鸟巢蕨EST-SSR标记的开发与应用

为加速分子标记在鸟巢蕨研究中的应用,利用鸟巢蕨EST序列开展了EST-SSR标记的开发和应用研究。利用MISA软件对鸟巢蕨EST序列进行SSR位点查找,分析EST-SSR的总体特征,并利用Primer 3.0软件设计40对引物,选用10份蕨类材料检测引物的多态性。从42 907条鸟巢蕨EST序列中检测到6 067个SSR位点,其出现频率为1/6.62 kb,包括106种重复基元。在鸟巢蕨EST-SSR中,二核苷酸重复(2 873个,47.35%)是最主要的类型,其次是三核苷酸(1 107个,18.25%)和单核苷酸(972个,16.02%)。出现最多的重复基元是AG/TC(1 371个,22.60%),其次是CA/GT(1 066个,17.57%)和A/T(628个,10.35%)。设计合成了40对EST-SSR引物对10份蕨类材料进行PCR扩增,26对引物能扩增出明显条带,其中17对引物扩增出了65条多态性条带,平均每对引物多态性带为3.82条。遗传分析表明,10份蕨类材料之间的遗传相似系数为0.338~0.815,可将供试蕨类材料分为2个类群。从鸟巢蕨EST序列中开发SSR标记是有效和可行的,开发的EST-SSR引物可用于蕨类植物遗传分析研究。     

花生栽培种EST-SSRs分布特征及应用研究

利用自行开发的20 160条花生栽培种荚果EST, 通过序列拼接, 获得8 289条无冗余EST。经搜索, 共检测出740个SSR位点, 分布于651条EST中, 发生频率为7.8%, 平均每6.8 kb EST序列含一个SSR位点。功能注释结果表明具生物过程、分子功能和细胞组分的EST分别为73、111和56条。在花生荚果EST-SSR中, 三核苷酸重复类型出现频率最高, 占总SSR的62.8%, 其次是二核苷酸重复类型, 占总SSR的33.6%。在出现的26类重复基序中, AG/TC重复基序出现频率最高, AAG/TTC次之。利用Primer premier 5从651条含有SSR的EST中共设计引物233对, 从中随机选取100对引物检测EST-SSR在花生栽培种中的多态性及在野生种中的可转移性。结果表明, 有86对引物在供试的22个花生栽培品种中得到有效扩增, 其中10对在栽培种中具有多态性, 每对引物检测出的等位基因数2~3个, 平均2.2个。可扩增引物在野生种中的可转移率为12.5%~100%,平均96%。在野生种间检测出多态性的引物76对,每对引物检测出等位基因2~9个, 平均4.06个。     

基于转录组测序的槜李EST-SSR标记开发

为开发槜李EST-SSR标记,本研究利用MISA软件筛选了槜李花转录组测序获得的35584条Unigenes,对其SSR信息进行分析后,利用Primer Premier 3.0软件设计EST-SSR引物,并随机选取40对SSR引物对12个李品种进行EST-SSR引物筛选及多态性分析。结果发现,在槜李花转录组中共搜索到个10791个SSR位点,分布于8433条Unigenes,SSR发生频率为23.70%,平均每3.71 kb含有1个SSR;SSR重复基元中二核苷酸重复出现频率最高,占总SSR数量的52.98%,其次为三核苷酸重复(占24.00%)和单核苷酸重复(占20.95%);二核苷酸重复基元以AG/CT为主(85.95%),三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主(31.24%)。利用Primer Premier 3.0软件共设计出9870对候选引物,随机选择40对引物对12个李品种进行SSR引物筛选及多态性分析。40对引物均能扩增出预期大小的条带,有效扩增效率为100%,40对引物中有5对引物在12个李品种中表现出多态性。本研究开发的EST-SSR标记可为李属植物遗传多样性分析提供丰富的候选标记,同时可为槜李发育相关功能基因定位、遗传图谱构建、及分子标记辅助育种等研究提供帮助。     

南瓜属EST-SSR标记的开发及在杂种纯度鉴定中的应用

为利用SSR标记进行快速、准确的南瓜杂交种纯度分析,进行了南瓜EST-SSR标记的开发.从NCBI数据库下载1 457条南瓜属作物EST序列,去除冗余序列后进行SSR位点搜索,共得到215条含有SSR位点的EST序列.这些SSR位点包含111种重复基元,其中二核苷酸(62个,占28.84％)和三核苷酸(86个,占40....     

GenBank数据库中黄麻EST-SSR标记的开发及其通用性评价

本研究从GenBank公共数据库中下载黄麻表达序列标签838条,利用SSRPrimer软件对其进行SSR位点查找,利用Primer 3.0软件设计66对SSR引物,通过琼脂糖凝胶研究这些SSR引物的PCR扩增特点,以检测其多态性。结果表明,66对SSR引物在黄麻属6个不同类型材料的扩增中,42 (63.6%)对引物至少在2个材料之间存在多态性。(AT)n重复基元和(GC-)n丰富的三核苷酸重复基元多态性较高,可作为黄麻SSR标记引物设计的首选。黄麻EST-SSR标记开发效率较高,不仅可以丰富黄麻分子标记的数量,而且为剖析黄麻重要性状的遗传机制奠定基础,这对于黄麻的遗传基础研究具有重要应用价值。     

番薯属甘薯与牵牛EST-SSR标记开发及通用性分析

通过对番薯(Ipomoea)属的12 812条甘薯和28 422条牵牛EST唯一序列进行检索分析,在319条甘薯EST序列中发现了共328个EST-SSRs,平均每20.41 kb出现1个甘薯SSR;在936条牵牛EST序列中发现962个EST-SSRs,平均每17.87 kb出现1个SSR;在检索到的甘薯和牵牛EST-SSRs中,二核苷酸重复类型的SSR最多,分别占各自检索总数的44.51%和40.64%。利用SSR-ESTs分别设计了36对甘薯EST-SSR引物和92对牵牛EST-SSR引物,其中有28对甘薯引物在8个甘薯品种中有扩增产物,13对引物扩增产物具有多态性,多态性引物占所设计甘薯引物的36.1%;42对牵牛EST-SSR引物在甘薯基因组中可以扩增出清晰的条带,其中19对有表现较好的多态性,占设计的牵牛EST-SSR引物的20.7%。结果表明,牵牛EST-SSR标记在甘薯上具有通用性,可用于甘薯基因组多样性分析。     

文心兰EST-SSR标记的开发及其在遗传多样性分析中的应用

本研究基于NCBI数据库中文心兰的EST序列,对其EST-SSR标记进行分析,并设计了20对EST-SSR引物用于30个文心兰品种遗传多样性性分析研究。对3 183条文心兰EST序列进行搜索,共检索出274个SSR位点,检出率为8.61%。二核苷酸重复类型是文心兰EST-SSR的主要重复类型,占60.58%。通过PCR扩增检测到13对引物有扩增产物,其中10对引物有多态性,平均每对引物扩增到10个多态性条带,各引物的多态性比率分布为75.00%~100.00%,多态性信息含量变化范围为0.69~0.93。聚类分析发现30个文心兰品种间的遗传距离变化在0.04~0.58,且在遗传距离为0.39处可将30个文心兰品种分为7大聚类群。     

花生EST-SSR分子标记的开发

利用NCBI的Genbank数据库中公布的花生53177条EST序列以及本实验室创造的花生栽培品种E12(Arachis hypogaea L.)所构建的Unigene文库中的4 074条EST序列,对这些序列进行前期处理(去除冗余序列,对含有重叠区域的EST序列进行拼接),总共获得非冗余且拼接较长的序列11 260条.通过软件分析发现两个EST库中共包含有1 323个SSR位点,主要是2个和3个核苷酸重复,除此之外也有少量的4核苷酸重复以及复合重复.这些EST-SSR平均长度为18.88 bp,平均每8.5条EST序列就包含有一个SSR位点.其中AG/TC、CTY/GAA重复出现的频率最大,分别占到2个核苷酸重复和3个核苷酸重复的39.3%和22.6%.     

基于苎麻转录组测序的SSR序列分析及EST-SSR标记开发

为加快苎麻分子遗传学研究和分子标记辅助育种,本研究利用转录组测序技术开发苎麻EST-SSR标记,筛选到48 547条Unigene,覆盖31 Mb的片段长度,对所筛选到的Unigene进行SSR分析后,利用Primer 3.0批量设计引物,随机挑选1 214对EST-SSR引物对表型性状差异较大的8份苎麻种质资源进行PCR扩增及聚丙烯酰胺电泳检测,以期得到可利用的EST-SSR标记。结果发现,在48 547条Unigene中含有SSR的共有13 770条,共有19 964个SSR位点,平均每2.43条EST发现一个SSR、每1.55 kb含有1个SSR。在19 964个SSR位点中,主要为单、二核苷酸,占总数的83.6%,三核苷酸重复单元占14.98%,其余核苷酸重复单元占比共为1.42%;去掉单核苷酸重复单元,共设计3 579对SSR引物,从中随机选择1 214对EST-SSR引物对8份苎麻种质进行SSR引物筛选及多态性分析。1 214对引物中有216对引物表现出良好的多态性,占总引物的17.79%;扩增条带数为2～5;Shannon指数为0.233 8～1.461 5;PIC值为0.110 3～0.700 9。通过遗传相似性分析,上述8份种质遗传相似性系数为0.669 0～0.859 5,在相似系数为0.72处可将8份种质分为3类。本研究开发的EST-SSR引物可为苎麻及其近源物种遗传多样性分析,遗传图谱构建及分子标记辅助育种等研究提供帮助。     

星油藤转录组SSR序列特征分析及其分子标记开发

基于星油藤(Plukenetia volubilis L.)转录组信息,分析其表达序列标签-简单序列重复(expressed sequence tag-simple sequence repeat, EST-SSR)并设计引物进行验证,为星油藤的SSR分子标记开发提供数据支持。本研究利用MISA软件对星油藤雌雄花序芽转录组测序所获得的57 664条Unigenes进行分析,共检测出10 572个SSR位点;其中8 825条Unigenes分布有SSR位点,占总Unigenes的15.30%。SSR位点的平均分布频率为每5.34 kb出现1个SSR位点。各类型的SSR位点共有154种,其中单核苷酸重复(40.48%)、二核苷酸重复(25.82%)和三核苷酸重复(28.89%)为主要的重复类型,A/T、AG/TC和AAG/CTT分别为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸类型中主导的重复基序。利用Primer 3.0设计EST-SSR引物,并随机挑选75对SSR引物,以星油藤及其2个近缘种(亚洲星油藤和大果星油藤)为材料进行筛选验证,其中31对引物可进行有效扩增,并最终获得7对在3个物种间具有多态性的引物。本研究结果表明,星油藤转录组测序产生的Unigenes序列信息作为开发SSR分子标记是可行的,开发的这些SSR分子标记可用于星油藤及其近缘种的遗传多样性评价、种质资源鉴定和分子标记辅助育种等研究。     

芝麻EST-SSR标记的开发和初步研究

为了加速分子标记在芝麻研究中的应用,利用网上现有的芝麻EST(expressed sequence tags)数据信息,开展了芝麻EST-SSR功能性标记的开发和利用研究。 在所有的3 328条芝麻EST序列中共确认得到1 785条非冗余EST序列。其中,在含有微卫星重复的148条序列中共检测有155个EST-SSR。非冗余EST序列总长为774.266 kb,平均每4.99 kb含有一个EST-SSR。EST-SSR的分布频率和特征分析表明,以AG/TC为重复基元(motif)的SSR出现最多,占总SSR的37.42%。利用这些序列,设计开发了50对EST-SSR引物,并分别选用36个芝麻、2个棉花、2个大豆和2个油葵进行多态性和通用性研究。其中44对引物在供试芝麻材料中扩增出条带,共产生108个位点,平均每对引物产生2.45个位点,多态信息含量(polymorphism information content, PIC)平均值为0.390。根据遗传相似性系数进行聚类,有26个芝麻材料聚类在两个大的亚类(III和IV)中,聚类结果表明芝麻的基因型与地理来源之间没有必然的联系。此外,分别有2对、3对和4对引物可以在棉花、大豆和油葵中进行通用性扩增。本研究证实这种全新开发的芝麻EST-SSR标记在芝麻遗传多样性分析、遗传图谱构建以及比较基因组等研究方面有广阔的利用前景。     

中国花生小核心种质与ICRISAT微核心种质的SSR遗传多样性比较

明确花生种质资源的遗传多样性和分布规律,对于发掘优良种质资源,选配优良亲本,拓宽育成品种的遗传基础具有重要意义。核心种质为种质资源的研究、评价和鉴定带来了方便。本研究从206对SSR引物中筛选26对引物对我国花生小核心种质和ICRISAT微核心种质共466份资源进行了遗传多样性分析,相似系数为0.49～0.99,鉴定出遗传差异最大的种质L2刚果(中国花生资源)与ICG12625(ICRISAT资源),相似系数为0.49。分析结果表明,多粒型花生的多态性信息量(0.761)和遗传多样性指数(0.97～1.11)均最大(平均相似系数最小,0.73～0.76),其次是普通型花生。中国花生种质资源与ICRISAT资源存在较大差异,尤其是ICRISAT的赤道型材料ICG12625,与中国花生资源的差异最大。相似系数和遗传多样性指数的分析结果均表明,我国花生种质资源的遗传多样性比ICRISAT资源丰富。     

野生花生抗青枯病种质的发掘及分子鉴定

以花生属5个区组的79份野生花生种质为材料,系统鉴定了野生花生对青枯病的抗性反应,从中发掘高抗青枯病的种质15份,含匍匐区组种质3份、直立区组1份、异形花区组1份、花生区组8份、未命名种质2份,抗病材料频率达到19%,高于栽培种花生资源的抗性频率。通过SSR分析表明,在所获得的抗青枯病野生花生材料中,四倍体野生种A.monticola与栽培种花生的亲缘关系最近,其次为花生区组的二倍体野生种A.duranensis和A.chacoense。根据DNA扩增结果,绘制了抗青枯病种质的指纹图谱,明确了其SSR分子特性。     

基于SSR的四川花生遗传多样性分析

[目的]研究旨在了解四川花生资源的遗传多样性及表型性状与分子标记的关联分析,为花生分子育种及资源库构建提供理论依据。[方法]鉴定分析57份不同来源花生资源材料的4个农艺性状及4个品质性状,并利用SSR标记研究57份花生材料的遗传多样性,对SSR标记与表型性状进行聚类及关联分析。[结果]表型性状鉴定结果显示花生资源的8个性状中,6个变异较大、多样性较好。67对SSR引物中,有效引物39对,获得多态性条带53条,平均每个引物扩增1.36条,平均Nei"s 基因多样性0.2288、平均Shannon"s 指数0.3695,最远遗传距离为0.51。SSR分子标记聚类分析将57份资源聚为2大类群,GLM分析发现多个与蛋白质含量、株高、含糖量的关联标记。[结论]研究结果表明,四川不同区域间花生遗传多样性较丰富,品种类型单一,聚类及关联分析结果可为四川花生突破性新品种选育的亲本选择提供提供重要参考。     

花生栽培种(Arachis hypogaea)类型间遗传差异的SSR分析

本文采用110对SSR引物分析28份花生栽培种资源(7份多粒型、5份龙生型、8份普通型和8份珍珠豆型)间的遗传差异,其中有46对引物在不同品种间检测出2～9个等位基因,多态性信息量(PIC)为0.080～0.869.对28份材料的聚类分析表明,SSR聚类结果与根据形态特征的分类结果基本一致,但在多粒型品种上存在一定差异.标记pPGSseq15C12在本研究中所有的珍珠豆型品种上均扩增出特异性条带,序列分析表明该标记在珍珠豆型与其它类型间扩增片段的差异是由于ATT重复次数不同所致.     

Homologous analysis of SSR-ESTs and transferability of wheat SSR-EST markers across barley, rice and maize

Summary Comparative genetic analysis has shown that different plant species often share orthologous genes for very similar functions, especially for cereal crops. In this study, we focused on analyzing the utility of EST-SSR markers among monocots in silico and by experiment. Based on 423,611 wheat ESTs, 101,299 were found to express commonly in rice, maize and barley ESTs, which accounted for 23.94% of wheat EST data. 1707 SSR-containing ESTs (SSR-ESTs) were mined from the 101,299 homologous ESTs, which accounted for 8.8% of all the 19,434 wheat EST-SSRs. It showed that the number of homologous SSR-ESTs much less than the homologous ESTs among grasses. The number of conserved ESTs and SSR-ESTs were inversely proportional to the evolutionary distance among species. Although these SSR-ESTs were in high similarity, the number of conserved SSRs between wheat and the other three crops decreased with the increased aligning regions, and only 13 types of SSR motifs in 21 ESTs were obtained by aligning sequences over a stretch of more than 40 bp. The variation at a microsatellite came from not only the differences in the numbers of repeat units and its location shift, but also base mutations flanking microsatellite repeats. From the 428 uni-SSR-ESTs universally in the four cereals, 243 primers were designed and tested in two genotypes of each species. 154 (63.4%) primers produced clear amplicons across the four species, which showed a high efficient transferability of wheat EST-SSR markers to the other three cereal crops.     

杨树SSR标记在柳树中的通用性分析

简单重复序列（simple sequence repeat,SSR）分子标记因其具有稳定性好、多等位基因、共显性遗传、数量丰富、基因组覆盖性好等优点,现己广泛应用于多种植物的遗传育种研究中。本研究利用杨树的48对基因组SSR引物及48对EST—SSR引物对6个苏柳品种进行了通用性分析。结果表明,杨树EST-SSR引物在柳树中的通用性达54．2％,而基因组SSR的通用性仅10．4％;但EST-SSR引物在有效引物中的多态性比例为80％,基因组SSR引物在有效引物中的多态性比例为100％。同时研究结果也表明,杨树SSR标记完全可以用于柳树群体或品种间的群传多样性分析。