柴胡转录组SSR的分布及序列特征分析

【目的】分析柴胡转录组中SSR的分布及序列特征,为开发多态性良好的、功能基因相关的SSR标记提供理论依据。【方法】以不同温度处理的柴胡种子为材料,经高通量转录组测序后,使用Trinity对测序结果进行de novo组装,并利用MISA对组装得到的Unigenes进行SSR位点搜索,最后统计分析SSR的分布及序列特征。【结果】从转录组数据组装获得244194条Unigenes,其N50值为1036 bp,平均长度791 bp,总长度193138105 bp。从Unigenes序列中共检测到50303个SSR位点,去除20405个复合型SSR位点,以29898个单一型SSR位点为后续分析对象。转录组SSR的出现频率为12.24%,平均分布距离6.46 kb,主要重复基元类型为二核苷酸,共17105个,占SSR总数的57.21%,其次为三核苷酸和单核苷酸,分别占SSR总数的20.75%和20.46%,四核苷酸~六核苷酸重复基元数量均较少。转录组SSR中,共有97种重复基元,其中二核苷酸和三核苷酸重复基元分别以AT/AT和ATC/GAT为主,分别占SSR总数的33.33%和3.98%;重复次数5~10次的SSR位点数量最多,共27942个,占SSR总数的93.46%。转录组SSR序列长度存在明显差异（12~76 bp）,平均长度15.28 bp。【结论】柴胡转录组的SSR位点出现频率较高,类型较丰富,具有开发出高多态性SSR分子标记的潜力,将其用于柴胡的遗传多样性分析、种质资源评价及分子标记辅助育种等研究。     

蒙药冷蒿转录组SSR信息分析

利用MISA(Micro SAtelite)软件对测序得到的蒙药冷蒿转录组序列143 700条跨叠群(contigs)进行简单重复序列(SSR)位点的挖掘,发现3 614条序列含有3 753个SSR位点,发生频率为2.51%,共有122种重复基元,平均每18.46 kb出现1个SSR位点。冷蒿转录组序列的SSR主要集中在三核苷酸重复(56.12%),其次是二核苷酸重复(31.60%)。AC/TG、AT/TA、CA/GT、AAT/TTA和AAC/TTG是二核苷酸、三核苷酸中的优势重复基元。冷蒿转录组SSR以5~12次重复为主,基序长度主要集中于12~36 bp。冷蒿转录组共注释43 415个contigs,其中578个SSRs位于编码区,主要以三核苷酸重复为主(397,68.69%)。从分子水平和生物信息学角度介绍了蒙药冷蒿转录组SSR信息的开发利用,其出现频率高、重复类型丰富,将为冷蒿的分子标记辅助育种、遗传多样性分析、遗传图谱构建和功能基因挖掘提供了候选序列。     

丹参EST序列中微卫星分布特征分析

为了开发丹参表达序列标签微卫星(EST-SSR)功能性分子标记,从公共数据库GenBank中下载获得丹参EST序列10288条,在剔除低质量和冗余的序列后,得到全长为292.561 kb的无冗余EST序列5073条.在这些序列中共发掘出628个SSR,分布在528条EST中,出现频率是10.4%,平均长度为14.47 bp,平均分布频率为每0.47 kb分布一个SSR位点,其中含SSR位点的EST长度主要分布于401～600 bp与601～800 bp之间.在检索出的SSRs中,二核苷酸是主要重复类型,占SSR总数的72.45%;其次是三核苷酸,占SSR总数的26.75%.二核苷酸类型(AG)n、(AT)n和(AC)n和三核苷酸类型(AAG)n、(AGC)n基元是SSR的主要重复类型.本研究为丹参EST-SSR标记的开发和进一步应用提供参考.     

辣木转录组SSR位点信息分析

采用MISA对15 824条长度大于1kb的辣木Unigene进行SSR位点分布频率和基本特征的分析,共检测到8 272个SSR位点,分布于6 003条Unigene,SSR位点出现频率为52.28%,共包含114种重复单元。辣木转录组的SSR以单核苷酸重复为主,占总SSR的55.69%。其次是二、三核苷酸重复,分别占总SSR的32.34%和11.24%。A/T、AG/CT和AAG/CTT是单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸中的优势重复基元。辣木转录组SSR以10~20次重复为主,基序长度主要集中于12~19bp。结果表明辣木转录组中含有大量SSR,且类型丰富,可为辣木SSR引物开发提供候选序列。     

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。     

青篱柴转录组数据SSR位点的生物信息学分析

为探讨青篱柴转录组中简单重复序列(simple sequence repeat,简称SSR)位点信息,开发青篱柴分子标记技术,采用高通量测序技术获得青篱柴转录组原始试验数据,经过生物信息学软件Trinity拼接后,获得66 755条单基因簇(universal gene,简称unigene)。进一步采用生物信息学分析软件MISA对所有的unigene进行SSR位点数据挖掘。共计搜索出22 542个SSR位点,分布在18 972条unigene中,出现频率为33. 77%,发生频率为28. 42%,SSR平均长度为15 bp,平均分布频率是1/3. 98 kb,在青篱柴转录组的SSR中,单核苷酸、三核苷酸和二核苷酸重复序列为主要重复类型,分别占总SSR的47. 59%、27. 95%、23. 45%。青篱柴转录组数据中SSR序列共包括161种重复基元类型。其中出现频率高的基序主要有A/T、AG/CT、AAG/CTT、AT/AT、C/G、AGG/CTT。重复序列长度在10～144 bp之间,大多小于24 bp,大于24 bp的仅有0. 22%(48个SSR位点)。另外,设计筛选得到15 425对SSR引物。综上表明青篱柴SSR位点多态性潜能较高,具有很大的可开发性。     

栲属EST序列中微卫星含量及特征

采用生物信息学方法对栲属Castanopsis(D.Don)Spach EST序列中微卫星DNA的含量、分布、碱基组成和频率等进行了分析。通过搜索,在3354条栲属EST序列中共查找到802个SSR位点,平均1.733 kb核苷酸序列分布一个SSR位点,其中有74.56%的SSR位点分布于长度为500~799 bp的EST序列。栲属EST-SSR的主要重复类型为二核苷酸,占SSR总数的42.39%。此外,A/T(97%)、AG/CT(80%)、AAG/CTT(30%)分别为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸的优势重复基元。现有栲属EST-SSR的长度分布于10-224 bp之间,重复数总平均为9.11次,其中有29.30%的EST-SSR长度大于20 bp。研究结果表明,栲属EST-SSR具有丰富的多态性,可利用栲属EST-SSR序列开发一批具有应用价值的SSR分子标记供遗传多样性研究所用。     

红螯螯虾转录组中的SSR位点信息分析

对红螯螯虾转录组测序数据进行分析,并开发引物通过PCR扩增和毛细管电泳检测,进行了引物多态性和通用性分析。从67 369条Unigenes中共检测到22 727个简单重复序列(SSR)位点,并对包含SSR序列的Unigenes进行功能注释。结果表明,红螯螯虾转录组中微卫星序列的类型较为丰富,其中二核苷酸和三核苷酸重复类型出现频率较多,分别占总SSR出现频率的52.67%和44.25%;四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复类型出现频率较少,分别占总SSR出现频率的2.62%、0.23%和0.24%。SSR重复类型共有68种,其重复次数的范围为5～84次。筛选出SSR引物5对,对浙江本地及台湾2个群体的60个样品进行遗传多样性分析,每对引物平均产生5.6个多态性片段。本研究结果为深入开发红螯螯虾功能性SSR标记奠定了基础,也为开展红螯螯虾分子标记辅助选育提供支持。     

云南火焰兰转录组SSR分布及其序列特征分析

[目的]分析云南火焰兰转录组中SSR分布及其序列分布特征,为大量开发EST-SSR引物及开展火焰兰属乃至兰科植物的SSR遗传多样性分析、种质资源评价、遗传图谱构建及遗传育种提供理论依据.[方法]以云南火焰兰无菌苗幼嫩叶片为材料,利用高通量测序技术进行转录组测序,使用Trinity对测序结果进行de novo组装,并以MISA对获得的Unigene进行SSR位点搜索,然后利用Excel 2010对云南火焰兰转录组中SSR出现频率、平均分布距离、基元类型及其重复类型组成等进行统计分析.[结果]从77888条去冗余的Unigenes序列中搜索到5051个SSR位点,其中有414个属于复合型SSR位点,实际以4637个SSR位点进行分析,SSR出现频率为5.95%,平均分布距离13.53 kb.SSR位点中,二核苷酸为主要重复基元类型,数量最多,占SSR总数的52.21%,其次是三核苷酸重复基元,占39.42%,四核苷酸重复基元~六核苷酸重复基元数量较少.其中,二核苷酸重复基元中的主要重复类型为CT/GA,占SSR总数的20.64%,三核苷酸重复基元的主要重复类型为CTT/GAA,占SSR总数的4.70%.SSR基元各重复类型的重复次数以5~8次居多,占SSR总数的73.35%,其中,占比最多的是6次重复,占SSR总数的26.98%,其次是5次和7次,分别占SSR总数的23.08%和14.02%,且SSR数量随各基元重复次数的增加而降低.云南火焰兰转录组中SSR基序的平均长度是18.28 bp,其中大小为12~20 bp的SSR基序占SSR总数的77.49%,21~30 bp基序占SSR总数的17.88%,大于30 bp的基序占SSR总数的4.63%,且SSR分布频率随基序长度的增加而下降.[结论]云南火焰兰转录组SSR中低级基元类型较丰富,开发出多态性高的SSR引物潜力较高,可用于云南火焰兰乃至火焰兰属植物的遗传多样性及种质资源评价、遗传图谱构建及遗传育种等研究.     

小麦EST SSR的分析及其引物的开发

 为开发出具有丰富多态性的、新型的小麦EST SSR标记,利用已公布1071367条小麦表达序列标签（expressed sequence tags,EST）序列,对≥24bp的微卫星或简单重复序列进行了系统分析。结果表明,在所分析的小麦EST序列中,搜索到长度大于或等于24bp,基序匹配值大于80%的SSR序列32350个。在这些SSR中,单碱基SSR最多,数量达18075个,占SSR总数的559%;其次为3核苷酸SSR,共6106个,占SSR总数的187%,重复数大于30次以上的达444个,占所有3核苷酸SSR的72%。4核苷酸SSR数量最少,仅有696个,仅占SSR总数的22%。研究中收搜索到的6核苷酸SSR共1562个,其基序组成可分为145类,优势基序为AGCCGC（达214个）。以上结果说明小麦EST序列中含有丰富的SSR,这非常有利于开发多态性较高的EST SSR标记。     

茶树转录组中SSR位点的信息分析

利用茶树全转录组的高通量测序获得的127 094条Unigenes来发掘茶树转录组SSR功能性标记。在这些序列中共搜索出12 242个SSRs,分布于10 325条Unigenes中,出现频率为9.63%。茶树转录组SSRs的平均长度为16 bp,平均分布频率是1/3.68 kb。在茶树转录组的SSRs中,二核苷酸重复是主要的类型,占总SSRs的63.78%。茶树转录组SSRs共包含181种重复基元,二核苷酸重复基元CT/AG和TC/GA是优势重复基元类型,分别占总SSRs的23.84%和23.58%。同时对这些SSR的可用性进行了评价。     

基于茶树芽叶转录组序列的EST-SSR分布特征研究

采用生物信息学方法对茶树(Camellia Sinensis)叶部不同发育阶段(单芽/三叶)转录组中的EST-SSR位点信息进行分析,以期为茶树分子标记辅助育种提供有效的参考。利用SSRFINDER软件,对茶树芽叶转录组的高通量测序获得的97454条Unigenes序列(100.91Mb)进行大通量SSR位点的筛选,共获得36249个SSR位点,分布于27913条Unigenes序列中,其发生频率为28.64%,平均分布密度为1/2.78 kb。在茶树芽叶的转录组序列中共发现962种碱基重复基元,其中占主导的是以(AG/CT)n为主(占总SSRs的23.78%)的二核苷酸重复,占到总SSRs的59.19%,其次是三核苷酸和单核苷酸重复,其占比分别为20.92%和13.13%。茶树芽叶转录组所含不同重复基元SSRs的平均长度,相对全器官转录组较短,其中占比最高的是重复长度为18 bp的中长重复序列,占到总SSRs的23.37%,而大于25 bp的较长序列重复极少。同时对茶树不同器官转录组测序的SSR分布特性进行了分析比较,以期为后续的分子标记开发提供参考。     

四球茶转录组SSR位点信息分析

对基于高通量测序拼接获得的99 741条四球茶嫩叶Unigenes进行了SSR(simple sequence repeats)位点分析,共揭示了23 732个SSR位点,分布于18 552条Unigenes中,SSR发生频率为23.79%;含有SSR位点的Unigenes的总长度为226 188 bp,SSR位点间的平均距离为1/2.07 kb,重复长度平均长度为9.53 bp。在四球茶转录组SSR中,二核苷酸重复和三核苷酸重复是主要的重复类型,分别占总SSRs的47.53%和25.92%;在181种重复基元类型中,优势重复基元分别是AG/CT、A/T、ACC/GGT,分别占总SSRs的41.38%、22.10%和6.49%,共占总SSRs的比例达69.97%。     

美国大灵芝（Ganoderma oregonense）转录组SSR位点的生物信息学分析

为了解美国大灵芝（Ganoderma oregonense）转录组中的简单重复序列（simple sequence repeat,SSR）位点信息,并为开发灵芝分子标记辅助育种技术奠定基础,将高通量转录组测序获得的美国大灵芝转录组数据通过Trinity软件拼接组装,再利用MISA软件分析其SSR位点信息。随后采用Primer 3根据SSR位点设计特异性鉴别引物,并以灵芝DNA为模板,对其有效性进行验证。共获得65 064条单基因簇（unigene）,在其中2 981条unigene中检测到3 380个符合软件参数的SSR位点,发生频率为5.19%,平均分布距离为12.60 kb。美国大灵芝转录组SSR位点总长度为52 168 bp,平均长度为15 bp。单核苷酸、三核苷酸是美国大灵芝转录组SSR的主要重复类型,分别占总SSR的35.33%和38.67%。SSR基元重复次数范围为5~73次,其中5次重复的发生次数最高。SSR重复基元共有98个类型,其中C/G是最常见的重复基元,比例为17.72%,其次是A/T,比例为17.60%。针对3 380个SSR位点设计出2 324对SSR引物,随机选择15对引物对3种灵芝栽培品种进行PCR扩增,10对引物可稳定扩增出条带,其中8对在3个灵芝栽培品种中表现出多态性。说明美国大灵芝转录组SSR位点多态性丰富,对灵芝的功能基因挖掘、分子标记辅助育种开发以及遗传多样性分析等具有重要意义。     

基于银鲳RNA－seq数据中SR标记的信息分析

[目的]开发银鲳分子标记技术。[方法]通过对银鲳（Pampus argenteus）进行高通量转录组测序（RNA－seq ）获得银鲳转录组原始试验数据,经过拼接后,获得3715603条unigene序列。采用生物信息学分析软件MISA对所有unigene进行简单重复序列（ simple se-quence repeat,SSR）位点鉴定。同时,利用软件对银鲳转录组SSR的多态性进行评价。[结果]银鲳转录组水平上,共鉴定出107007个SSR位点,分布在97289条unigene中,发生频率为2．62％,SSR平均密度为476个／Mbp。在银鲳转录组SSRs中,单核苷酸与二核苷酸重复序列为主要重复类型,分别占总SSRs的48．14％和34．10％。银鲳转录组数据中SSR序列共包括424种重复基元类型,单核苷酸重复基元A占较高比例,占同一重复类型SSRs的49．57％,二核苷酸重复基元TG／AC和三核苷酸重复基元GAG／AAC是优势重复基元,分别占同一重复类型SSRs的42．43％和9．61％。重复序列长度在12 bp以上的SSR标记位点数占总SSR的76．95％,具有丰富的多态性。[结论]银鲳SSRs位点具有极大的可开发性,可为银鲳遗传多样性研究、遗传图谱构建及分子辅助育种提供有效工具。     

基于RNA-seq数据大规模挖掘蜜蜂球囊菌的SSR分子标记

基于已获得的球囊菌转录组数据预测微卫星标记(SSR),并进行SSR位点的信息分析和SSR引物的挖掘.利用软件MISA对球囊菌转录组中42610条unigenes进行搜索,共预测出7968个SSRs,分布于5233条unigenes中,其中最主要的重复类型为三核苷酸重复(53.15%),其次为二核苷酸重复(32.32%)和四核苷酸重复(8.46%).二核苷酸重复中的基序主要是AG/CT(占总量的15.8%).针对所有的SSR位点,利用Primer Premier 5软件设计出6956对SSR特异性引物,随机选取20对引物对两个不同来源的球囊菌样品进行SSR位点扩增,共有6对引物成功扩增出符合预期的目的片段.研究结果表明,利用球囊菌转录组数据开发SSR引物是可行的.     

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%。