朱顶红转录组SSR标记的开发与遗传多样性研究

为开发朱顶红SSR标记并用于种质资源遗传特征分析,本研究从漳红2号朱顶红转录组共48 355条unigenes中搜索得到11 055个SSR位点,出现频率为25. 13%. SSR类型以一、二、三核苷酸重复为主,占总SSR比例的92. 80%,其中三核苷重复为主要基序类型,占总SSR的43. 73%.设计合成的50对SSR引物中有7对引物在51份朱顶红种质中得到有效性验证,表现扩增条带清晰、多态性好.基于SSR标记进行51份朱顶红种质的遗传多样性分析表明,在遗传相似系为0. 166时可将其分为6个类,来源于相同地域或亲缘种质大多成簇分布.研究结果表明,漳红2号朱顶红转录组测序产生的unigenes信息可作为开发SSR标记的有效来源,获得的大批量SSR标记可为朱顶红及其近缘种的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择.     

青海小海绵羊肚菌M12-10转录组SSR信息分析及其分子标记开发

为明确羊肚菌转录组SSR总体特征、开发出适用于分子育种的SSR引物,对分离自青海大通的小海绵羊肚菌M12-10菌丝体高通量转录组测序,采用MISA分析小海绵羊肚菌M12-10转录组SSR位点信息,利用Primer 3.0设计引物,并选择12对引物将19株不同种、不同采集地的野生羊肚菌进行聚类分析。结果表明:高通量测序组装得到153 326个转录本,100 672个SSR位点分布在20 043条Unigenes基因上;SSR发生频率为19.9%,单核苷酸(9 268,46.0%)和三核苷酸(5 183,25.0%)是主要的重复类型,优势重复基元为A/T(33.0%)、GA/AG(12.0%)和TGC/CAG(40.0%);基序长度集中在10～20bp的比例为73.9%,具有高多态性。基于SSR的20 043条Unigene成功设计了14 894对引物,随机筛选的12对SSR引物中4对引物表现稳定可重复的多态性;遗传相似系数为0.55时,19株羊肚菌菌株分为两类;相似系数为0.84时,19株羊肚菌全部分开。故基于小海绵羊肚菌M12-10转录组数据SSR标记开发是可行有效的,筛选的4对高频率、高多态性的SSR引物将有助于开展种质资源评价和遗传多样性分析。     

雌核发育棕点石斑鱼EST-SSR的开发验证

通过人工雌核发育棕点石斑鱼(Epinephelus fuscogutatus)的转录组序列,共获得了24 359个微卫星位点,棕点石斑鱼转录组的微卫星重复基序具有不同的分布特征,其中以单碱基(34.05%)、二碱基(37.58%)和三碱基(22.75%)为主要的EST-SSR基序重复类型.根据微卫星引物设计原则,随机筛选了93个EST-SSR位点来进行引物合成和多态性检测,最终开发了48个具有多态性的微卫星标记,并在不同棕点石斑鱼群体中进行了初步的验证.结果显示:每个位点等位基因数(Na)为2～22,平均等位基因数为9;观测杂合度(H_0)为0.111～1.000,期望杂合度(He)为0.636～0.940;多态信息含量(PIC)为0.538～0.922个,表明48个EST-SSR位点均表现出高多态性(PIC 0.5).结果表明:基于雌核发育棕点石斑鱼转录组数据,开发微卫星标记是可行的.本研究所开发的具有多态性的微卫星标记可应用于棕点石斑鱼及其近缘种的遗传多样性分析和分子标记辅助育种研究.     

基于RNA-seq的崇左金花茶EST-SSR标记开发

本研究分析了崇左金花茶(Camellia chuongtsoensis)转录组水平的EST-SSR特征.从崇左金花茶转录组数据组装获得的35 410个Unigene中,共鉴定出2~7不同核苷酸重复类型的SSR位点7 754个,分别分布于6 394条序列中,其中1 121个Unigene具有两个以上的位点.在转录组中SSR位点出现频率为21.90%,分布密度为1/3.6kb;在所有重复单元中,二碱基微卫星占主要优势,占SSR位点总数的61.3%.利用Primer 3.0设计引物,共计3 303条Unigene成功设计出引物.随机选择10对SSR引物,对一个崇左金花茶群体进行扩增多态性分析,8对引物能够扩增出符合预期大小的PCR片段,其中4对引物成功检测出多态.以上结果表明,转录组数据能够提供丰富的SSR位点,用于快速高效地开发SSR引物,所开发的引物可为崇左金花茶遗传多样性的研究以及种质资源的鉴定与保护等方面提供分子基础.     

云南松转录组SSR的分布及其序列特征

分析云南松转录组中的SSR位点信息的分布及其序列特征,为SSR引物的开发做前期工作.从80000条转录组Unigene序列中,搜索到2455个SSR,出现频率为3.07%,分布的平均距离29 kb.SSR以三、二核苷酸占优势,分别占总数42.73%和27.25%,而以四核苷酸的较少,仅占总数的0.98%.重复片段长度12~25bp,其中近90%的集中在12~20bp,平均16.09bp.AT/AT与AGC/CTG和AAG/CTT为二、三核苷酸优势重复基元,分别占基元总数的16.66%、9.65%和8.39%.从2899对引物中随机挑选32对引物用于检测,24对成功扩增.云南松转录组SSR位点出现的频率较高,分布距离较近,基元类型丰富,重复次数较高,具有较高的多态性潜力.云南松转录组产生的Unigene是开发SSR的有效来源,获得的SSR引物可为云南松种质资源的遗传变异研究提供更多的标记.     

口虾蛄转录组微卫星标记开发

采用高通量测序技术获得的口虾蛄转录组测序数据,筛选具有多态性的SSR标记。结果共获得87 355条Unigene,67 657个微卫星位点,其中双碱基重复和三碱基重复的SSR较多,分别有30 235个和17 590个,占总数的44.69%和26%。获得230种重复类型,其中双碱基中的AC/GT重复和三碱基中的AGG/CCT重复是重复次数较多的重复类型。从中挑选碱基重复次数较多的微卫星引物共50对进行合成。用北海24个口虾蛄样品进行验证,获得条带清晰和多态性好的引物6对。6个微卫星位点在口虾蛄北海群体的遗传多样性分析中均表现出较高的多态性。平均有效等位基因数(k)为5.17,观测杂合度(Ho)为0.437 2,平均期望杂合度(He)为0.672 4,多态信息含量为(PIC)为0.602 3,这说明开发的6对SSR标记均适合群体遗传多样性研究。为口虾蛄进一步遗传多样性的研究奠定了基础。     

湿地松转录组SSR分析及EST-SSR标记开发

【目的】湿地松是南方地区优先推广的优质产脂树种。但湿地松分子遗传基础薄弱,基因组序列信息匮乏,影响了湿地松基因组学的深入研究。目前,湿地松分子研究所用的SSR标记主要来自其他近缘种或利用公共数据库中有限的基因序列资源开发的SSR标记,其多态性和通用性较差。为解决这一问题, 笔者根据湿地松转录组测序数据开发EST-SSR位点,并揭示其在转录组序列中的分布类型及特征,为湿地松分子标记辅助育种奠定基础。【方法】利用MISA软件对转录组序列进行SSRs查找和分布特征分析。查找标准参数设置为: 单核苷酸重复>10次,二核苷酸重复>6次,三、四、五、六核苷酸重复>5次。根据SSR位点两端的保守区域,利用Primer3.0设计并随机挑选120对SSR引物,通过琼脂糖电泳和毛细管电泳对来自美国和吉安的113份家系个体进行遗传多样性分析,确定引物多态性。【结果】79 574条unigenes序列中搜索到3 818个SSR位点,出现频率为4.80%,平均18.27 kb出现1个SSR位点,3 373个unigenes含有SSR位点,SSR发生频率(含SSR位点的序列数/搜索序列总数)为4.24%,其中2 980条序列含1个SSR位点,含1个以上SSR位点的序列有393条。在检测到的3 818个SSR标记中,单核苷酸分布最多,其次是二核苷酸和三核苷酸,SSR数量分别占总数的63.54%、19.15%和16.27%,而四、五、六核苷酸重复类型所占比例较小,分别为0.52%、0.13%和0.31%。SSR重复单元的重复次数分布在5~22次之间,除单核苷酸重复外的1 391个SSR中,重复5次的数量最多,为498个(35.80%);重复6次和7次的次之,分别为417个(29.98%)和198个(14.23%);重复10次以上的仅有38个(2.73%)。在检测到的731个二核苷酸重复SSR中,最常出现的重复单元为AT/AT,数量为491个(12.86%),AG/CT和AC/GT两种类型的重复单元出现的次数次之,分别为156(4.09%)和81个(2.12%)。在检测到的621个三核苷酸重复中,AAT/ATT是出现频率最高的单元,共139个(3.64%),其次是AAG/CTT,共122个(3.20%)。3 818个SSR中有24.59%的位置未知,其余的SSR则分布在非编码区域(untranslated region,UTR)或者编码区(coding sequence,CDS)上,分布数量表现为3'UTR>5'UTR>CDS。参试的120对SSR引物,有92对扩增成功(76.78%),其中24对呈现多态(20%)。24对引物(13个二核苷酸重复、7个三核苷酸重复和4个四核苷酸重复)共检测出81个等位基因,每个位点的等位基因数为2~9,平均为3.38个。多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)为0.103~0.726,平均为0.349。【结论】通过对湿地松转录组数据的挖掘,共获得 3 818个SSR位点,主要重复单元为AT/AT和AAT/ATT,可扩增出多态性位点的引物重复单元以二、三核苷酸重复为主。基于湿地松转录组序列的SSR标记开发是可行的。     

基于转录组序列的小麦ETS-SSR标记筛选与染色体定位

通过小麦转录组序列分析,获得121 210个非重复序列(Unigenes),在10 672(8.8%)个Unigenes中搜索出1-6个重复基元的11 650条EST-SSR信息位点,筛选并设计出308条SSR引物,选取前30对引物进行合成.有效性扩增检测结果表明,20(66.7%)对引物有清晰条带.利用缺体-四体系共定位了14对引物,分别位于13条染色体的21个位点上.研究表明,利用小麦转录组中EST-SSR信息开发新的SSR标记是可行的,开发的新ESTSSR标记可有效用于小麦基因的定位和遗传多样性的分析等.     

基于高通量转录组测序技术的龙头鱼微卫星信息分析

为龙头鱼资源合理开发与保护提供有效分子标记,本研究利用IluminaHiSeq~(TM) 2500高通量测序平台对采自舟山近海的龙头鱼肌肉组织进行转录组测序,从获得的Unigenes序列中挖掘SSR位点信息并分析其分布及特征。结果显示,测序所得29 756条Unigenes中共识别出5 652个完美型SSR位点,序列总长度为86 517 bp,相对丰度为332.97个/Mb。龙头鱼转录组SSR以单碱基和二碱基重复类型居多,分别占SSR总数的67.59%和20.72%。6类完美型SSR共有重复基元148种,重复次数以10次为主,占总SSR的23.23%。SSR序列长度范围在10～92 bp之间,其中序列长度在12 bp及以上的SSR位点的含量为65.73%。综上所述,龙头鱼转录组SSR位点含量丰富、基元重复类型众多、重复次数较高,具有良好的分子标记开发潜力,获得的SSR标记可用于遗传多样性和系统发育关系研究。     

扁玉螺转录组SSR信息分析

采用生物信息学方法分析扁玉螺转录组文库EST序列(SSR)位点,并且设计简单重复序列(SSR)引物,以期为扁玉螺分子标记辅助育种提供有力的工具。对扁玉螺进行转录组测序采用Illumina Hiseq~(TM)高通量测序平台,再利用Micro SAtellite(MISA)工具,分析扁玉螺转录组中SSR的重复基元及其分布频率。利用Primer 3软件设计引物,并且通过SSRFinder筛选出SSR引物。从233 853条Unigenes中找到202 337个符合条件的SSRs,发生频率为45.34%,SSR位点的出现频率为86.53%。SSR位点中单核苷酸重复是主要类型,占总SSRs的63.44%,其次为双核苷酸和三核苷酸,分别为24.12%和6.73%。SSR所包含的重复基元中,单核苷酸重复基元A/T最多,占总SSR的54.15%;其次为双核苷酸AC/GT多,为15.9%。扁玉螺转录组中SSR位点出现频率高,而且类型丰富;大量的SSR分子标记技术有助于扁玉螺分子育种与遗传多样性分析提供更多的依据。     

春小麦重组自交系及多种SSR标记构建遗传图谱

 以春小麦重组自交系(RIL)宁春4 号×宁春27 号为作图群体,利用SSR 标记构建小麦遗传连锁图谱。结果表明,用1001对SSR 引物选出亲本间表现多态性的引物307 对,多态性频率为30.7%。利用307 对多态性引物对RIL 群体进行分析,共检测到266 个多态性标记位点。通过χ²检测(P<0.05),有147 个SSR 标记表现为偏分离,偏分离率为55.3%,129 个偏向母本宁春4号,其偏分离位点主要分布在B 和D 基因组上。用Mapmaker 3.0 和Mapdraw 2.1 软件将266 个SSR 位点绘制在小麦遗传连锁图上,该图谱覆盖小麦基因组全长2187.79 cM,标记间的平均遗传距离为8.22 cM。     

基于转录组的曼氏无针乌贼SSR与SNP位点信息分析

利用IlluminaHiseq平台对曼氏无针乌贼进行了转录组测序,采用生物信息学方法分析了转录组序列中的SSR、SNP位点信息并设计了SSR引物。利用MISA工具筛选了转录组测序获得的127 575条Unigene序列,共得到分布于50 626条序列中的SSR位点108 685个,SSR发生率39.68%,出现频率为85.19%。平均每949 bp含有1个SSR位点。在50626条含有SSR位点的Unigene序列中,有25 548条Unigene包含SSR位点数目在2个及以上。其中单碱基重复是EST微卫星序列的主要形式(42.84%),其次是二碱基重复(28.73%),三碱基重复(14.93%)和四碱基重复(12.79%)。在所有微卫星序列所包含的重复单元中,优势重复基元类型为A/T(占总SSRs的42.23%),其次为AT/AT (13.33%),AC/GT (9.32%),AAAG/CTTT(10.00%)。运用Primer premier 5软件共设计了46 520对SSR引物。在12 323条Unigene中发掘出SNP位点64 732个,每条Unigene平均含5.25个SNP位点。其中转换(Transition) 45 975个(71.02%),颠换(Transversion) 18 757个(28.98%)。本研究通过第二代高通量测序技术,结合生物信息学方法对曼氏无针乌贼进行了SSR位点与SNP位点的开发,为其遗传多样性分析、分子辅助育种和增殖放流效果评估等提供了有力研究工具。     

茄子种质资源SSR鉴定及遗传多样性分析

应用 SSR 技术对 83 份茄子种质资源进行了遗传多样性分析,从 23 对引物中筛选出15 对多态性高、稳定性好的引物进行扩增分析,共检测到 148 个位点,每个 SSR 位点的等位变异范围为 3～19 个,平均每对引物有9.8个扩增位点.83份种质的 Jaccard's 相似系数值最大为 0.989(2～7),最小...     

黄姑鱼转录组SSR的开发与验证

利用MISA软件对黄姑鱼转录组测序数据进行分析,共检索到微卫星(simple sequence repeats,SSR)位点12 254个,其中单碱基、二碱基、三碱基重复分别约占42.70%、32.11%、23.44%,四碱基、五碱基、六碱基重复仅分别约占1.60%、0.09%、0.06%。随机选出80个二至六碱基重复来设计PCR引物,有38对引物通过扩增可获得目的条带。利用南海海区野生黄姑鱼样本对其中的18个具有多态性的SSR位点进行扩增效果验证和评价,结果显示:18个SSR的平均等位基因数为7.67,平均有效等位基因数为4.571,平均观测杂合度为0.3984,平均期望杂合度为0.7518,平均多态信息含量为0.6799,其中有15个位点表现出高多态性(多态信息含量0.5)。与传统方法相比较,利用转录组测序数据开发微卫星标记更加省时、高效。     

大蒜种质资源遗传多样性的分子标记研究

本研究利用RAPD和ISSR两种分子标记技术,对中国10个不同地区的大蒜品种进行了种质资源遗传多样性研究.从30个RAPD引物当中,筛选出11个具有多态性的引物,共扩增出多态性带224条,多态性条带比率为41.18%,从12个ISSR引物中筛选出5个具多态性的ISSR引物,共扩增出多态性带121条,多态性条带比率为50.21%.对RAPD和ISSR两种标记分别运用Nei指数法,计算出10个大蒜品种的平均遗传距离为0.28和0.32.根据这两种标记的结果,采用UPGMA进行聚类分析,得到与生物学分类地位基本一致的结果.结果表明,在实验稳定性上,ISSR优于RAPD,且ISSR比RAPD能检测到更多的遗传变异,RAPD和ISSR两种标记可用于大蒜种质遗传多样性的研究.     

茄子种质资源的农艺性状与SSR标记的遗传多样性研究

为了明确茄子种质资源的遗传背景,对从国内搜集,并在云南试种表现良好的37份茄子种质资源进行9个农艺性状和6个SSR标记的遗传多样性分析.结果表明,茄子9个农艺性状的变异系数在8.99%~44.69%之间,变异系数最高的是果形,最低的是果实横径;SSR标记共检测到13个等位变异,平均每个SSR位点的等位基因数为2.166 7个,平均有效等位基因数为1.862 0,Shannon’s信息指数为0.659 1,多样性指数为0.4399.非加权算术平均法(UPGMA)聚类分析表明,9个农艺性状将37份茄子种质资源划分为4个类群;6对多态性SSR引物也将所有种质划分为4个类群.虽然2种聚类方法把37份种质基本分开,但大部分种质的分子标记与农艺性状的聚类结果一致性不高.同时,农艺性状和SSR标记的结果均表明,37份茄子种质资源遗传多样性并不丰富,亲缘关系较近.以上结果可为茄子种质资源的进一步研究和利用提供理论依据.     

基于5’锚定PCR法和磁珠富集法的西藏沙棘多态性SSR引物开发

简单序列重复(SSR)是共显性遗传标记,可有效地反映个体遗传信息和亲缘关系,在杂交检测、物种鉴定及种群遗传学研究等方面应用广泛.作为重要的经济植物,西藏沙棘是青藏高原植物生态适应与进化研究的极佳材料,但目前还缺乏对其种质资源和遗传结构的了解.利用5’锚定PCR方法和磁珠富集法开发西藏沙棘的SSR引物.共得到13个种内多态性的SSR位点,分别有2~4个等位基因,观测杂合度(HO)从0.00到0.74不等,预期杂合度(HE)从0.04到0.54不等.两种方法所得到的引物可用于西藏沙棘的种质资源鉴定、遗传结构研究等多个方面.     

适用于野生软枣猕猴桃遗传多样性分析的SSR引物筛选

为进一步研究野生软枣猕猴桃种质资源的遗传多样性,以软枣猕猴桃基因组DNA为模板,优化了SSR反应体系并确定了反应条件,筛选出了多态性较高的标记.从来自中华猕猴桃基因组的65对SSR引物初步筛选出15对有较好扩增带型、增稳定性好的引物,其中较好多态性的引物有12对.用筛选的引物进一步对四川天全二郎山的野生软枣猕猴桃群体进行了SSR分析,在15个个体中共检测出了141个等位基因,平均每个位点检测到9.4个等位基因,平均PIC值为0.745.     

棉花种质资源多样性的ISSR聚类分析及主成分分析

利用ISSR分子标记对48份棉花种质资源的亲缘关系及遗传多样性进行分析,结果显示,筛选出的10个ISSR引物扩增出的112条带中,多态性条带占101条,为总条带的90.18%.每个引物均可扩增4～21个多态性位点,平均10.10个,引物平均多样性信息指数(PIC)和多态性谱带百分率(PPB)分别为0.76和87.88%.利用NT-SYSpc 2.1统计分析软件中的UPMGA法对48份棉花种质资源构建亲缘关系树状图,在遗传相似性系数(GS)为0.66水平上可将所有参试材料聚成两大类,且与主成分分析(PCA)结果基本吻合.ISSR标记揭示出这48份棉花种质资源遗传多样性较小,遗传基础比较狭窄.     

SSR分子标记的开发策略概述

SSR分子标记是一种基于DNA重复序列长度多态性的分子标记技术,是进行群体遗传学结构分析、构建遗传连锁图谱非常有力的工具,应用该技术的前提条件是要有相应的SSR引物.综述了几种有代表性的SSR引物开发策略,旨在为各物种SSR标记的开发提供参考.