草原1号杂花苜蓿花蕾转录组SSR序列特征

【目的】对草原1号杂花苜蓿花蕾转录组微卫星SSR特征进行分析,为开发新的分子标记和辅助育种选择研究奠定基础。【方法】利用MISA软件对草原1号杂花苜蓿花蕾转录组数据进行简单重复序列(SSR)位点搜索,并对SSR分布及其序列特征进行分析。【结果】在286 409条非冗余单基因簇(Unigene)序列中共挖掘到57 368个SSR位点,SSR出现频率为20.03%,平均分布距离5.84 kb。重复基元数量以单核苷酸(68.45%)为主,三核苷酸(16.46%)次之。在129种重复基元中,以A/T类型基元(68.15%)最高,其次为AG/CT基元(6.56%)。SSR基元重复次数主要集中在6～15次,核苷酸数量随着基元重复次数的增加而减少。SSR长度主要集中在12～40 bp(55.58%),具有较高多态性潜能的SSR(长度≥20 bp)位点数为9 166(15.98%)。【结论】草原1号杂花苜蓿SSR位点出现频率高、基元重复次数和类型丰富、多态性潜能高,可用于苜蓿遗传多样性与品种的分子鉴定及分子标记辅助选择。     

基于RNA-seq数据的栽培种花生SSR位点鉴定和标记开发

【目的】鉴定花生RNA-seq数据中的SSR位点,明确转录组中SSR位点的分布和结构特点,开发与花生基因相关联的SSR标记,为花生重要功能基因的挖掘、等位变异研究和分子标记辅助育种奠定基础。【方法】根据栽培种花生全生育期中22种不同类型的组织RNA-Seq数据,使用MISA软件分析SSR位点分布及特征,采用Primer3设计基因关联的SSR引物,并利用电子PCR软件对引物的质量进行检测,随机合成38对引物,进行多态性检测。【结果】从52 280条转录本中共鉴定19 143个SSR位点,分布于14 084条转录本,发生频率为26.94%。重复单元类型为单核苷酸—五核苷酸,以单核苷酸和三核苷酸为重复单元的SSR位点数最多,分别占位点总数的39.24%和38.40%。各重复单元优势基序类型分别为A/T、AG/CT、AAG/CTT、AAAG/CTTT和AACAC/GTGTT,占所在重复单元中的比例分别为97.62%、72.01%、30.96%、24.59%和16.67%。重复单元的重复次数为5—47次,单个SSR位点的长度的分布范围为10—47 bp,基序长度主要集中在10—14 bp;复合SSR位点的长度范围为21—249 bp,以31—40 bp为主。鉴定的SSR位点中共有13 477个SSR位点可以进行引物设计,其中5 020条转录本序列对应到特定的基因,共包含5 859个可进行引物设计的SSR位点,这些SSR位点在A基因组和B基因组共20条染色体上不均匀分布,其中B03染色体上SSR位点最多,为484个。对特定基因SSR引物进行电子PCR检测,在A.duranensis、A.ipaensis、A.hypogaea基因组中有效扩增位点分别为4 468、4 929和10 188个,有效引物数分别为3 968(67.74%)、4 232(72.25%)和5 174(88.33%)对,在A. hypogaea基因组中,SSR引物扩增位点主要以2个位点为主,其中,有1 477对引物单位点扩增。根据SSR引物扩增位点在栽培种花生基因组中的位置信息绘制了SSR位点的物理图谱。在38对SSR引物中,共有35对(92.1%)SSR引物可以扩增出清晰的条带,其中,有11对(28.9%)SSR引物在2个品种间扩增出差异条带。【结论】鉴定了13 477个可进行标记开发的SSR位点,开发、检测了5 859个基因相关SSR标记,在栽培种花生基因组中具有较高的扩增效率,并构建了基因相关SSR位点的物理图谱。     

凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传多样性分析

[目的]明确凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的遗传变异情况及近亲繁殖对个体生长速度和抗病性的影响,为凡纳滨对虾种质改良提供理论依据.[方法]从GenBank收录的微卫星(SSR)引物序列中筛选11对能有效扩增的SSR引物,对2016—2018年桂海1号凡纳滨对虾连续3个世代选育群体(合计853个样品)进行遗传多样性分析,监测相邻2个世代选育群体间的遗传变异情况.[结果]11对SSR引物在凡纳滨对虾连续3个世代选育群体中共检测到103个等位基因,各SSR位点的等位基因数(Na)平均为9.3636个,有效等位基因数(Ne)平均为3.8355个,观测杂合度(Ho)平均为0.4794,期望杂合度(He)平均为0.7074,多态信息含量(PIC)平均为0.6708;除TUMXLv10.33位点呈中度多态性(0.250.50);对应的平均Na为8.7272、7.3636和8.0000个,平均Ne为3.8676、3.7654和3.8010个,平均Ho为0.3975、0.5224和0.4876,平均He为0.7057、0.7057和0.7029.Hardy-Weinberg平衡检测结果显示,绝大部分SSR位点偏离Hardy-Weinberg平衡.凡纳滨对虾连续3个世代选育群体在11个SSR位点上的遗传分化系数(Fst)均小于0.0500,即凡纳滨对虾群体的遗传分化很小;凡纳滨对虾群体内近交系数(Fis)介于-0.0101~0.8098,平均为0.3543,且除C11654位点为负值外,其余SSR位点均为正值,表明凡纳滨对虾连续3个世代选育群体的近交程度较高.分子方差分析(AMOVA)结果显示,69.78%的遗传变异来源于凡纳滨对虾个体内,而29.96%的变异来源于凡纳滨对虾个体间.[结论]桂海1号凡纳滨对虾各世代选育群体尚具有较丰富的遗传变异,但群体遗传结构处于不稳定状态.因此,今后应通过人工选育方式保留有利突变、淘汰有害突变,同时避免近亲繁殖,或引进优质品种进行杂交以扩充基因库,保护凡纳滨对虾的遗传多样性,防止种质退化.     

贵州省区试小麦品系遗传多样性的SSR标记研究

采用微卫星分子标记(SSR)对贵州省2001～2003年参加省和高海拔区试的30个小麦品系的遗传多样性进行了研究。结果表明,12对引物共检测到37个等位位点,每对引物等位位点数为1～8个,平均为3．08个。聚类分析表明,品种间遗传相似系数(Gs)变异范围为0.048～0.346,平均值为0．197,SSR标记能将全部品系区分开来,30个小麦品系可分为5类。研究表明SSR分子标记在鉴别品种和品种遗传多样性方面具有重要作用。     

鸡Lpin1基因5'侧翼区微卫星变异的鉴定

为了掌握鸡Lpin1基因组内微卫星的分布特性,采用SSR hunter软件搜索位于鸡Lpin1基因组序列内的微卫星序列,并采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合克隆测序的方法对位于预测的启动子区域的复合微卫星进行了研究.结果表明,从鸡Lpin1基因组内搜索到9个微卫星,其分布频率为每5.5 kb1个微卫星;对位于鸡Lpin1基因的5’侧翼区(预测的启动子区域附近)的复合微卫星(命名为CLP532)进行多态性研究,共检测到7个等位基因,其序列长度变异在25 bp.从6个鸡品种(固始鸡、河南斗鸡、卢氏鸡、白洛克、来航鸡、丝毛乌骨鸡)中检测到CLP532微卫星的6种等位基因.TFSEARCH软件预测CLP532微卫星长度的变异可引起鸡Lpin1基因转录因子结合位点的改变.研究结果显示,鸡Lpin1基因组内存在丰富的微卫星,CLP532微卫星具有丰富的多态,CLP532微卫星长度变异对鸡Lpin1基因的表达调控具有潜在重要的作用.     

~(60)Co-γ射线诱变紫花苜蓿WL525HQ的SSR研究

为了探究60Co-γ射线对紫花苜蓿诱变产生的微卫星变异及其辐射敏感性,用2 000 Gy剂量的60Co-γ射线辐射处理紫花苜蓿WL525HQ的种子。紫花苜蓿WL525HQ在人工温室栽培后,比较了辐照组和对照组之间各20个不同单株的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)的多态性变化。结果表明:7对引物均可扩增出紫花苜蓿WL525HQ的多态性位点,其中有5对引物的多态性位点百分比达到100%。经过计算该品种的多态性位点百分率(percentage of polymorphic band,PPB)值和多态性信息量(polymorphism information content,PIC)值发现,辐射组的PPB平均值达97.73%,略低于对照组的98.94%;而辐射组的PIC平均值为0.853 0,略高于对照组的0.849 2。说明60Co-γ射线使紫花苜蓿不同单株之间的SSR位点多态性产生了一定程度的变异,但也体现出WL525HQ品种对60Co-γ射线具有较高的耐受力。     

苎麻EST-SSR引物开发和高多态性位点分析

根据NCBI数据库中苎麻表达序列标签EST数据设计7对EST-SSR引物,筛选出2对多态性引物,增加SSR的可用引物数量,进一步完善SSR分子标记体系;采用变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、基因分型和测序等3种方法,分析苎麻2个高多态微卫星位点。结果表明:一个微卫星不仅有重复单元次数的变化,而且其两翼也存在简单序列变异,包括核苷酸插入、删除和碱基替换;另一个复合型微卫星各组分均存在碱基增加或删除和碱基置换。根据该位点序列的高变异性,将其作为SNP分子标记,用于苎麻系统发育关系及居群遗传学研究。     

杨树锈菌表达序列微卫星分析及EST-SSR标记开发

通过对64 498条杨树锈菌EST进行拼接,得到1 998个拼接片段(contigs),发现了604个SSR位点。在拼接片段中SSR平均密度为每736.6 bp含有1个SSR。在SSR中,三核苷酸重复基元的SSR类型最多,占总数的44.70%。在二碱基重复中,最主要的优势重复单元是AC和AT,三碱基中AGT和AAG为优势重复单元,四碱基、五碱基重复类型中,(AAAN)n和(AAAAN)n为对应的优势重复单元,这些优势重复单元中富含碱基A和T,研究还发现杨树锈菌表达序列中微卫星丰度很高。杨树锈菌突变频率很高,由试验结果推测杨树锈菌基因中含有的微卫星序列是杨树锈菌基因变异的一个重要驱动力。杨树锈菌EST序列中高度变异的微卫星(长度大于20 bp)约占15.07%。针对检测到的微卫星位点,共设计了455对引物,并选取了30个SSR引物对对杨树锈菌基因组DNA进行PCR扩增,其中有27个引物对扩增成功,占90.0%。扩增产物电泳结果显示,有21个引物对扩增出的谱带在预期片段大小范围之内,有8个引物对在杨树锈菌DNA中检测到了多态性,多态性引物对占26.7%。     

微卫星的起源、作用以及在基因组中的分布与进化动力学(英文)

微卫星 ,即简单重复序列 (SSR ,1～ 6个碱基单元 ) ,广泛存在于基因组中 ,具有丰富的多态性。本文对SSR的起源与可移动因子 (如逆转录转座子 )之间的联系进行了探讨和分析 ,表明许多SSR的起源与逆转录转座子有关。同时分析了SSR在基因表达、染色质的结构、重组、DNA的复制和细胞周期等方面的重要作用 ,结果表明SSR是使有机组织的正常生长和保持种族特异性的重要DNA片段。就SSR的进化机制而言 ,跳跃复制和重组是产生SSR变异的内因 ;相反 ,通过不同形式的自然选择使得SSR广布于整个基因组 ,并且限定重复片段大小的上、下限临界值以及位点专一性变异和群体差异     

15个北方杨树栽培品种倍性检测与SSR遗传分析

为丰富杨树栽培品种的遗传信息,收集了中国北方地区广泛栽培的15个杨树栽培品种,在分析其倍性水平的基础上,利用毛细管电泳检测技术对这些品种进行了SSR遗传分析。结果表明：‘黑林1号杨’和‘白林3号杨’均为三倍体,表明在北方地区栽培的杨树品种中存在三倍体种质;利用筛选的12对引物共扩增出106个等位变异,多态性等位变异105个,特异性等位变异46个,多态性等位变异和特异性等位变异分别占99.06%和43.40%。依据各引物的等位位点特征,选择LG1926和LG1937这2对引物,可将15个品种进行有效区分,并为每个品种构建了SSR指纹图谱;采用非加权组平均法进行聚类分析,发现各品种间的相似系数为0.622 6~0.886 8,平均相似系数为0.733 7。