基于草莓全基因组SSR标记的开发和应用

基于基因组序列信息,研究了二倍体森林草莓和八倍体栽培草莓染色体上SSR位点的分布特点。利用AutoSSR软件在森林草莓和栽培草莓中分别发掘到153826个和329801个SSR位点,发生频率分别为1.43 kb/SSR和2.44 kb/SSR。SSR重复基序为单核苷酸的数量最多,分别占总数的40.92%和38.94%,其次为二核苷酸类型,分别占22.79%和20.04%。在二倍体草莓和八倍体草莓中分别鉴定到454和479种SSR重复类型,其中A/T重复类型的SSR出现的频率最高,分别占总SSR位点的39.45%和37.08%。二核苷酸重复类型中,二倍体草莓的AT/AT占比最高,为11.61%,其次为AG/CT(8.74%);八倍体草莓中AG/CT重复类型占比最高(9.94%),其次为AT/AT(7.35%)。用Beacon Designer软件设计SSR引物,随机挑选了59对SSR引物在77份草莓材料中进行验证分析。研究结果显示,59对SSR引物共扩增出254个多态性位点,平均扩增4.31个位点,位点的平均多态信息量(PIC)为0.26,介于0.07~0.97之间,其中35个SSR位点PIC≥0.50,为高多态性位点,聚类分析显示品种间的相似系数范围为0.47~0.99。该研究为草莓种质资源的遗传多样性评价、变异分析、分子标记辅助育种等工作提供了技术支持。     

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。     

槟榔转录组SSR位点信息分析

采用生物信息学方法对槟榔(Areca catechu L.)果实转录组中的SSR位点信息进行分析,以期为槟榔SSR标记开发提供依据。利用MISA工具对槟榔转录组测序获得的Unigene序列进行SSR检索、位点信息分析和SSR引物设计。从94 562条Unigene中共检索到51 245个SSR位点,分布在31 482条Unigene序列中,平均分布距离为1/2.12 kb,发生频率为54.19%。单核苷酸是主要重复类型,所占比例为30.14%。优势重复基元是A/T、AG/TC、GA/CT和TA/AT,分别占单核苷酸的80%、二核苷酸的27%、26%和25%。重复次数以3～11次重复为主,所占比例为69.37%。大部分基序长度集中在12～20 bp之间,所占比例为92.77%。设计获得34 983对SSR引物。研究结果表明槟榔SSR位点分布频率较高、类型丰富、具有较高的多态性潜能和可用性,可为槟榔SSR标记开发、种质资源鉴定、遗传多样性分析、分子标记辅助育种等方面提供的理论基础。     

NCBI和cDNA文库中栽培花生EST-SSR分子标记的开发及其特点

本研究利用NCBI的GenBank数据库中公布的花生86 132条EST序列以及利用高油酸品种E12所创建的cDNA文库中的12 501条EST序列,对这些序列进行前期处理,总共获得非冗余且拼接较长的singleton 11 260条,contig 9 972条.通过MISA软件分析发现两个EST库中共包含有3 104个SSR位点,占到总共非冗余序列的11.08%.这些SSR位点被分成二核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复、五核苷酸重复、六核苷酸重复以及混合核苷酸重复等,其中三核苷酸重复占的比例最多,分别占到NCBI和cDNA文库的43.0%和56.8%,二核苷酸和五核苷酸重复占到所有重复位点的第二位和第三位,六核苷酸重复的比例最少.在所有重复基序中,AG/TC重复的数量最多,分别占到NCBI和cDNA文库的8.65%和13.42%.在三核苷酸重复中,CTT/GAA出现的频率最大,分别占到6.7%和13.42%.所有这些SSR基序的长度在4～51个之间.     

基于丝瓜全基因组序列SSR分子标记开发

为研究高效的丝瓜分子标记,本研究根据已报道的有棱丝瓜和普通丝瓜全基因组序列信息,利用MISA 2.1软件对丝瓜全基因组水平的SSR位点进行搜索,分别在有棱丝瓜和普通丝瓜中鉴定到341 829个和348 397个SSR位点,发生频率分别为2.20 kb/SSR和2.03 kb/SSR。有棱丝瓜和普通丝瓜重复单元最多的均为单核苷酸,分别占总数的73.90%和74.21%,其次为二核苷酸和三核苷酸重复单元。在有棱丝瓜和普通丝瓜中各鉴定到211种SSR重复基序,其中A/T、AT/AT、AG/CT和AAT/ATT重复基序类型出现频率最高。优选SSR位点,分别在有棱丝瓜和普通丝瓜中开发了278 522和284 966对SSR引物。通过比对两个基因组的SSR引物序列与自身的参考基因组,获得在有棱丝瓜和普通丝瓜中具有序列大小差异的SSR引物955对,随机挑选其中64对引物在6份表型差异较大的丝瓜材料中进行引物有效性检测,其中61对引物有目的条带扩出,16对引物具有多态性。本研究在丝瓜全基因组水平所开发的SSR分子标记可为后续丝瓜种质资源鉴定、亲缘关系分析及分子标记辅助育种提供基础。     

基于文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge.)基因组SSR标记的开发及初步验证

本研究基于文冠果全基因组信息,开展SSR分子标记鉴定与分析研究。结果表明,文冠果全基因组全长477 586 502 bp,共存在253 336个SSR位点,平均每1 870 bp出现一个SSR位点,GC含量为34.96%;不同染色体上的SSR位点数量不同,其中,SSR位点数量最多的是1号染色体,SSR位点数量最少的是15号染色体。SSR位点的平均长度为18.92 bp,且重复单元中单核苷酸到六核苷酸的数量呈下降趋势。SSR位点的重复次数主要集中在4～13次重复范围内,且同一重复类型,重复次数越多,SSR位点出现的频率越低。文冠果基因组中共存在268种SSR重复类别,重复基元种类随重复次数增加而增加。单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸的重复单元中,出现最多的分别是A/T、AT/AT、AAG/TTC、AAAT/TTTA、AAAAT/TTTTA和AAAACG/TTTTCG,显示出明显的A/T偏好性。虽然不同的SSR重复单元的序列长度有所不同,但其均显示出SSR重复单元的序列长度的增加,而SSR位点数减少的趋势。进一步利用6份不同种源的文冠果对待测引物进行多样性分析,得...     

基于RNA-seq牡丹SSR标记开发及通用性分析

从牡丹花色候选基因中开发一套SSR标记,为牡丹花色分子遗传学研究和分子标记辅助育种提供帮助。本研究基于高通量转录组测序技术(RNA-seq)获得了278条涉及调控牡丹花色形成的Unigenes序列,利用SSRIT在128条Unigenes中检测到215个SSR位点,出现频率为46.04%。其中优势重复基序为二核苷酸、三核苷酸和六核苷酸重复,分别占总SSR位点的18.60%、41.86%和36.28%,优势重复基元为TC/GA和AT/TA,分别占二核苷酸重复的30.00%和27.50%。在此基础上,从中选择100对SSR引物合成,以牡丹品种基因组DNA为模板,验证其有效性和多态性。结果表明,有效引物50对(占50%),多态性引物12对(占24%)。12对多态性引物在芍药属12个不同种质内进行通用性检测,转移率范围为83.33%~100%,平均转移率为96.53%,表明牡丹SSR标记在芍药属内具有较高的通用性。利用高通量RNA-seq开发牡丹候选基因SSR标记可为牡丹功能基因挖掘、品种分子身份证构建、遗传多样性分析和分子标记辅助选择育种等提供重要的遗传资源。     

苦荞全基因组SSR位点特征分析与分子标记开发

目前苦荞SSR多态性标记数量较少,根据已发表的苦荞基因组测序数据,利用MISA软件对1~6核苷酸重复的SSR位点进行了查找和序列特征分析,批量设计引物并对引物进行了有效性和多态性检测。结果表明,苦荞基因组中共检测到1 640个SSR位点,其中三核苷酸重复型SSR最多,占比63.29%,五核苷酸重复型最少,仅占0.12%。AT/TA、AAG/CTT、ACC/GGT和ATC/GAT为出现频率较高的重复基序。苦荞基因组SSR序列长度变化范围为12~476bp,平均长度23.14bp,长度12~19bp的占比71.71%,长度≥20bp的占比28.29%。根据不同类型SSR位点设计并合成引物479对,选择200对引物对5份苦荞资源和3份甜荞资源进行多态性检测,有56对扩增出多态性条带,17对在苦荞种质中产生多态性条带,48对在甜荞种质中产生多态性条带,9对同时在两种种质中产生多态性条带。利用苦荞全基因组序列可实现SSR标记的批量开发,可鉴定出适用于苦荞和甜荞遗传多样性分析、遗传图谱构建和品种鉴定等研究的SSR引物。     

光皮树基因组SSR特征分析

光皮树是重要的木本油料树种,为了探究光皮树的遗传背景,本研究利用高通量测序技术对光皮树基因组进行了测序,并利用MISA软件开展SSR位点信息搜索和分析,共检索到重复单元长度为2～6个核苷酸的SSR位点200 558个,SSR的发生频率为15.27%,平均分布距离为1/4.47 kb。二核苷酸重复类型SSR数量最多,所占比例为67.74%,SSR中优势重复基元富含A/T核苷酸。4次重复的SSR数量最多,占总数的21.40%,重复次数在4～10次的SSR数量占总数的82.49%。SSR基序长度在12～90 bp之间,其中12 bp的SSR数量最多,占总数的32.46%,基序长度在12～20 bp的SSR数量占总数的70.58%。研究结果表明,光皮树基因组SSR数量及类型较丰富,为光皮树SSR分子标记的开发、种质资源遗传评价、分子标记辅助育种等提供基础。     

甘薯近缘野生种三浅裂野牵牛EST资源的SSR信息分析

利用生物信息学方法对NCBI公共数据库的1 458条三浅裂野牵牛ESTs序列进行EST-SSRs信息特征分析。结果显示,剔除低质量的和冗余的序列后,得到总长度为334.368 kb无冗余序列868条。这些无冗余序列中有35个微卫星简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR),分布于35条EST中,出现频率为4.03%,平均分布距离为9.55 kb。在2～6核苷酸的重复类型中,二、三核苷酸SSR之和占总EST-SSR的68.57%,其中三核苷酸SSR占总SSR数量的45.71%。在所有重复单元中,所占比例最高的是AT/AT(14.29%),其次是TCT/AGA为11.43%,TAA/TTA为8.57%列第3位。在所有的SSR中,EST-SSRs重复次数5次的有13个,占全部SSR的37.14%,其次是重复次数为4次和7次,各有5个,占全部SSR的14.29%。结果说明,甘薯近缘野生种三浅裂野牵牛的EST-SSR出现频率较高、类型丰富、具有一定的研究利用价值。     

赤霉素(GA3)处理羊草种子转录组SSR序列特征分析

为探究羊草种子休眠特性,对赤霉素处理后的羊草种子进行转录组测序,共检测到了37 208条Unigene,序列总长为40 055 874 bp,并使用MISA软件对所有的Unigene进行SSR搜索,共检测到3 771个SSR位点,每10.6 kb就会出现一个SSR位点。重复基元类型从单核苷酸至六核苷酸类型均有出现,重复基元以三核苷酸为主,占比56.91%,其次为二核苷酸,占比24.71%。在155种重复基元中,重复基元数量以CCG/CGG类型最多,占比为18.38%,其次为AG/CT,占比14.35%。SSR重复次数主要集中在4～8次,数量为3 076个,占比81.57%。SSR长度范围为12～259 bp,主要集中在12～24 bp,其中SSR长度≥20 bp的高多态性SSR数量为1 017个,占比26.97%。本研究有助于羊草的遗传多样性及分子育种研究。     

基于野鸦椿转录组测序的SSR多态性分析

为推动野鸦椿(Euscaphis japonica)遗传多样性研究,以福建乡土树种野鸦椿的转录组序列为基础,对野鸦椿SSR位点进行挖掘。结果表明：通过MISA软件从野鸦椿169 224条Unigenes序列检测出47725个SSR位点,分布于38 802条Unigene中,出现频率为28.20%,平均分布距离为2.46 kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR位点的70.27%、18.98%和8.81%。47 725个SSR位点由100种重复基序构成,A/T、AT/AT、AAT/ATT分别是单核苷酸及二、三核苷酸的优势重复基元,分别占总SSR重复类型的70.17%、8.46%和3.12%。基因GO功能分类表明,含有SSR位点的野鸦椿转录组基因被富集到3个Ontology类别的56个GO Term中,生物学过程涉及的GO Term最多,有25个。利用Primer 3.0对SSR序列设计引物26 554对,成功率为55.64%。野鸦椿转录组SSR位点丰富,分布密度大,具有较高的多态性潜能,可作为开发SSR标记的有效来源,为野鸦椿遗传多样性研究、品种鉴定、分子辅助育种...     

基于红掌转录组序列的SSR标记分析与开发

本研究从红掌转录组共32 391条unigenes中搜索得到3 944个SSR位点,出现频率为12.17%。EST-SSR类型以一、二、三核苷酸重复为主,占总SSR比例的96.29%,其中二核苷重复为主要基序类型,占总SSR的51.01%,AG/CT重复类型出现最多。设计合成的200对SSR引物中有22对引物扩增条带清晰、多态性好,在18个红掌品种中得到有效性验证。结果表明,基于红掌转录组序列的SSR标记开发是可行的,这些EST-SSR的开发可为红掌遗传多样性分析、分子育种等奠定重要基础。     

基于甘草全基因组序列的SSR分子标记开发

由于不同基原和产地的甘草有效成分差异较大,开发甘草特异分子标记对于种质资源鉴定意义重大。本研究以甘草全基因组序列为基础,检测到193 207个SSR位点,发生频率为73.52%。单核苷酸重复类型最多(60.73%),其次为二核苷酸(26.11%)和三核苷酸重复单元(10.95%)。分析重复序列位点发现,甘草SSR中包含284种类型重复基元,具有碱基偏好性,主要以A/T为主要重复单元,优势基元依次为A/T (58.28%)、AG/CT (10.48%)、AT/AT (10.48%)、AC/GT (5.12%)、AAT/ATT (3.57%)。优选140 294个重复位点设计出701 302对SSR引物,随机选取100对引物进行有效性检测,63对引物均扩增出目标条带,其中,12对引物能在材料间扩增出特异性条带,可用于对不同产地甘草进行区分。本研究开发的大量SSR标记不仅可用于甘草种质资源的鉴定分析,也将用于进一步的甘草分子标记辅助中。     

基于转录组序列的青榨槭EST-SSR标记开发及通用性分析

青榨槭为目前重要的秋季彩叶园林绿化优良树种之一。本研究基于青榨槭叶片转录组数据进行了SSR标记分析,结果发现其中3 744条unigene序列中含有3 763个SSR位点,发生频率为6.93%,每11.89 kb含一个位点。优势重复序列类型为二核苷酸重复和三核苷酸,分别占总SSR位点的51.21%与46.93%;AG/CT与GAA/TTC分别是二核苷酸和三核苷酸的优势重复基元。654对引物中252对(38.53%)引物可成功扩增出目的条带,75对(11.47%)引物表现出多态性。75对多态性引物在槭属16个种质间转移率范围为83.75%～100%,平均转移率为90.08%,表明这75对标记具有较高的通用性。利用转录组开发青榨槭SSR标记可为青榨槭以及槭属种质资源研究、分子标记辅助育种等提供重要的遗传资源。     

基于灯盏花全基因组SSR位点分析及多态性引物开发

本研究利用MISA工具筛选灯盏花基因组测序获得的462 622条scaffolds,对其SSR位点信息进行分析,Primer 3设计SSR引物,随机选取200对引物对60株灯盏花进行多态性扩增分析。研究结果表明:从灯盏花基因组中搜索到的231 852个SSR位点中,二核苷酸基序是主要的重复类型,占总SSR的47.14%;AT/AT是最多的二核苷酸重复基元,占二核苷酸重复基元的74.60%,AAT/ATT是出现最多的三核苷酸重复基元,占三核苷酸重复基元的15%。PCR扩增发现,200对引物中有30对(15%)表现出稳定的多态性差异。灯盏花基因组中SSR位点出现频率高,类型丰富;大量的SSR为灯盏花的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供了丰富的候选分子标记,利于开展灯盏花的遗传育种研究。     

香蕉根系转录组SSR位点信息分析

分析香蕉根系转录组中的SSR位点信息,并设计SSR引物,为开发新的分子标记奠定基础。利用MISA工具对香蕉根系转录组unigene序列进行SSR检索。从25158条unigene中共发现4663个SSR,分布在3820条unigene序列中,出现频率为18.53%,平均每7.77 kb含有1个SSR位点,共有58种重复基元。香蕉根系转录组中,二、三核苷酸重复基元所占比例最大,分别为40.50%和40.63%;二者分别以AG/CT和AGG/CCT重复基元为主,分别占该重复基元的88.03%和30.83%。SSR重复次数以5~9次为主,基序长度主要分布于12~20 bp,平均长度为18.80 bp。香蕉根系转录组SSR位点频率、密度较高,类型多样,在香蕉遗传多样性研究及分子标记辅助育种中有较大应用潜能。     

水生植物芡实的转录组SSR位点信息分析

为了研究水生植物芡实的遗传多样性,本研究利用转录组测序技术开发芡实EST-SSR标记,转录组测序共获取86 829条Unigene,运用MISA软件发掘芡实转录组数据中的SSR位点,并获取了9 640个,其出现频率为11.10%,平均分布距离为7.65 kb。二核苷酸和三核苷酸重复为芡实转录组中的主要重复类型,分别占SSR总数的61.88%和21.55%。出现重复序列的基序共有226种,优势重复基元为A/T、AG/CT和AAG/CTT,出现频率分别为11.25%、50.87%和6.51%。SSR基序长度主要集中在12～20 bp,长度超过20 bp的共有717个,占7.44%。设计并筛选出了11对SSR引物。通过对芡实转录组序列SSR信息的分析,发现芡实SSR位点出现频率高、重复类型多,可为进一步开发芡实SSR标记、遗传多样性提供有效的理论依据。     

茶树‘云抗10号’全基因组SSR信息分析及4CL基因引物开发

SSR标记是一种广泛应用的分子标记技术,在茶树的研究中发挥了重要的作用。本研究运用生物信息学及统计学的方法,对已成功绘制了高质量基因组图谱的‘云抗10号’茶树全基因组进行分析,获得428 654个具有引物片段的SSR标记。通过对这些SSR区段进行分析,发现不同碱基数目的重复单元之间具有较大的差异:含有二核苷酸的重复单元最多,占总数的54.04%;其次为三核苷酸重复单元,占总数的31.52%。经比较,在茶树与可可的基因组SSR中,二核苷酸SSR重复单元数量最少的都是CG/GC基元;三核苷酸SSR重复单元中数量较少的都有CCG/CGC/GCC基元类型;四核苷酸SSR重复单元最多的都是AAAT/TTTA基元。为进一步研究及验证所设计SSR引物的有效性及多态性,对茶树酚类合成途径中关键酶4-香豆酸乙酰连接酶(4CL)进行SSR引物开发并进行生物信息学分析,获得17对引物。其中13对SSR引物扩增的区域有分布在基因间区,2对在内含子区及2对在5'上游非翻译区。挑选其中的6对引物进行多态性的研究,发现位于内含子区的2对引物具有多态性,其它不表现。在茶树全基因组中大规模开发SSR标记,将为茶树的进化、分类和育种研究提供参考。     

马蓝转录组中SSR位点信息特征分析

本研究利用Illumina HiSeq~(TM)2000对马蓝转录组进行高通量测序,使用软件MicroSAtellite (MISA)分析转录组中的SSR位点信息。通过组装马蓝转录组数据获得了51 381条Unigene,并对获得的Unigene进行SSR检测,共检测到8 471个SSR位点,其分布在6 782条Unigene中,出现的频率为16.49%。SSR中以二核苷酸和三核苷酸重复类型为主,其中二核苷酸以重复单元AT/TA为主,占18.14%,其余类型的重复单元相对较少。SSR所在序列功能注释结果显示在Nr和SwissProt中分别有5 932和4 285条序列被注释,同时SSR所在序列还被注释到47个GO分类,25个KOG分类和29个KEGG代谢通路中。通过设计、筛选,共获得5 819对引物组合,随机挑选的18对引物中有13对引物扩增出符合预期大小的条带。马蓝SSR出现的频率高,重复种类丰富,为研究马蓝遗传多样性、基因定位和品质改良等提供了科学依据。