑麦草(Lolium multiflorum)、6份高羊茅(Festuca arundinacea)、3份扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)和3份牛鞭草(H.altissima)共18份材料的转移率、遗传多样性和亲缘关系。结果表明,多年生黑麦草和高羊茅可转移率为60%,扁穗牛鞭草和牛鞭草转移率最低,均为50%,26对引物共获得条带128条,多态性条带121条,多态性比(PPB)为94.53%,平均扩增出多态性条带4.92条,平均多态性信息量0.952。18份材料遗传相似系数范围为0.208~0.974,在遗传系数为0.68时,4个物种分别独自聚为一大类。本研究证实利用鸭茅EST序列开发的EST-SSR在有一定亲缘关系的物种间转移是可行的,可转移的引物对未来禾本科遗传育种研究有一定的参考价值。     

苇状羊茅EST-SSR标记在草甸羊茅和多年生黑麦草的通用分析

草甸羊茅（Festuca pratensis Huds）和多年生黑麦草（Lolium perenne Lam）均是禾本科、多年生草本植物,是优良的牧草和草坪草。本研究采用40对苇状羊茅（Festuca arundinacea Schred）的表达序列标签-简单序列重复（Expressed sequence tags-simple sequence repeats,EST-SSR）分子标记分别评比了18份草甸羊茅和18份多年生黑麦草的遗传的多样性,并发现上述标记在草甸羊茅和多年生黑麦草中的通用性比例分别为55%和50%。在草甸羊茅中22对引物共扩增出212个条带,每对引物扩增条带数在4～13之间,多态性条带总数为190条,百分率为89.62%;多年生黑麦草中20对引物共扩增出203个条带,条带数在4～16之间,多态性条带总数为182条,百分率为89.67％;另外,分子标记NFA103和NFA140可以直接用于区别多年生黑麦草和草甸羊茅。综上,本研究发掘的通用性引物对于两种草的遗传多样性分析及种质资源合理利用具有重要的意义。