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。     

EST-SSR标记的发展和在植物遗传研究中的应用

SSR标记已经成为植物遗传育种中应用的主要的分子标记之一,然而,SSR引物的开发源于基因组文库,即花费大又效率低。随着大量表达序列标签(ESTs)的出现,对于许多植物而言,利用ESTs数据库开发SSR引物是一项高效、低花费的选择。目前,EST-SSR标记在一些植物中的利用已有报道,笔者就EST-SSR标记的发展和在植物遗传中应用的研究进展进行回顾和评述。     

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。     

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...     

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。     

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。     

亚麻EST-SSR标记开发

为了进一步开发利用现有亚麻EST-SSR资源,从NCBI公共数据库下载7 947条亚麻EST,去除低质量和冗余序列后,筛选得到含有SSR的序列共239条,检出率为3.0%。其中二核苷酸重复49条,共7个重复类型;三核苷酸重复160条,共41个重复类型;四核苷酸重复30条,共11个重复类型。根据不同的重复类型共设计65对EST-SSR引物,在20份材料PCR扩增检测结果表明,有52对引物有目的扩增产物,其中32对扩增条带清晰且具有多态性,占设计引物的49.2%,通过聚类分析可将20份亚麻材料划分为五大类,验证了EST-SSR分子标记在亚麻遗传多样性分析中应用的可行性。     

基于EST-SSR分子标记的萱草亲缘关系分析

萱草是极具观赏价值的多年生宿根草本植物,在我国具有悠久的栽种历史。为了探明36个萱草品种间的亲缘关系,利用毛细管电泳荧光标记技术对36个萱草品种进行了EST-SSR分子标记检测,利用11对多态性良好的引物对36份供试萱草材料进行PCR扩增。结果显示：11对引物共获得40个多态性位点,样本平均有效等位基因数为2.58个,平均Shannon多样性指数为1.00,平均期望杂合度为0.57,平均观察杂合度为0.52;以遗传距离矩阵为分析对象,36个萱草品种间的遗传距离为0.05～0.70,利用NTSYS软件按UPGMA法聚类结果显示,遗传距离0.48为阈值时,36种萱草品种分为2个大类,遗传距离0.414为阈值时,可进一步将第1大类分为4个亚类。综上,供试的36个萱草品种之间具有较高的遗传多样性和较为丰富的遗传背景,为今后培养萱草优良新品种提供了一定的理论依据。     

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.     

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。     

分子标记在植物育种中的应用

长期以来，人们根据植物的性状和形态差异来选择人们所需要的类型，并积累了丰富的经验，但是许多重要的农艺性状为数量性状，它们并不是受简单的孟德尔定律支配，并且这些性状受环境影响较大，因此在育种实践中很难得到理想类型。再比如，人们希望将多个优良基因通过回交...     

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。     

橡胶树EST-SSR标记开发及特性研究(英文)

为进一步开发橡胶树EST-SSR标记,该研究下载并组装了来自NCBI和马来西亚橡胶树EST数据库EST序列。在3 733个组装的橡胶树单一基因中共鉴定到566个潜在的SSR位点,平均3.96 kb会出现一个SSR位点。二核苷酸重复为最丰富的SSR重复类型,接下来是三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复。SSR位点重复单元数目最多的是5,接下来是12、6和7。在该研究中鉴定的51种类型SSR模体中,二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复分别有6、26、5、3和11种。GA/CT二核苷酸数目最多,接下来是TC/AG、AT/TA、CTT/GAA、TTC/AAG和TCT/AGA。在158个新开发的橡胶树EST-SSR标记中,99个可在橡胶树品种RRIM600中产生清晰扩增条带。该研究开发的EST-SSR标记丰富了橡胶树分子标记数量,必将在橡胶树DNA指纹图谱、遗传多样性、标记辅助选择、遗传图谱等方面得到广泛应用。     

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。     

贵紫麦1号转录组EST-SSR标记发掘与应用

为了开发新的小麦分子标记,利用前期小麦品种贵紫麦1号的转录组测序结果,对所得序列进行EST-SSR(Expressed sequence tags-simple sequence repeat)标记开发,并对开发的标记进行了染色体定位、多态性筛选。结果表明,在119 572条总Unigenes序列中得到8 749条含SSR位点的EST序列,占7.3%,平均每8.04 kb就会出现1个SSR;EST序列中SSR类型的分布特点为三核苷酸重复类型最多,而五、六核苷酸重复类型出现频次很少,单核苷酸重复以A/T出现频次最多,二核苷酸重复以AG/CT出现频次最多,三核苷酸重复以CCG/CGG出现频次最多;对含SSR位点的EST序列进行引物设计,成功设计出引物的序列有5 503条,占总EST序列的62.9%,从中筛选到341对有效性EST-SSR引物;以中国春为对照,利用16份中国春缺体-四体系材料对341对EST-SSR引物进行染色体定位,共定位153对引物、201个位点,涉及除3A、5A、3B、4B及1D外的16条染色体,其中5B染色体定位引物对最多,达23对;筛选出53对多态性EST-SSR引物,对52份小麦材料进行遗传多样性分析发现,其中18对EST-SSR引物可将52份小麦材料一一区分。     

思茅松EST-SSR标记在几种松属植物中的通用性分析

为验证思茅松EST-SSR标记在松属植物中的通用性,利用已获得的18对EST-SSR标记对其近缘种进行扩增。结果表明：思茅松EST-SSR标记对马尾松、高山松、油松和云南松的通用率为88.89%,多态性百分比率分别为81.25%、81.25%、75.00%和93.75%。因此,基于思茅松转录组序列SSR标记开发是可行的,思茅松EST-SSR标记对近缘种具有较高的通用性和多态性,这些引物可用于分析思茅松及其近缘种间的遗传关系。     

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。     

植物遗传标记的发展及应用

从形态标记、染色体标记、生化标记及ＤＮＡ分子标记等方面较为系统地介绍了植物遗传标记的进展与应用现状。     

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。