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。     

基于重测序的‘金兰柚’基因组InDel标记的开发及应用

基于重测序进行金兰柚全基因组InDel标记开发。利用二代测序技术对‘金兰柚’进行全基因组重测序,运用BWA软件将测序得到的片段与参考基因组序列进行比对,利用严格的参数筛选杂合InDel,结合Primer 3.0设计扩增引物,进行PCR扩增并利用琼脂糖凝胶电泳验证,以重测序材料‘金兰柚’和47份柚品种检测其有效性。在全基因组范围内共筛选出81对扩增条带清晰的引物。筛选出的多态性标记涵盖了整个‘金兰柚’基因组,平均每条染色体上9个。选取的24对InDel标记可以将48份柚品种有效区分,最少使用2对引物就可将‘金兰柚’与其他47份柚品种完全区分。利用UPGMA构建48份柚品种的聚类树状图,在遗传相似系数为0.611的阈值处可将48个柚品种分为3大类群。本研究中的InDel标记带型简单易读,适宜柚DNA指纹图谱构建和品种鉴定,可为柚名优品种保护、原产地溯源管理等提供科学依据。     

金针菇基因组SSR位点分析及标记开发

以金针菇(Flammulina velutipes)基因组序列为基础,对其SSR位点进行分析,设计16对引物对其中16个SSR位点进行标记设计,并对6个商业化的金针菇品种进行筛选.统计结果表明,金针菇基因组有1279个位点,SSR位点密度为35.53/Mb,并以三核苷酸基序为主,重复数≥10的SSR(即高频)基序数目总计246个,占所有SSR位点的19.23％.设计的16对SSR标记均能扩增条带,多态率仅为18.75％.     

利用PCR产物混池重测序检测梨褐皮关联SLAF标签多态性

在已知梨褐皮关联的SLAF标签（Marker286117）序列上存在4个SNP位点,共有4个基因型（a～d）的基础上,使用PCR加混池重测序技术鉴定该SLAF标签在64个梨品种中的多态性。共获得7.1 Gb原始数据,通过编译的SNP-rseq和Calculate程序对数据进行处理,64个梨样品获得的平均read数量为117 642条,满足分析需求。在该SLAF标签上新发现2个基因型（e和f）。6个基因型中c为原始类型,在栽培种砂梨和白梨中鉴定到b、d和e基因型;a和f基因型则出现在拥有西方梨血统的样品中。对基因型和表型统计后发现,c基因型存在时,梨果皮为褐色,不含c基因型时为绿色。该规律不仅适用于东方梨,在西方梨的一些样品中也适用。混池重测序技术降低了测序成本,相关技术手段能够应用于简化重测序后续的验证和标记辅助育种。     

梨果实褐皮性状的SSR标记

以梨品种‘黄金’（Pyrus pyrifolia Nakai‘Whangkeumbae’）与‘砀山酥’（Pyrus bretschneideri Rehd.‘Dangshansu’）的F1代杂交分离群体为试材,用分离群体分组分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）对果实褐皮性状进行了SSR分子标记研究。通过对源自梨和苹果基因组的281对SSR引物的筛选,获得了与梨果实褐皮性状相连锁的SSR标记CH01c06和Hi20b03,遗传连锁距离分别为4.8 cM和12.0 cM,据此,将控制该性状的基因定位在梨公共遗传图谱的LG8上。     

梨矮化基因pcDw的SSR标记定位

以矮化梨(Pyrus communis L.)与茌梨(P.bretschneideri Rehd.)的F1杂交分离群体共110个单株(3a生,矮化型和正常型各55株)为试材,对来自西洋梨的矮化型突变基因pcDw进行了SSR分子标记研究。用分离群体分组分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA),通过对源自梨、苹果和桃基因组的共40对SSR(Simple Sequence Repeat)引物的筛选,获得了一个与pcDw基因连锁距离为9.3cM的SSR标记KA14210,由此将该基因定位到了梨品种Barlett遗传图谱的第16连锁群上。     

梨属植物SSR分子标记核心引物的筛选及其聚类分析

【目的】筛选适合梨种质资源遗传多样性研究、品种鉴定分析的SSR核心引物。【方法】利用来源于不同系统、遗传背景差异较大的12份梨种质资源对已报道的800对梨和苹果的SSR引物和本课题组开发的534对SSR引物进行初步筛选,再利用48份不同地理来源的梨种质资源对初筛引物进行复筛,筛选一套适合梨种质资源遗传多样性研究、系统发育和品种鉴定分析的SSR核心引物,并通过遗传多样性分析和聚类分析验证引物的有效性。【结果】初筛出SSR引物131对,进一步复筛筛选出25对清晰稳定、多态性高的核心引物。25对核心引物对48份梨种质资源进行遗传多样性分析,共得到387个等位基因,平均每个位点等位基因数15.48个。各位点杂合度变幅为0.44~0.92,均值0.76;多态性信息含量变幅为0.70~0.92,均值0.85;基因多样性变幅为0.73~0.92,均值为0.87,说明引物的多态性高,能够有效揭示48份梨种质资源的遗传多样性。48份梨种质资源的聚类分析结果显示,西洋梨和东方梨分别聚成了2个类群,东方梨类群中的栽培种和野生种分别聚成了2个亚群;栽培种中的秋子梨品种聚在了一起,白梨和砂梨聚在了一起。【结论】筛选出的25对梨SSR引物,带型清晰、稳定,多态性信息含量均在0.70以上,可作为核心引物用于梨种质资源鉴定和遗传多样性分析等研究。     

利用SSR荧光标记构建92个梨品种指纹图谱

 利用SSR荧光标记技术筛选出的10对SSR荧光标记引物,构建中国建国以后选育的92个梨品种的SSR指纹图谱。10对SSR引物共扩增出132个等位基因,位点的杂合度在0.2421 ~ 0.8632之间。10对引物的扩增带型为8 ~ 44个,平均为29.7个。利用其中5对引物KA16、NH009b、NH013a、CH02b121和CH05d04可区分所有供试品种。92个梨品种10个SSR位点的遗传多样性和多态性信息含量的变化范围分别为0.4886 ~ 0.8810和0.4537 ~ 0.8707,平均值分别为0.7920和0.7732。92个梨品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种特定的图谱,为品种鉴别提供依据。     

梨属植物SSR分子标记核心引物的筛选及其聚类分析北大核心CSCD

【目的】筛选适合梨种质资源遗传多样性研究、品种鉴定分析的SSR核心引物。【方法】利用来源于不同系统、遗传背景差异较大的12份梨种质资源对已报道的800对梨和苹果的SSR引物和本课题组开发的534对SSR引物进行初步筛选,再利用48份不同地理来源的梨种质资源对初筛引物进行复筛,筛选一套适合梨种质资源遗传多样性研究、系统发育和品种鉴定分析的SSR核心引物,并通过遗传多样性分析和聚类分析验证引物的有效性。【结果】初筛出SSR引物131对,进一步复筛筛选出25对清晰稳定、多态性高的核心引物。25对核心引物对48份梨种质资源进行遗传多样性分析,共得到387个等位基因,平均每个位点等位基因数15.48个。各位点杂合度变幅为0.44~0.92,均值0.76;多态性信息含量变幅为0.70~0.92,均值0.85;基因多样性变幅为0.73~0.92,均值为0.87,说明引物的多态性高,能够有效揭示48份梨种质资源的遗传多样性。48份梨种质资源的聚类分析结果显示,西洋梨和东方梨分别聚成了2个类群,东方梨类群中的栽培种和野生种分别聚成了2个亚群;栽培种中的秋子梨品种聚在了一起,白梨和砂梨聚在了一起。【结论】筛选出的25对梨SSR引物,带型清晰、稳定,多态性信息含量均在0.70以上,可作为核心引物用于梨种质资源鉴定和遗传多样性分析等研究。     

基于SSR标记的清凉峰地区三叶海棠遗传多样性研究

【目的】评价清凉峰地区三叶海棠的遗传多样性水平,为其保护提供理论依据。【方法】利用10对SSR引物,对清凉峰地区的36份三叶海棠样品进行了遗传多样性分析,并从中随机抽取6,9,12,15,18,27,34株大小不同的样本,组成7个群体进行遗传多样性特征比较。【结果】(1)10对引物在36份样品中的多态性等位基因数(Na)平均值为7.1(5.0~10.0),有效等位基因数(Ne)平均值为3.954(1.527～5.786),平均观察杂合度(Ho)为0.781(0.194～1.000),平均期望杂合度(He)为0.699(0.345～0.827),香农多样性指数(I)平均值为1.458(0.662～1.918);(2)采用UPGMA法构建的系统树中,很明显地将36份供试样品划分为两组,与用贝叶斯聚类方法得到的结果一致,对三叶海棠所有样品进行的主成分分析进一步证实了以上结果;(3)群体样本量≥15株时,样本量就不会对群体内遗传多样性水平、遗传一致度及群体内等位基因数目产生明显的影响。【结论】清凉峰地区三叶海棠的遗传多样性水平较高,其群体明显分化为2个基因源,三叶海棠群体遗传多样性研究和种质收集保存中的适宜样本量为≥15株,研究供试样品可以反映清凉峰地区三叶海棠遗传多样性的总体水平。     

利用苹果SSR引物分析山楂属植物遗传关系

SSR引物在不同物种间具有通用性,从141对苹果属(Malus spp.)SSR引物中筛选出10对适合于山楂属(Crataegus spp.)植物的SSR引物,并对8个种37份山楂种质资源的遗传关系进行了分析。10对SSR引物共检测到91个多态性谱带,每个位点的等位基因数为3～13个,平均为9.1个。位点杂合度为0.432～0.790,平均为0.688。10对SSR引物可以将20份山楂资源区分开,17份不能区分的资源分为3组,第1组为3个伏山楂品种,第2组和第3组分别包括大果山楂的2个和12个品种。基于SSR标记构建的聚类树状图将供试37份山楂资源分成2个类群,第1类群包括6个山楂野生种,第2类群包括供试的所有伏山楂、山楂和大果山楂资源。该聚类结果与传统形态学分类一致。     

河南境内桑叶葡萄种内形态和遗传多样性分析

对河南省境内桑叶葡萄(Vitis ficifolia Bge.)的形态变异水平、遗传变异水平以及分布进行了研究。形态学分析结果表明,新梢、幼叶和成龄叶的17个性状中有10个性状在居群间存在显著或极显著差异,所有性状的变异系数在2.6%～54.7%,表明形态变异较丰富。SSR分析检测到69个位点,其中多态位点64个,多态位点比率(PPB)为92.75%,表明桑叶葡萄遗传多样性水平较高。居群间的遗传分化系数(GST)和Nei’s基因多样性指数分析显示,大部分遗传变异存在于居群内(分别为24.05%、11.83%)。     

Newly developed SSR markers reveal genetic diversity and geographical clustering in Paeonia suffruticosa based on flower colour

Tree peony (Paeonia suffruticosa Andr.), considered by many to be the national flower of China, is famous for its ornamental, medicinal and culinary attributes. In this study, a total of 8,663 Simple Sequence Repeats (SSRs) were detected by means of a microsatellite search of unigene sequences identified from the de novo assembly of sequence data from different genotypes of tree peony from the Zhongyuan group. Among 100 randomly selected SSR markers, 25 were successfully amplified and showed polymorphism in 31 tree peony accessions. The number of polymorphic alleles ranged from 3 to 11 for each locus and the polymorphism information content value (PIC) ranged from 0.58 to 0.85, with a mean of 0.73, indicating a high level of discriminative capability. To analyse the genetic diversity, a phylogenetic tree was constructed, which demonstrated that tree peonies of similar flower colour were clustered together. The large number of tree peony SSR markers identified in this study will be valuable in studies in genetic diversity and linkage map construction, in gene localisation and cloning and in molecular-marker-assisted breeding in tree peony.     

利用SSR标记分析西瓜自交系的遗传关系

为了明确西瓜自交系间的遗传关系,采用SSR和EST-SSR标记分析34份高代自交系的基因型,计算各材料间的相似系数,并进行聚类分析。结果表明,9个基因组SSR和8个EST-SSR标记共检测到83个等位基因,平均4.88个,PIC值变幅为0.112~0.686,平均0.425,基因组SSR的多态性明显高于EST-SSR。所有材料聚为A、B、C3类,B、C 2类包含多态性较高的4份自交系(X36、X48、X84和X89),均为来自西北地区的小果型材料,可以用来丰富栽培西瓜的多样性;A类包含剩余的30份自交系,主要是国内外的单果质量大于或等于1.5 kg的材料(除X38、X80外),其遗传多样性较低,遗传背景需要进一步拓展。A类可分为3个亚类,每个亚类材料的植物学性状和来源地大不相同。研究结果将为西瓜杂交亲本选配和种质资源创新提供理论依据。     

应用枇杷二代测序数据进行染色体步移研究

【目的】枇杷基因组数据尚未公布,限制了枇杷分子生物学的研究。当前很多研究集中在上游转录因子和下游基因启动子之间的调控关系上,所以获得目的基因的启动子显得尤为重要。传统方法使用PCR方式进行染色体步移来获得启动子区域,耗时且难出结果。【方法】对‘火炬’枇杷进行二代测序,二代测序为双端测序,片段含盖200到500bp的序列。根据下游基因序列通过测序片段来实现染色体步移。使用现有程序Magicblast和新开发的Promoter_Scan脚本程序来快速获取目的基因启动子区域。Promoter_Scan对每对Reads构建10 bp的索引序列,先使用索引匹配目的基因,匹配后使用目的基因前30 bp序列再次匹配目标Reads,最后完成拼接。【结果】通过二代测序共获得61.77 GB的‘火炬’枇杷基因组数据,测序深度约为85倍。使用Magicblast检索匹配Reads耗时长,难以二次开发,需要手动拼接延伸,每个基因启动子挖掘需要9.5 h。新开发Promoter_Scan脚本程序通过两次匹配,能够更快更准确地找到启动子序列。对枇杷中8个基因进行启动子查找,向上延长2 000 bp序列平均需要拼接11.7次,耗时21.3 min。根据步移后的序列设计引物进行验证,结果显示:Sanger测序结果和预测的序列高度一致。【结论】使用Magicblast检索方式能够达到实验要求,不需要编程技能,但是耗时长。Promoter_Scan能够实现自动延伸,显著缩短启动子挖掘时间。本研究中的两种方法不仅可以用于枇杷分子生物学的研究,对其他未公布基因组数据的物种同样适用。     

杧果炭疽病抗性杂交群体的构建及SSR分子标记鉴定

以对炭疽病高抗的金煌品种为母本,高感的爱文品种为父本构建杧果炭疽病抗性杂交群体,共获得杂交果实219个,培育杂交实生种苗184株。按花朵统计结实率为2.18%。通过对184株杂交种苗进行SSR分子标记鉴定,结果表明,16对引物中15对能够有效扩增产物;12对具有丰富的多态性;8对在父母本之间具有多态性,184株杂交种苗可以确认是真实杂种,应用SSR分子标记技术可以对杧果杂种的真实性进行快速验证。