雪胆属转录组的EST-SSR分子标记开发

[目的]开发雪胆属表达序列标签简单重复序列(SSR)分子标记。[方法]对雪胆属肉花雪胆和母猪雪胆2个种进行转录组测序,检测SSR位点并设计引物,通过PCR扩增和毛细管电泳检验引物的有效性和多态性,并分析种间和种内遗传多样性。[结果]从200对引物中筛选出6对具有高多态性的引物,每对引物检测到的等位基因数5～8个,平均值6.333 3个。有效等位基因(Ne)为2.480 7～4.982 8个,平均值3.760 8个。多态信息含量(PIC)为0.549 5～0.758 3,平均值0.672 9。遗传多样性分析显示,种间和种内居群均存在明显的遗传分化。[结论]该研究开发的EST-SSR引物具有丰富的多态性,为雪胆属植物的遗传多样性研究提供参考依据。     

文冠果转录组SSR特征分析及EST-SSR标记开发

【目的】利用高通量测序技术分析文冠果转录组中SSR位点分布类型与特征,并设计开发EST-SSR标记,为文冠果的遗传多样性分析提供标记资源。【方法】利用MISA软件筛选文冠果51 867条unigenes中的SSR(2~6bp)位点,统计分析SSR位点的分布特征、发生频率和平均分布距离。利用Prime 3在线软件随机设计合成60对EST-SSR标记,用我国7个省份的16份文冠果材料对所设计的标记进行多态性筛选;用Popgene 32软件分析标记的等位基因数(NA)、观测杂合度(HO)、期望杂合度(HE)和多态性信息含量(PIC)等。【结果】从文冠果unigenes中筛选出6 707个SSR位点,其平均发生频率为12.93%,平均分布距离5.38kb,平均长度17.30bp,其中2、3核苷酸重复单元的发生频率分别为6.24%和4.93%。设计的60对标记中有47对能扩增出与目的片段长短相符的产物,其中14对多态性较高,共扩增到52个等位基因,HO和HE分别为0~0.813和0.353~0.762,PIC为0.283~0.701。【结论】文冠果转录组SSR重复单元以2、3核苷酸重复为主;新开发的14个EST-SSR标记可作为文冠果种质资源多样性分析的标记资源。     

兰属植物EST-SSR标记开发及应用

本研究利用兰属植物杂交种转录组测序数据开发EST-SSR标记,分析标记的多态性及兰属种质的遗传多样性,为兰属植物种质资源的创新和分类研究提供参考。结果表明,转录组测序分析获得113 780条Unigene,从中共识别到23 709个SSR位点,SSR位点出现频率为20.84%。从设计的200对引物中筛选出20对具有多态性,并且扩增条带大小与预期相符的EST-SSR标记引物,对48份兰属种质材料进行PCR扩增,平均多态位点数为3.0,共检测到81.00个等位基因,平均每对引物检测到4.05个等位基因。观测杂合度平均值为0.320 8,期望杂合度平均值为0.507 0;Shannon’s信息指数的变化范围为0.233 8～1.472 4,平均值为0.932 1,多态信息含量为0.110 3～0.662 2。对4个参试兰属植物种群进行遗传多样性分析,春兰和大花蕙兰的F_1杂交种群与大花蕙兰种群亲缘关系较近,与春兰种群的亲缘关系较远。聚类分析结果表明,遗传相似系数为0.72时,48份种质聚成7类,春兰和大花蕙兰的F_1代杂交种群大多聚入第I类,春兰种群聚入第V类,第II类、第III类、第IV类、第VII类均为大花蕙兰种群。     

EST-SSR标记应用于麦冬类植物遗传多样性研究

为研究麦冬类植物材料的遗传多样性,利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,用8对EST-SSR引物在32份麦冬类植物材料进行扩增检测,并对样本进行聚类分析。结果表明:8对引物的PIC(Polymorphic information content)位于0~0.869,平均值0.567,引物1扩增出最多的等位基因数,占总值的20.41%;遗传距离矩阵研究发现,个体1和个体23间的遗传距离最大为2.48,说明二者遗传分化程度最大,个体18和个体23地理来源虽然不同,但二者间遗传距离最小,表明二者间有一定程度的基因交流现象;同时,居群c(野生杭麦冬)内的平均遗传距离最小为0.03,居群d(阔叶山麦冬)内的平均遗传距离最大为0.93。在聚类分析中,32份材料被分为2大类,在主坐标分析中,32份材料被分为3大类,2种分析结果具有相似性。研究表明EST-SSR标记可以很好地对麦冬类植物材料进行划分。     

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.     

用EST-SSR标记评价21份黄瓜种质的遗传多样性

采用15对EST-SSR引物对21份不同生态类型(华北型、华南型、欧洲温室型和野生种)的黄瓜种质进行了分析,共检测到65个等位基因,平均4.33个,多态性信息量(PIC)值变幅0.177 ～0.748,平均值为0.470,表明12对引物具有高度或中度多态性.NTSYS软件聚类分析表明,21份黄瓜种质可分为2大类,外来种...     

药用植物苦参EST-SSR标记的开发及DNA指纹图谱的构建

为挖掘苦参优异种质资源,利用大宗药材苦参现有的EST资源开发EST-SSR标记,分析不同地理种源苦参的遗传多样性,构建其特有的DNA指纹图谱。通过生物信息学手段对NCBI数据库中苦参EST序列进行SSR查找,利用Primer 5.0软件设计EST-SSR引物,筛选多态性引物检测苦参样本DNA差异,采用UPGMA聚类分析样本的遗传多样性,并构建DNA指纹图谱。经分析得到92条Unigene,从中发掘出126个EST-SSR位点分布于61条Unigene上。SSR检出率为66.30%,平均分布距离为0.512kb;共搜索到61种EST-SSR的重复基元,五核苷酸和六核苷酸重复是主要的重复类型,二者出现频率分别为68.25%和25.40%,没有三核苷酸出现,AAAAT/ATTTT与AAGTGG/CCACTT是五、六核苷酸的优势重复类型;设计出65对苦参的EST-SSR引物,随机合成26对,筛选出18对多态性引物可用于苦参样本遗传多样性分析,共检测出77个等位变异,平均每对引物检测出4.3个基因位点,引物多态性比率为69.2%;聚类分析结果表明:苦参材料首先按照居群聚类,在相似系数为0.73处,供试材料按亲缘关系远近分为5大类,相同或相近产地来源的苦参样本聚为一类,呈现出一定的地域性分布规律;筛选到2对核心引物DYH011与DYH018,构建了苦参样本的DNA指纹图谱,作为对不同产地来源苦参鉴定和溯源的依据。     

基于干旱胁迫下杉木转录组序列的EST-SSR分子标记开发

利用干旱胁迫下杉木转录组数据进行杉木EST-SSR分子标记的开发。对干旱胁迫下的杉木组培材料在Solexa mRNA-Seq平台的二代高通量测序技术下进行了转录组测定,序列拼接后共得到75 357个片段,总长度65.29 Mb,共含有EST-SSR位点2 383个,其中三核苷酸重复类型数量最多,占总数的41.21%。随机挑选120个EST-SSR,用Primer Premier 5软件设计引物,再以遗传距离较远的8份杉木DNA样品为模板,通过8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,从120对引物中初选出电泳条带较好的24对引物,用24份杉木DNA样品进行毛细管电泳检测。结果表明:在初选出的24对EST-SSR引物中有23对引物检测出特异性峰;在24份杉木样品中共检测到等位基因94个,平均每个位点4.087 0个,等位基因变异数范围2~9个;有效等位基因数范围1.086 8~6.914 3个,平均有效等位基因2.089 0个;观测杂合度范围0.250 0~1.000 0;期望杂合度范围0.082 4~0.896 1;多态性信息指数范围0.173 2~2.035 3。开发得到的一组杉木EST-SSR分子标记为研究杉木的遗传多样性、种群结构、DNA指纹数据库构建和遗传信息的保存提供了基础。     

基于簇毛麦No.1026转录组的SSR序列分析及其PCR标记开发

【目的】 探究从前苏联引进的簇毛麦No.1026（Dv#4）的EST-SSR序列特征及其在染色体的分布,分析它们在不同簇毛麦间及与小麦间的多态性,为其进一步的研究与利用提供依据。【方法】通过Illumina HiSeq测序获得No.1026植株的转录组序列,利用MISA软件分析转录组SSR序列及特征,采用Primer 3设计SSR引物,随机合成238对引物,对小麦中国春与簇毛麦Dv#4和引自英国剑桥的簇毛麦Dv#2的基因组DNA进行扩增,在琼脂糖凝胶上分离评价扩增产物的多态性,并利用一套小麦-簇毛麦异染色体系进行扩增分析。【结果】 检测了No.1026总长62.76 Mb的转录组序列,发现10 497个SSR位点,它们分布于8 735条Unigene上。在1—6个核苷酸的重复单元中,单、双、三碱基的重复占95.85%,其中三核苷酸串联重复数量最多,占SSR总数的50.33%,而CCG/CGG基序的重复占三核苷酸串联重复的41.66%;单核苷酸重复是第二大类型,出现频率为27.13%,其中A/T重复占单核苷酸重复的74.58%。二核苷酸重复类型的数量位列第三,占SSR总数的18.39%。在238对EST-SSR引物中,88对在中国春与簇毛麦（包括Dv#2和Dv#4）之间的扩增产物显示多态性;8对只在簇毛麦和单一异染色体系扩增;4对可在簇毛麦和多个异染色体系中特异扩增;但多数可在簇毛麦中清晰扩增的引物不能在任何异染色体系中扩增,推测可能与簇毛麦基因组及染色体导入小麦过程中的变异有关;47对（19.74%）在2份不同来源的簇毛麦Dv#2和Dv#4之间的扩增产物呈现多态性。利用1对EST-SSR引物和1个EST-PCR标记检测48个簇毛麦植株,证明多态性的SSR引物可有效用于检测簇毛麦的异质性。【结果】 簇毛麦No.1026（Dv#4）的转录组中存在丰富的SSR序列,其中CCG/CGG、A/T和AG/CT等三核苷酸、单核苷酸和二核苷酸是其最主要的串联重复基序。部分EST-SSR的侧翼保守序列与单一或若干外源染色体特异相关联,据此开发特异的分子标记,可用于跟踪检测小麦背景中特异的簇毛麦染色体或染色体片段。Dv#4与Dv#2间的部分EST-SSR具有多态性,提示2份不同来源簇毛麦的表达序列间存在一定程度的遗传差异,因此,簇毛麦Dv#4值得进一步的发掘研究。     

基于转录组测序的花椒属物种EST-SSR标记开发

【目的】开发适用于花椒(Zanthoxylum bungeanum)和竹叶花椒(Zanthoxylum armatum)的EST-SSR引物,为花椒属物种的鉴定及遗传多样性探究提供分子标记。【方法】对花椒和竹叶花椒分别进行转录组测序(RNA-seq),基于得到的EST序列开发SSR引物。在2种花椒的EST-SSR引物中分别随机挑选60对引物,用12份材料(4份花椒和8份竹叶花椒)为样本,利用琼脂糖凝胶电泳验证其特异性。从有特异性条带的引物中,再随机选取花椒和竹叶花椒SSR引物各15对,选取6个(2份花椒和4份竹叶花椒)样本,利用聚丙烯酰胺银染电泳进行多态性检测。【结果】花椒共有64 944条Unigene,碱基对长度共54 073 890bp,含有12 746个SSR位点,分布在10 595条Unigene上,SSR位点出现频率为19.63%,平均分布距离4.24kb。竹叶花椒Unigene共75 669条,碱基对长度58 975 053bp,共15 096个SSR位点,分布在12 612条Unigene上。SSR位点出现频率为19.95%,平均分布距离为3.91kb。60对花椒引物中,有46对成功扩增出特异性条带,扩增效率76.67%;60对竹叶花椒引物中,有41对扩增出特异性条带,扩增效率68.33%。花椒和竹叶花椒的特异性条带大小在100～300bp,主要集中在150～250bp。多态性验证试验中,15对花椒引物中有12对产生了多态性条带,多态率80.00%;15对竹叶花椒引物中则有14对产生了多态性条带,多态率93.33%。【结论】基于花椒和竹叶花椒转录组高通量测序结果开发的EST-SSR分子标记引物,具有较明显的特异性和多态性。     

辣椒EST-SSR标记的开发与验证

从NCBI数据库下载118 900条辣椒相关EST,对其进行SSR位点搜索,共搜索出3 343条SSR,分布密度为1/17.20kb,共有287种重复基元。在辣椒EST-SSR中,二核苷酸(1 476个SSR)和六核苷酸(1 128个SSR)占主导地位,所占比例分别为44.15%和33.74%;出现最多的重复基元是GA/TC,占总数的14.30%,其次为CT/AG(94个,占8.11%)。针对3 343条含有SSR的EST设计合成了200对引物。用17份辣椒种质对200对引物进行筛选,196对引物有扩增产物,71对引物表现出多态性,共有220个多态性位点。利用71对多态性引物,对特定亲本P181-2-6和P230-2-5及其杂种一代F1的亲缘关系进行检测,结果说明从辣椒相关EST数据库中开发的SSR引物有较好的可用性。     

基于EST-SSR标记的陕西茶树种质资源遗传多样性研究

【目的】明确陕西省茶树种质资源的遗传多样性,为茶树育种提供依据。【方法】以陕西地方和野生种质资源、陕西临近省份以及西南茶区共8个省份的118份茶树资源为材料,利用43对高质量EST-SSR引物,用PROSize 2.0软件统计扩增条带,用Powermarker V3.25分析软件计算主等位基因频率（MAF）、基因型、等位基因数（N_a）、观测杂合度（Ho）、Nei基因多样性指数（H）和多态信息含量（PIC）,用MEGA 6软件进行UPGMA聚类分析,对陕西茶树资源的遗传多样性进行分析。【结果】从118份茶树材料中共检测到310个等位基因和832个基因型。主等位基因频率（MAF）、每个位点等位基因数（N_a）、扩增基因型和多态信息含量（PIC）的平均值分别为0.336 8,7.21个,19.35和0.727 2。Nei基因多样性指数（H）在0.232 3～0.911 0,平均值为0.760 0;观察到的杂合度（Ho）在0.105 7～0.991 8,平均值为0.811 2。聚类分析结果将陕西省茶树种质资源分为3大类群,同一地区的陕西茶树资源多聚在一起;对不同地区茶树资源的聚类结果表明,陕西省茶树资源聚为一支,且与湖北的茶树资源关系较近。【结论】陕西省茶树资源具有丰富的遗传多样性和相对独立的遗传背景,且与湖北省茶树资源遗传关系较近。     

库尔勒香梨的EST-SSR 标记开发 及遗传多样性分析

利用已公开的梨EST序列(2 398条)开发SSR引物,分析梨EST序列中SSR分布及特征,针对库尔勒香梨进行引物筛选,并分析受香梨优斑螟为害程度差异较大香梨18株样本的遗传多样性。结果表明:EST序列中有1 813条无冗余序列,141条含162个SSR,占全部EST的7.78%,出现频率8.94%,平均分布距离为4.93 kb,但不同微卫星的重复类型间差异很大(9.51~79.87 kb),二核苷酸重复最为常见,占SSR比例达到51.85%。从设计的123对引物中,选取41对SSR引物进行筛选,发现17对引物扩增效果和多态性较好,共检测出111条多态性条带,等位基因Na为5.53,有效等位基因数Ne为3.74,Nei’s基因多样性指数He为0.69,Shannon’s多样性指数I为1.40,受害较重的G组香梨个体主要集中在UPGMA聚类的0.78分支处。     

紫苏EST-SSR分布特征及标记开发

为了解紫苏属植物的遗传多样性,为种质资源的开发利用提供依据,利用软件MISA对从NCBI上获取的5 435条EST序列进行紫苏SSR分析。结果表明:在1 206条EST序列中得到符合条件的SSR为22.19%;共检出1 526个SSR位点,平均覆盖深度为28.87%;EST-SSR有32种重复基元,以二核苷酸重复基元AG/CT最多,占检出总SSR的34.73%;包含低级基元单核苷酸重复、二核苷酸重复和三核苷酸重复,其长度在20bp以上的EST-SSR有386条。最终设计获得包含单核苷酸重复、二核苷酸重复和三核苷酸重复低级基元的SSR引物723条。     

基于转录组序列的叶用芥菜奶奶青菜EST-SSR标记开发与遗传多样性分析

为了探究叶用芥菜奶奶青菜资源的多样性水平,基于转录组数据研究了奶奶青菜简单重复序列标记(EST-SSR)特征,筛选了适合奶奶青菜的EST-SSR引物,并分析了奶奶青菜的遗传多样性。转录组测序分析共获得46 386条非冗余基因(unigene),其中13 544条unigene序列中含有18 720个简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)位点,SSR的发生频率为29.20%,平均每2.73 kb出现1个SSR,分布频率为40.36%。优势重复序列为单核苷酸,占总SSR数量的49.39%,其次为三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR数量的25.44%和24.13%。AT、AGCT和AAG/CTT分别是单核苷酸、二核苷酸以及三核苷酸的优势重复基元。以30份奶奶青菜和5份其他芸薹属蔬菜为材料,从37对引物中筛选出17对多态性引物,扩增得到135条多态性条带,多态性比例达88.2%。遗传多样性分析结果显示,平均等位基因数(N_a)为5.705 9,平均有效等位基因数(N_e)为2.397 8,平均多样性指数(I)为1.036 1,平均观察杂合度(H_o)为0.312 1,平均期望杂合度(H_e)为0.530 0,平均Nei’s期望杂合度为0.521 9,表明筛选出的17对SSR引物具有较好的遗传多样性。通过非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means, UPGMA)聚类分析,在相似系数为0.677处可将30份叶用芥菜奶奶青菜材料分为3类。试验结果可为叶用芥菜奶奶青菜的种质资源鉴定、亲缘关系分析和分子标记辅助育种等研究提供引物支持和技术参考。     

基于转录组数据的芦笋EST-SSR标记的开发及通用性分析

【目的】明确芦笋转录组中SSR位点的分布规律,开发高信息量的EST-SSR标记并分析通用性,为天门冬属植物系统进化分析、功能基因挖掘及分子标记辅助育种提供工具。【方法】以笔者课题组前期获得的15个芦笋根系RNA-seq数据为基础,采用MISA软件检索SSR位点、Primer 3.0软件批量设计引物及TB-tools软件批量e-PCR与Primer-blast程序逐一e-PCR相结合的方法剔除非有效引物。通过与基因组序列比对,获取标记所属基因ID、物理位置、潜在功能等信息。随机合成引物50对,以9份芦笋、7份天门冬、5份文竹和3份蓬莱松种质为材料,检测引物有效性、多态性和通用性。【结果】共检索出SSR位点36 590个,分布于30 229条Unigene,发生频率为4.78%,平均间距为9.17 kb。SSR位点非均匀分布于10条染色体,7号染色体数量最多（4 642个）,3号染色体密度最高（37.86 SSR/Mb）。SRR位点从单核苷酸至六核苷酸均有分布,以三核苷酸（46.92%）类型最丰富,AG/CT(16.58%)基序最具优势。成功设计EST-SSR引物19 695对,经e-PC...     

基于EST-SSR标记的野生榧树居群遗传多样性分析

对野生榧树居群进行遗传多样性分析,有利于榧树野生资源的开发和利用。利用基于榧树(Torreya grandis)种仁转录组开发的36对多态性EST-SSR引物,对5个野生榧树居群共142个单株的遗传多样性进行分析。通过聚类分析、STRUCTURER遗传结构分析、分子方差分析(AMOVA)和主坐标分析(PCoA)等方法分析居群遗传结构。结果表明,5个居群的平均等位基因数(N_a)为4.285 7～6.638 9,Shannon’s指数(I)为1.015 0～1.373 6,Nei's遗传多样性指数(H)为0.532 7～0.656 1。36个SSR位点的平均遗传分化指数F_(st)为0.261 9,平均近交系数F_(is)为0.398 1,平均基因流(N_m)为0.704 7。居群成对分析显示,除黄山-嵊州居群间以及嵊州-松阳居群间,其他居群间F_(st)均大于0.15,基因流大于1。分子方差分析表明5个榧树居群的遗传差异主要存在于居群内(72%)。居群的遗传结构分析显示,黎川与松阳居群的遗传结构比较相似,而诸暨居群、嵊州居群及黄山居群等3个居群的遗传结构差异较大。5个野生榧树居群具有较高的遗传多样性,居群遗传结构的分析结果与各居群的地理分布基本一致。     

普通小麦Genomic-SSR和EST-SSR分子标记遗传差异

[目的]探讨国内外的24份普通小麦品种间的遗传差异。[方法]以改进的酚-氯仿法提取国内外24份普通小麦品种基因组DNA,采用Genomic-SSR和EST-SSR标记技术分析24份小麦品种的遗传多样性,并对2种评价方法进行分析比较。[结果]采用37对Genomic-SSR引物对24份小麦基因型的38个位点进行扩增,24个位点共扩增出152个多态性片段,每个位点上平均片段数为5.85。采用67对EST-SSR引物对24个小麦基因型的78个位点进行扩增,37个位点共扩增出120个多态性片段,每个位点平均片段数为3.24.24份小麦品种的综合遗传距离为0.1541～0.7820,平均为0.4231。[结论]EST-SSR标记能更准确地反映出不同小麦基因型之间遗传差异和亲缘关系。     

菠萝蜜EST-SSR标记开发及其种质资源遗传多样性分析

[目的]分析菠萝蜜EST-SSR标记的稳定性和多态性揭示能力,并将其用于菠萝蜜种质资源遗传多样性研究。[方法]利用已获得的菠萝蜜c DNA文库中的EST序列,通过搜索SSR序列,设计引物,PCR扩增后,银染检测扩增结果。[结果]设计开发出479对EST-SSR引物,其中399对能在菠萝蜜上扩增出产物,282对具有多态性,多态性扩增引物占58.87%;从中选择60对能够清晰扩增的多态性引物,对64份菠萝蜜种质资源进行遗传多样性分析,60对EST-SSR引物共扩增出188条带,不同引物的扩增条带数在2~11,平均3.13条;其中有168条为多态性条带,多态率为89.36%;每对引物的多态信息含量(PIC)为0.407 7~0.958 9,平均PIC为0.792 2,这说明供试材料具有较高的遗传多样性。系统聚类分析结果表明,在相似系数0.688 1处,可将64份菠萝蜜种质资源分成二大类群,在相似系数0.732 5处,第二大类群又可分为4个亚群。[结论]EST-SSR标记的多态性揭示能力强,用于分析菠萝蜜种质遗传多态性的能力强,其应用前景广阔。