暴马丁香的叶绿体微卫星特征分析

暴马丁香具有很高的观赏价值和药用价值。为研究暴马丁香叶绿体微卫星特征,本研究在暴马丁香叶绿体全基因组序列(156 141 bp)的基础上,采用MISA v1.0软件,分析其叶绿体全基因组序列,共识别出231个微卫星位点(平均每676 bp出现一个)。其中,叶绿体微卫星主要集中于大单拷贝区(94.52%),主要由A、T构成。重复序列中主要以单碱基重复序列为主,占重复序列总数的66.97%。微卫星长度集中在8～19 bp,占96.79%,有7个叶绿体微卫星长度大于20 bp,说明暴马丁香叶绿体基因组上的微卫星位点大多数具有多态性的潜能。实验结果为暴马丁香的物种鉴定和系统发育研究提供理论基础。     

黑白轮枝菌基因组中微卫星的频率和分布

为了明确重要植物病原真菌黑白轮枝菌基因组中的徽卫星(SSR)分布情况,利用软件SciRoKo从已测序的VaMsl02菌株基因组(32.8 Mb)中,成功搜索得到4224个SSR.结果显示,三碱基重复徽卫星的数量最多,为1481个,占SSR总数的35.1％;其次是二碱基、六碱基、四碱基和五碱基;单碱基重复的微卫星数量最少,为308个,仅占总数的7.3％.不同重复单元的徽卫星在黑白轮枝菌基因组中的分布是非随机的,具有明显的偏好性.单碱基、二碱基、四碱基和五碱基偏爱出现于非编码区,尤其是基因间区.三碱基和六碱基重复微卫星较为集中分布在外显子区,并且重复次数变化丰富,推断黑白轮枝菌编码区的SSR可能会通过调节自身的重复次数来适应新环境.     

狗牙根转录组微卫星序列统计及其比较分析

微卫星(simple sequence repeats, SSRs)广泛分布于生物基因组的编码区和非编码区,是最常用的分子标记。本研究利用生物信息学方法搜索和统计了狗牙根匍匐茎和根状茎转录组中完整型SSRs序列,并对其生物信息学特征进行比较分析。狗牙根匍匐茎和根状茎转录组中SSRs总数量分别为21800个和27431个,占其转录组长度的比例分别为0.118%和0.152%。狗牙根匍匐茎和根状茎转录组SSRs平均丰度(185.25 vs191.22个/Mb)和密度(3 437.47 vs 3 523.07 bp/Mb)基本一致。狗牙根匍匐茎和根状茎转录组SSRs丰富度具有明显的分布模式。在狗牙根匍匐茎和根状茎转录组SSRs序列中,单碱基SSRs重复拷贝数变异最大,其次是二碱基SSRs重复拷贝数,从三碱基SSRs开始,重复拷贝数明显下降。狗牙根匍匐茎和根状茎转录组中单碱基至六碱基各重复类型优势SSRs序列基本一致。     

美丽硬仆骨舌鱼全基因组微卫星分布规律特征

本研究旨在了解美丽硬仆骨舌鱼(Scleropages formosus)基因组微卫星分布规律。采用生物信息学方法对国际濒危物种美丽硬仆骨舌鱼全基因组范围内的微卫星数量及分布规律进行了分析。结果显示,1~6个微卫星重复类型的微卫星序列354239个,总长度为6139487 bp。微卫星单碱基、二碱基、三碱基、四碱基和五碱基重复单元中数量最多的分别为A、AC、AAT、ATCC、AAAAT。25条染色体中,6号染色体所含微卫星数目最多（28662个）,22号染色体所含微卫星数目最少（6929个）,微卫星数量与其所在染色体DNA序列长度呈线性相关(r=0.999)。22号染色体微卫星出现频率最高（576.35个/Mb）,3号染色体微卫星出现的频率最低（469.65个/Mb）,结果显示,微卫星频率与其所在染色体DNA序列长度并不相关。为进一步通过微卫星分子标记开展美丽硬仆骨舌鱼亲缘关系鉴定、遗传多样性分析、微卫星标记在硬仆骨舌鱼科的通用性分析奠定了基础。     

Tomato leaf curl Bangladesh病毒完整基因组上微卫星分布

为了展示Tomato leaf curl Bangladesh病毒完整基因组上的微卫星分布特性。借助MATLAB软件、应用最优完全子图算法,提取并展示NCBI数据库中Tomato leaf curl Bangladesh病毒完整基因组(AF_188481.1)上的微卫星分布特性,计算1-碱基组至6-碱基组在完整基因组序列上重复出现的次数和位置,展示它们的分布规律(指数函数)。结果表明:Tomato leaf curl Bangladesh病毒完整基因组(AF_188481.1)上各种N-碱基组(N取1至6)最大的重复出现次数,随N按指数函数数减少;笔者提取和展示Tomato leaf curl Bangladesh病毒完整基因组序列微卫星分布特性(特别是微卫星各种N-碱基组重复出现的位置和次数)的方法,可以系统地运用到其他病毒完整基因组序列微卫星分布特性的提取和展示中,从而为有效利用微卫星分布特性研究完整基因组的结构和功能、遗传和变异规律提供完备、仔细的数据支撑。     

特有植物短丝木犀(Osmanthus serrulatus)转录组微卫星特征分析

利用MISA软件对短丝木犀花和叶芽转录组测序得到的92 798条独立基因(unigenes)进行SSR位点查找和分析,共搜索到11 881个SSR位点,除单碱基重复外,SSR出现频率为4.64%,分布密度为1/15.02 kb。二碱基和三碱基重复为短丝木犀SSR主要重复单元类型,分布占SSR总数的66.35%和30.42%。其中AG/CT和AAG/CTT分别为二碱基和三碱基重复单元的优势重复基元,分别占各自重复单元的63.21%、30.38%。短丝木犀SSR多为重复长度小于20 bp的短序列,长度大于20 bp的SSR仅占总数的13.47%。同时发现短丝木犀SSR的频率和长度呈显著负相关(p0.01),相关系数为-0.408。另外,设计筛选得到2 435对SSR引物。短丝木犀转录组SSR位点出现频率高,类型丰富、多态性潜能较高。     

蒙古莸叶绿体基因组微卫星位点分析及引物筛选

本研究旨在为蒙古莸在分子水平上提供理论依据,以便对濒危稀有种制定科学的保护策略。本研究下载GenBank数据库公布的蒙古莸叶绿体基因组信息,利用生物信息学对蒙古莸叶绿体基因组进行cpSSR分析。利用MISA软件全面搜索蒙古莸叶绿体基因组SSR分子标记,并对其分析;运用Primer Premier 3.0设计并筛选多态性较好的引物用于后续研究。在全长151 707 bp的蒙古莸叶绿体基因组中,共鉴定出31个cpSSR位点,位点间平均分布距离为4 893.77 bp,其中以单核苷酸重复为主,且主要分布于LSC区,占SSR位点总数的74.19%;其次是四核苷酸重复,分布于LSC及SSC两区,占SSR位点总数的19.35%,分布最少为三核苷酸,仅占总位点数的3.23%。将所有31个位点合成31对叶绿体微卫星引物,通过毛细管电泳检测,最终筛选出8对多态性引物。此外,挑选多态性好的马鞭草EST-SSR引物,扩增结果产生非特异性条带,且与马鞭草扩增片段范围相差较大。基于软件的参数设置,单核苷酸重复数量占比最多,三核苷酸重复占比最少;从31对引物筛选出8对多态性引物,扩增率达100%,多态率为26%;...     

马铃薯基因组编码区域SSR位点的分布、特征和所编码蛋白功能分析

在不同物种中,微卫星(simple sequence repeats,SSR)序列的数目、类型及其分布情况有很大差异。本研究利用Perl语言开发用于探寻编码区SSR位点的程序,并用SSRHunter软件验证,来分析马铃薯基因组编码区中SSR位点的分布情况。结果显示:在马铃薯的56 218条编码区序列中,检索到2 920条共含有3 512个SSR位点的序列,其中2 519条序列只含有一个SSR位点(占86%);含三核苷酸、六核苷酸重复单元的SSR数目最多,分别为2 358和1 075个,两者占总数的98%,其他类型的重复单元出现次数较少;构成微卫星序列的不同重复单元有603个;六个核苷酸的重复单元重复次数一般最少为三个,三核苷酸GAA重复单元重复次数最高,为193次。在自然选择规律下,编码区中SSR序列长度趋向于密码子的整数倍。运用Pfam数据库对含有SSR的编码序列进行功能分类,其中最多的是RPW8抗性蛋白功能。可利用SSR序列的特异性,筛选马铃薯不同物种的相关编码序列。     

毛果杨(Populus trichocarpa)全基因组SSR位点分布规律

以毛果杨全基因组数据为试验材料,探究其SSR位点的分布模式及规律,通过分析可知,毛果杨全基因组全长307 840 768 bp,共存在726种SSR重复单元,213 634个SSR位点,平均每1 441 bp出现一个SSR位点。1号染色体SSR位点和种类最多,17号染色体SSR位点最少。单核苷酸到六核苷酸的数量呈降低趋势,其中单核苷酸～四核苷酸在不同染色体中的比例相对稳定,比例接近61.5:16.5:7.3:1。毛果杨SSR序列长度范围在10～216 bp间变化,平均长度为14.48 bp,主要是以10～30 bp长度的序列为主,达到95%。研究发现SSR重复单元都随着重复长度的递增,微卫星丰度呈递减趋势,即SSR重复次数越多,微卫星出现频率越低。所有类型SSR中序列显示出显著的碱基偏好性,均以A/T的重复类型占主导地位。毛果杨全基因组共存在383种稀有SSR单元,不同染色体上存在的SSR稀有单元数存在较大差异。通过SSR分布矩阵可将所有染色体分为3大类,第1类的2号、3号、4号、9号、15号、16号共6对染色体与其他染色体间相对独立,没有或很少与其他染色体间发生交流;在第2、3大类中,各染色体间的关系相对比较紧密,这些染色体存在频繁的交流,进而存在相近的SSR位点分布模式。     

灰毡毛忍冬转录组SSR位点分析及EST-SSR标记开发

灰毡毛忍冬(Lonicera macranthoides)为中药山银花的一种基原植物,在中国南方广泛分布,具有很高的药用价值和经济价值。本研究利用MISA工具对灰毡毛忍冬转录组74 057条Unigenes中的SSR位点进行了分析,其中15 587条Unigene共计含有SSR位点20 161个,SSR发生频率为21.05%。灰毡毛忍冬转录组SSR位点的种类从单核苷酸至六核苷酸重复均有分布,主要重复类型是二核苷酸(9 704个)和三核苷酸(5 847个),分别占SSR总数的48.13%和29.00%,主要重复单元为AG/CT (6 086)、AT/AT (3 071)和A/T(2 826),分别占SSR总数的30.19%、15.23%和14.02%。SSR位点的重复次数分布最多的是6和5次,分别有4 897和3 531个,分别占总SSR数的24.29%和17.51%。利用Primer 6.0软件设计了17 611对SSR引物,随机选出30对引物进行扩增验证,其中14对扩增条带表现出多态性,进而利用这14对引物对6个灰毡毛忍冬品种开展了遗传多样性分析。本研究结果将为灰毡毛忍冬物种鉴定、遗传多样性分析和分子标记辅助育种等提供科学依据。     

濒危珍稀植物半枫荷转录组中SSR位点分析

分析半枫荷转录组中的SSR位点信息,并设计简单重复序列(SSR)引物,以期为半枫荷EST-SSR分子标记提供有力工具。利用MISA工具筛选了半枫荷转录组测序获得的77629条Unigenes,对其SSR位点信息进行了分析;在此基础上利用Primer 3.0设计SSR引物,并随机选择50对SSR引物对4株不同来源的半枫荷进行多态性扩增分析。在半枫荷的转录组中,共找到15041个SSRs,分布于10669条Unigenes,SSR位点发生频率为13.74%,含多个位点的序列数为3114,占SSRs位点总数的29.19%,以复合形式出现的位点数2044个,占SSRs位点总数的19.16%,SSRs的平均距离是3.2 kb。SSRs位点中二碱基重复是主要类型,占总SSRs的42.17%;其次是单碱基重复基序(38.25%)SSRs。所包含的重复基元中,单碱基重复基元A/T(5572),二碱基重复基元AG/CT(4845)是优势重复基元类型,分别占总SSRs的37.05%、32.21%。利用Primer 3共设计出28590对SSR引物。随机选择50对引物进行PCR扩增,其中44对(88.0%)扩增出清晰、可重复的条带,15对(34.1%)扩增条带表现出多态性。半枫荷转录组SSR位点出现频率高,类型丰富;大量的SSR为其遗传多样性分析、分子标记辅助育种和遗传图谱构建提供了丰富的候选分子标记。     

基于绵羊皮肤组织ESTs开发新型微卫星标记

利用生物信息学方法,在从国际公共生物数据库检索获得绵羊皮肤组织相关的3295条EST序列中筛选微卫星标记。结果表明,从绵羊皮肤组织相关的EST序列中搜索到微卫星209个,含有微卫星的序列196 个,占整个EST 序列数据库的6.3% , 其中双碱基重复150个,三碱基重复19个,四碱基重复12个,五碱基重复17个,六碱基重复11个。在这些微卫星序列中,AC/TG重复在双碱基类型中最丰富,占双碱基微卫星序列总数的71.8%。根据筛选到的微卫星序列设计并合成引物22对 ,其中18 对引物有扩增产物,且条带清晰, 6对引物在中国美利奴羊群内多态性丰富,平均PIC达0.7001,为后期与毛品质进行相关性分析,寻找毛用性状新型分子标记奠定了基础。     

黄芩叶绿体基因组重复序列及密码子偏好性分析

本研究应用REPuter、MISA和Codon W软件对黄芩叶绿体全基因组进行重复序列及密码子偏好性分析,统计了重复序列的数量及分布情况并计算了RSCU、氨基酸使用频率、ENC、GC3s以及GC总含量等一系列数值,确定了最优密码子。结果显示,黄芩叶绿体基因组重复序列多以正向重复(F)和回文重复(P)为主,且大多分布于LSC区;还检测到43个SSR大多分布于基因间隔区(IGS),单碱基重复序列最多占65.12%;由RSCU值及GC含量分析确定以UCU、UCA、AGU等31个密码子为最优密码子,几乎均以A/T结尾,使用频率最高的氨基酸是亮氨酸,最低的是半胱氨酸,ENC值为50.52,表明密码子偏好性较弱。研究结果为黄芩的分子标记的筛选提供了基础信息,并在其分子改造和遗传转化方面具有重要指导意义。     

珊瑚菜转录组的SSR位点信息分析

珊瑚菜(Glehnia littoralis)又名北沙参,是一种常用药食同源植物。现珊瑚菜野生种群十分稀缺,是国家二级保护植物之一。本研究通过MISA软件对珊瑚菜转录组78 828条Unigenes中简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)位点信息进行挖掘与分析,共鉴定出14 421个SSR位点,SSR发生频率为15.43%。珊瑚菜转录组SSR位点的种类从单碱基到六碱基重复均有分布,主要重复类型是单核苷酸和双核苷酸,分别占SSR总数的39.98%和40.98%。SSR位点的最小重复次数分布为5次,最大重复次数分布为24次,6和10次是SSR位点数量最多的重复次数,分别有3 102和2 672个,分别占总SSR数目的 21.51%和18.53%。利用引物设计软件Primer 6.0软件,共设计出2 894对引物。随机筛选出20对引物进行扩增验证,有12对引物扩增出片段。本研究结果表明珊瑚菜转录组SSR位点出现频率与密度较高且重复类型丰富,可为珊瑚菜遗传图谱的建立、遗传多样性的分析、物种的鉴定和育种等研究提供技术依据。     

藏药细果角茴香转录组SSR分布特征分析

为探究藏药细果角茴香转录组中简单重复序列位点信息,本研究利用Illumina HiSeq~(TM) 2500高通量测序平台,RNA-Seq测序技术对藏药细果角茴香植株进行测序,并采用生物信息学MISA数据分析进行拼接后查找SSR位点。细果角茴香转录组测序共获得27 979个重复单元长度为2～6个碱基的微卫星重复序列,总的SSR碱基数为142 108 085 bp,平均每3.1 kb出现1个SSR位点。细果角茴香SSR中主要重复单元类型为三碱基,占SSR总数的68.34%,在统计的213种重复类型中(AAG/CTT)_n所占比例最高为(7 773,27.78%),其次是(AG/CT)_n(4 735, 16.92%)和(ATC/ATG)_n(2 420, 8.65%),藏药细果角茴香转录组中SSR位点分布频率较高,重复单元类型丰富。研究首次基于细果角茴香转录组高通量测序数据开发了SSR分子标记,为细果角茴香遗传连锁图谱、DNA指纹图谱、遗传多样性评价、种植资源收集与鉴定和分子标记辅助育种等工作提供了科学基础。     

雷蒙德氏棉和亚洲棉SSR重复序列类型和丰度差异比较

 利用生物信息学相关方法对NCBI数据库中39277条亚洲棉（Gossypium arboretum L.）及63588条雷蒙德氏棉（Gossypium raimondii L.）的EST序列共计64.08 Mb（约相当于基因组的6.02％）分别进行拼接,比较分析了两棉种简单重复序列的重复类型及丰度差异。结果表明：拼接后的一致性序列中,亚洲棉比雷蒙德氏棉存在较高比例的单条序列簇;亚洲棉一至六碱基6种重复类型的SSR间隔距离分别比雷蒙德氏棉的大;亚洲棉中二到六碱基等5种重复类型的比例高于雷蒙德氏棉,但单碱基重复类型比例低于雷蒙德氏棉;两棉种的单碱基、四碱基和六碱基重复类型的优势重复基序和丰度也不同。因此,认为利用四、五、六碱基三种重复类型设计的SSR引物可以有效地鉴定亚洲棉和雷蒙德氏棉的基因组差异。对四倍体棉种的A、D亚组供体棉种中SSR的差异分析,为SSR标记开发、棉种起源和进化的深入研究提供更多有用的信息。     

从棉花ESTs数据库中筛选微卫星标记的初步研究

利用生物信息学方法在含有94709条棉花EST序列的数据库中进行微卫星标记筛选,共发现微卫星序列4396个,占整个EST数据库的4.64%。其中双碱基重复序列1282个、三碱基序列2411个,分别占在EST数据库中发现微卫星序列总数的29.27%和54.8%。根据筛选到的微卫星序列设计并合成引物25对,其中24对引物有扩增产物,17对产物条带比较清晰,对这些条带比较清晰的产物作了一系列的分析。     

茶树花转录组微卫星分布特征

利用Perl语言,对茶树花转录组序列进行大通量SSR位点的发掘,发现含SSR的序列10 290条,共12 582个SSR,平均2.41 kb出现一个SSR。在茶树花的转录组中共发现340种碱基重复模式,所占比例最高的是(AG/CT)n(44.99%)。在49 586条注释成功的茶树花Unigene中,共发现10 490个SSR位点,其中位于编码区的1917个,其出现频率仅为0.102 SSR/1000 bp,而非编码区为3.072 SSR/1000 bp。在基因编码区中出现频率最高的是三碱基微卫星(1140,59.5%),其次是六碱基微卫星(524,27.3%)。茶树花转录组所含微卫星以重复长度小于20 bp的序列最多,大于20 bp的仅为25.2%。茶树花转录组中,含微卫星基因的平均表达水平显著低于不含微卫星基因,其中含复杂微卫星基因的平均基因表达水平最低。     

39种桉树微卫星序列的遗传多样性分析

为进一步研究桉树微卫星跨种的相似性及长度多态性,从基因组DNA遗传变异的角度探讨各个桉树种间的遗传多态性程度,本研究选用2个扩增结果稳定,微卫星完整的SSR位点进行PCR产物直接测序,从DNA序列的层次上对39种桉树进行遗传多样性分析和微卫星多态性分析。从SSR位点的层次上进行遗传多样性分析发现,2个SSR位点Nei's遗传多样性指数Hs平均为0.576,期望杂合度He平均为0.736,多态信息含量PIC平均为0.694,位点e SSR-GR124遗传多样性较高,位点g SSR-CA013序列相对更为保守。基于微卫星序列和侧翼保守序列的比对分析,微卫星重复次数的变化可能与属内各亚属间的分类相关性较大,微卫星序列的碱基替换可能与属间分类的相关性更大。由2个位点的综合序列进行相似性比较和系统发育树分析发现,位点e SSR-GR124和位点g SSR-CA013能够作为伞房属和桉属属间分类鉴定的依据。     

桂花(Osmanthus fragrans)转录组SSR特征分析

为解析桂花转录组数据中SSR的特点及潜在利用价值,本研究基于‘早银桂’和‘橙红丹桂’转录组数据信息,利用MISA软件从桂花的117 595个Unigenes中进行SSR位点的查找、分析,共检测到16 015个SSR位点,平均密度是1/5.2 kb。桂花SSR基序97.73%的重复次数在5～10次之间,重复次数最多的是6次(28.12%);SSR长度分布在12～36 bp之间,其中12～16 bp的最多,占66.8%,其总体变化趋势是随着重复次数增加重复次数急速下降。基于已知的SSR位点,利用primer3设计引物并从中挑选出196对引物,其中92对引物(占46.94%)已被注释到参与信号的转录翻译、苯丙氨酸代谢、植物激素信号转导等功能。综上所述‘,早银桂’和‘橙红丹桂’转录组SSR位点出现频率高,类型较丰富、多态性潜能较高,为今后桂花分子育种提供了理论依据。