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。     

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.     

银杏转录组数据中EST-SSR位点的生物信息学分析

银杏(Ginkgo biloba L.)是雌雄异株植物,其植株价值因性别不同而异。银杏转录组数据中EST-SSR位点的生物信息学分析将为银杏遗传学研究开展提供重要的理论与方法支持。首先通过高通量测序技术获得银杏大、小孢子叶球转录组数据,然后开展数据拼接组装与EST-SSR位点挖掘及相应的生物信息学分析。转录组数据处理及拼接组装后共获得108 307条unigenes,然后利用MISA软件发掘银杏转录组数据中的SSR位点,最终从8 178条unigenes中检索出9 668个SSR位点。其中,单核苷酸重复的数量最多,有5 663个;其次是二核苷酸和三核苷酸,重复数量分别为2 471、1 438个;四核苷酸至六核苷酸重复的数量相对较少,共有96个。银杏转录组EST-SSR位点共包含147种重复基元。在单核苷酸重复中,A和T是优势重复基元类型,分别有2 808、2 685个;在二核苷酸重复基元中,AT与TA数量较多,分别为469、383个,所占比例为34.48%。此外,设计得到6 809对银杏EST-SSR位点特异引物。银杏转录组EST-SSR位点的发掘将为银杏遗传图谱构建、遗传性状分析、幼年期性别鉴定方法的建立等提供有力的理论与方法支持。     

利用转录组数据开发意大利蜜蜂的SSR分子标记

意大利蜜蜂(简称意蜂)是自然界重要的授粉昆虫,广泛用于世界各国的养蜂生产,具有很高的生态和经济价值。为了开发意蜂的SSR分子标记,利用MISA软件对基于前期获得的意蜂幼虫肠道转录组数据组装得到的12 115条unigenes进行搜索,共预测出分布于2 149条unigenes的6 312个SSR位点,其中主要的重复类型为二核苷酸重复(54.42%)和三核苷酸重复(32.49%),主要基元为AT/AT(31.2%)和AG/CT(18.6%)。进一步利用软件设计出18 444对特异性引物,随机选取24对引物对国内3个不同来源的意蜂幼虫样品进行SSR位点扩增,有22对成功扩增出目的片段。研究开发出的SSR分子标记可用于意蜂的种群遗传和分子进化等研究,结果表明利用转录组数据鉴定非模式生物SSR位点的方法可行且高效。     

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.     

越橘EST-SSR分子标记的开发及其遗传多样性分析

【目的】探讨越橘EST序列中SSR位点的分布规律,开发越橘EST-SSR引物,并分析其在越橘品种遗传多样性研究中的作用。【方法】以91份越橘种质为材料,利用越橘果实转录组(RNA-Seq)的测序结果,通过SSRIT在线搜索,利用Primer Premier 5.0软件设计30对引物,并筛选扩增效果理想的引物,用筛选出的引物分析91份种质的多态性,构建91份种质的系统发育树。【结果】34 464条越橘unigene序列中含有SSR位点的序列有829条,SSR位点有913个,其中二核苷酸、三核苷酸重复是主要的SSR类型,分别占全部SSR位点的13.69%和81.27%。不同核苷酸数目重复基元的重复次数差异很大;越橘EST-SSR位点集中在11~15bp;三核苷酸和六核苷酸重基元复种类最多,在所有重复基元中GAA/TTC发生频率最高。设计的30对引物中有17对引物在供试越橘种质中扩增出理想的PCR产物,17对引物均有多态性。聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.69时,可以将供试越橘种质分成4组。【结论】EST-SSR标记可以用于越橘品种的鉴定与遗传多样性分析。     

荔枝EST资源的SSR信息分析及EST-SSR标记开发

 【目的】明确荔枝EST序列中SSR的总体特点,开发荔枝EST-SSR引物,为利用EST-SSR分子标记进行荔枝种质资源遗传多样性、连锁图谱构建及亲缘关系研究奠定基础。【方法】应用SSRIT软件,按照设定标准从自行构建的一个荔枝果皮发育关键期的cDNA文库中的1 331条Unigene（惟一序列）中搜索SSR位点。利用软件Primer primer5.0设计EST-SSR引物。选用16份表型差异较大的荔枝种质资源检测引物的有效性及多态性,利用聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)进行片段分离。【结果】荔枝的1 331条EST序列中共搜索出220个SSR位点,分布于189条EST中,出现频率是16.53%。这些EST-SSR的平均长度为18.43 bp,平均分布频率1/4.42 kb。在1—6 bp的重复基元中,二核苷酸和三核苷酸重复类型占主导地位,共占总SSR的69.09%,二者出现的频率分别为37.27%和31.82%。共观察到72种重复基元,出现频率最高的是GA/TC（16.82%）;其次是AG/CT、A/T、AT/TA及GAA/TTC,频率分别为14.55%、11.82%、5.00%和3.64%。不同核苷酸数目的重复基元的重复次数差异很大。设计、合成150对EST-SSR引物,122对（81.33%）引物在荔枝中获得有效扩增,100对引物具有多态性。【结论】荔枝EST资源中含有高频率的SSR位点,且EST-SSR 标记开发效率较高。本研究为利用EST-SSR标记开展荔枝遗传研究提供了100 对EST-SSR引物,并为进一步开发荔枝EST-SSR标记提供了含SSR位点的候选序列。     

辣椒EST-SSR标记的开发与应用

通过对数据库中32 295条非冗余的辣椒EST序列进行搜索,发现3 396个SSR分布于3 277条EST序列中,EST-SSR频率为10.52%,平均分布距离为4.46 kb.在辣椒EST-SSR中,二核苷酸和三核苷酸重复基元占主导地位,分别占总SSR的43.02%和37.84%.优势重复基元为GA/TC、AG/CT和AT,分别占15.99%、11.98%和11.37%.用Primer Premier 5.0软件设计了420对引物,对辣椒抗疫病自交系‘B072’和感疫病自交系‘B088’进行PCR扩增,403对引物有扩增产物,引物有效扩增率为95.96%,其中76对引物有多态性,多态性引物占可扩增引物的18.86%.试验证明,利用辣椒EST序列开发SSR标记是可行的.     

大蒜转录组简单重复序列标记分析与分子标记开发

为探明大蒜转录组简单重复序列标记(SSR)的特征,开发适合大蒜育种的SSR引物,利用MISA软件对大蒜转录组序列进行SSR位点检测与信息分析,并通过PCR扩增检测引物的有效性和多态性。结果表明:大蒜转录组测序获得444 865条unigenes,共鉴定出141 132个SSR位点,出现频率为31.72%,平均每3.45 kb出现1个SSR位点。单核苷酸和二核苷酸为SSR位点中优势类型,分别占总SSR的68.02%和24.12%;SSR位点共有82种重复基序,以A/T和AT/AT数量较多,占总SSR位点的65.02%和12.37%。利用Primer 3.0共设计出125 616对SSR引物,在随机选取的14对引物中有12对引物能够有效扩增,其中6对引物在35份大蒜资源中表现出多态性,扩增共得到26条多态性条带,每对引物平均产生4.33条条带。UPGMA分析显示,在遗传相似系数0.756 9处,35份大蒜资源可被分成5大类群。综上所述,利用大蒜转录组数据进行SSR分子标记开发能够获得较高频率的SSR位点,且开发的SSR标记可用性强。     

基于RNA-seq数据的小麦条锈菌SSR标记开发

为开发小麦条锈菌基因组编码区内多态性高的SSR标记,应用MISA软件从4个小麦条锈菌分离物转录组测序数据中搜索SSR位点并设计相应引物。结果表明,在小麦条锈菌转录组2 941条unigenes中发现6 083个SSR位点,SSR发生频率为14.13%,平均每9.84 kb出现1个SSR位点。获得的SSR有144种重复基序,单核苷酸和三核苷酸是主要重复类型,分别占SSR总数的42.33%和39.90%。T和AAC、ATC、CAT分别是单核苷酸和三核苷酸的优势重复基序。转录组中SSR重复次数以5~12次为主,基序长度主要集中在12~20 bp。随机合成100对SSR引物对3个小麦条锈菌分离物基因组DNA进行PCR扩增,有87对引物可以扩增出条带。总之,这些基于转录组发掘的SSR位点出现频率高、类型丰富,在小麦条锈菌群体遗传结构研究、分子标记开发等方面具有一定的应用潜力。     

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。     

黑果枸杞转录组SSR信息分析及分子标记开发

分析黑果枸杞Lycium ruthenicum转录组中简单重复序列（SSR）位点信息,开发SSR分子标记。采用MISA软件在黑果枸杞转录组中共检测到73 896个SSR位点,分布于56 170条单基因簇（unigenes）中,出现频率为26.36%,平均分布距离为3.55 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74.33%,13.30%和11.81%;共发现84种重复基序,重复次数为5~33次,其中出现频率最高的基序为A/T,AG/CT,AT/AT,C/G和AAC/GTT。针对SSR位点设计了12 674对引物,随机挑选128对引物进行多态性验证,其中74对（57.8%）得到清晰的扩增产物;用其中的28对高多态性引物对24份枸杞种质进行扩增,共检测到等位基因256个,平均为9.1个。平均主效等位基因频率、观察杂合度、期望杂合度和多态信息量分别为0.432,0.439,0.712和0.678。以上结果表明:基于黑果枸杞转录组测序得到的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为枸杞遗传多样性分析和遗传图谱构建提供可靠的标记选择。     

生物土壤结皮土生对齿藓转录组SSR位点分析

[目的]分析生物土壤结皮土生对齿藓转录组SSR位点。[方法]以生物土壤结皮土生对齿藓为材料,分析土生对齿藓转录组数据,开发土生对齿藓SSR分子标记技术。[结果]通过MISA软件对土生对齿藓高通量测序获得的73 084条unigenes进行SSR筛选。从搜索序列中发现4 103个符合条件的SSRs,分布在3 420条unigenes上,出现频率为5.62%。三核苷酸和二核苷酸为主要重复类型,分别占SSR总数的47.9%和26.1%,AGC/CTG(31.9%)和AG/CT(75.5%)分别是其主要重复基元。69.0%的基序长度为12~20 bp。[结论]土生对齿藓转录组SSR位点出现频率高、类型丰富、多态性潜能大,为土生对齿藓分子生物学机制研究等方面提供理论依据。     

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。     

基于山茶转录组的SSR标记开发及亲缘关系分析

【目的】开发基于山茶转录组的EST-SSR分子标记,并应用该标记进行山茶种质的亲缘关系分析。【方法】本研究以山茶叶片转录组测序所获得的50 518条Unigenes为背景数据,利用MISA软件搜索SSR标记,设计并筛选SSR多态性引物,对8份山茶种质进行了UPGMA聚类。【结果】共检索到13 197个SSR位点,SSR的发生频率和分布频率分别为19.52%、26.12%,平均分布距离为4.33 kb;在6种SSR重复类型中,以单、二、三核苷酸这3种重复类型为主,分别占48.420%、34.917%和15.473%;出现频率高的基序类型为A/T、AG/CT和AT/TA,占总SSR位点的79.61%;三核苷酸中以AAG/CTT、ACC/GGT、AAT/ATT类型居多;在设计出的10 974对引物中,随机选用其中90对引物进行多态筛选,73对引物扩增产物与预期大小一致,有效扩增率为81.11%,29对引物存在扩增多态性,占39.73%。扩增得到72个等位基因,有效等位基因数平均达到3.264;观察杂合度和期望杂合度的平均值分别为0.208和0.638,引物多态信息含量平均为0.496;8份山茶种质在相似系数为0.58时,可以分为4类:山茶原种为Ⅰ类,‘黑蛋石’、‘红叶黑魔法’和‘黑骑士’为Ⅱ类,‘黑魔法’和‘金华美女’分别为Ⅲ类和Ⅳ类。【结论】山茶转录组测序的Unigenes信息可作为SSR标记开发的有效来源,为山茶的遗传多样性研究、亲缘关系鉴定以及分子标记辅助育种等奠定了一定的理论基础。      

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%。     

苹果基因组SSR位点分析与应用

 【目的】通过对‘金冠’苹果基因组SSR位点的统计分析,为蔷薇科果树应用SSR分子标记进行高通量的遗传分析提供理论与实践基础。【方法】运用NCBI数据库中‘金冠’苹果基因组数据,分析其SSR位点分布情况,并根据SSR位点的搜索结果,设计68对引物（每条染色体设计4对）,利用苹果品种对所设计引物进行应用性验证并利用梨杂交群体进行通用性检测。【结果】苹果基因组中SSR序列主要是完全重复型,17条染色体共存在163 426个SSR位点,平均每隔3.22 kb存在1个。单核苷酸至三核苷酸重复基序在染色体水平上分布较均匀,而四核苷酸至六核苷酸重复基序的分布差异较大。单核苷酸与二核苷酸重复基序所占比例最大,两者占基因组内SSR位点总数的91.67%,单核苷酸重复基序主要以A/T重复为主,二核苷酸的重复基序主要以AT/TA重复为主。在苹果品种中验证所设计的68对引物,有62对可以扩增出预期目的片段,37对存在扩增多态性。在梨杂交群体上应用所设计的68对引物,有40对具扩增目的片段,其中16对具扩增多态性。【结论】苹果基因组内SSR分布呈现一定的规律性,初步验证SSR位点在亲缘关系较近的物种间高度保守并可以通用,基于基因组数据发掘SSR位点用于后续的相关遗传研究具有可行性。