保罗蓝睡莲花器官转录组SSR的分布及其序列特征分析

【目的】通过解析保罗蓝睡莲花转录组数据的SSR位点特征信息,开发新的与表型相关的SSR标记,为睡莲种质资源评价、新品种选育提供科学依据。【方法】以热带睡莲保罗蓝不同花器官部位(雌蕊、雄蕊、花瓣)的转录组数据为背景材料,用MISA软件检索序列的SSR位点,采用Excel对位点特征进行分析作图,Primer 3.0软件设计引物,TP-M13-SSR PCR筛选引物。【结果】在花器官转录组的39079条Unigenes中共检测到12365个SSR位点,位点发生频率为31.64%,平均每5.79 kb出现1个SSR位点。SSR位点的重复类型主要为二核苷酸重复碱基,占SSR位点总数的71.85%,优势重复类型为AG/CT,占碱基总数的61.34%;其次为三核苷酸重复碱基,为26.10%,优势重复类型是AAG/CTT,占比8.30%。SSR碱基重复次数在5~20次,序列长度为12~30 bp,平均长度18.38 bp。引物设计获得9212对引物,从中随机挑选100对进行PCR扩增验证,筛选出9对多态性好的引物,可将12份睡莲种质在遗传相似系数为0.735时聚为3支。【结论】热带睡莲保罗蓝花器官转录组中的SSR位点分布频率高、类型丰富,多态性较高,具较大的应用潜力。开发的9对SSR引物可将12份种质有效分开,进一步丰富了睡莲现有SSR标记,可为睡莲属植物的遗传多样性分析和分子辅助育种提供科学参考。

伊丽莎白安格斯三角梅转录组的SSR、SNP和InDel特征分析

【目的】基于转录组测序数据分析伊丽莎白安格斯三角梅SSR、SNP和InDel位点特征,为开发三角梅分子标记、选育无刺或少刺品种、品种鉴定及亲缘关系分析提供理论依据。【方法】以伊丽莎白安格斯三角梅3个时期的枝刺和茎段为材料,对其进行转录组测序,采用Trinity对获得的高质量测序数据进行序列组装,利用MISA和GATK3对SSR、SNP和InDel进行特征分析。【结果】18个样本转录组测序平均获得45905982bpRawdata,质控过滤后获得45640193 bp Clean data,拼接后获得312812条转录本和144512条Unigenes,有54516个SSR位点分布于40820条Unigenes上,发生频率为28.25%,平均分布距离为2.67kb,包含1个以上SSR位点的Unigenes10269条,占Unigenes总数的4.25%。在重复基元类型中,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复数量占优势,其中单核苷酸重复数量最多(39904个,占比73.20%),其次为二核苷酸重复(8169个,占比14.98%)和三核苷酸重复(5899个,占比10.82%),五核苷酸重复最少(31个,占比0.06%)。单核苷酸~六核苷酸重复类型共检测到98种重复基元,出现频率为0.01%~25.71%,其中出现频率最高的基元为A/T(37151个),占SSR位点总数的68.15%。SSR各类型重复基元的重复次数集中在5~23次,SSR序列的长度10~60bp,平均长度为20.38bp。共检测到231248个SNP位点和99580个InDel位点,其中SNP位点平均分布距离为1.59 kb,InDel位点平均分布距离为0.68 kb,且均以含1个位点的Unigenes数量最多,Unigenes数量随SNP和InDel位点数量的增加而逐渐减少。【结论】伊丽莎白安格斯三角梅转录组中SSR位点数量多、类型丰富,分布特征明显,可用于开发大量SSR标记,SNP和InDel位点发生频率低于模式植物,有待深度挖掘。

不同品种草莓花器与花粉特征变异及SSR遗传多样性研究

草莓花器特征和花粉形态在品种之间存在一定的差异,这些差异对草莓品种的分类具有指导意义。为研究南方地区主栽的10个草莓品种花器、花粉及其与品种分类的关系,对其花部特征、花粉形态进行比较,并对13个花粉和花器性状进行相关性和主成分分析,同时进行了品种间简单重复序列(SSR)标记遗传多样性分析。花器特征显示,甜查理的花瓣长、花瓣宽和花萼宽的特征值显著高于其他9个品种,其次是宁玉和妙香7号,红颊、红玉和越心的花瓣长、花瓣宽、花冠径则明显低于其他品种。红颊、白雪公主、妙香7号和宁玉在极轴长、花粉大小、花粉形状、萌发沟长等花粉特性上高于其他品种。主成分分析结果显示,4个主成分累积贡献率为85.96%,其中花瓣长、花瓣宽和花萼宽的大小特征在第1主成分中具有较大载荷值。SSR分析结果显示,10个草莓栽培品种间的相似系数范围为0.47~0.85,在相似系数0.65处10个草莓品种分为两大类,红颊、章姬、红玉、粉玉1号、越心、白雪公主6个品种聚为一类,甜查理、越秀、妙香7号、宁玉4个品种聚为一类。结合草莓花器特征、花粉特性及其主成分分析与SSR标记聚类结果和系谱情况,花粉形态特性在草莓品种之间的差异不明显,花器特征的花瓣长、花瓣宽、花萼宽适用于品种分类,对指导育种亲本选择有参考意义。

浙江红花油茶×广宁红花油茶杂交子代的表型性状及其SSR分子鉴定

浙江红花油茶(Camellia chekiangoleosa)种仁含油率和油酸含量高,广宁红花油茶(C.semiserrata)具有较强的生长势和抗性。为了利用浙江红花油茶和广宁红花油茶的优点,培育优良种质材料,该研究对浙江红花油茶与广宁红花油茶的45个F_(1)杂交子代进行表型性状分析,以掌握杂交子代的表型性状情况,同时利用SSR标记对其进行杂种真伪鉴定,并筛选可用于油茶杂交子代鉴定的SSR标记。结果表明:(1)浙江红花油茶×广宁红花油茶的F_(1)子代表现为树形高大、生长迅速且其叶脉、萼片、柱头均倾向于父本广宁红花油茶的性状,而花和叶片形态等性状与母本浙江红花油茶接近,叶片颜色与大小等特征介于双亲特征之间。(2)从32个SSR标记中筛选出了8个可区分双亲且能明确杂交子代来源的完全互补型标记,用于开展杂交子代鉴定,其中7个标记杂种鉴定效率高达100%,1个标记杂种鉴定效率为55.56%;8个标记相互补充鉴定出45个杂交子代全是真杂种。(3)8个SSR标记对杂交子代进行的鉴定能力验证表明,利用这些SSR标记鉴定油茶杂交子代是可行的。该研究结果为油茶物种间的杂交育种提供了参考,同时也为后续油茶物种间的杂交子代SSR标记鉴定提供了依据。

基于SSR的云南野生猕猴桃种质资源亲缘关系分析

为探讨云南猕猴桃属种质资源的亲缘关系,采用SSR分子标记方法对70份云南野生猕猴桃种质资源的亲缘关系进行分析。UPGMA聚类分析结果表明,70份猕猴桃种质资源在遗传相似系数0.17水平上可分为4个类群,类群Ⅰ共6份材料,包括滇东南麻栗坡的中越猕猴桃MLP001和MLP010、西畴的中越猕猴桃TSH-1和TSH-4,以及滇南屏边的中越猕猴桃PB001和PB005;类群Ⅱ共31份材料,主要包括滇东北的18份材料,滇西北的3份紫果猕猴桃TC-8、TC-1、TC-10,以及5份贡山猕猴桃CJ-11、CJ-13、CJ-7、CJ-3、CJ-2;类群Ⅲ共14份材料,主要包括滇东北的10份美味猕猴桃和中华猕猴桃系列材料,滇东的JZS-5、JZS-9及JZS-7,以及滇东南西畴的黄毛猕猴桃XPS-1;类群Ⅳ共19份材料,主要包括滇东北的16份材料,滇东南西畴的京梨猕猴桃XCFD-1及革叶猕猴桃XCFD-3,果实无被毛且果皮带斑点,果实较小,与其他类群具有较远的亲缘关系。SSR分子标记反映了云南猕猴桃属70份种质资源间的遗传亲缘关系,其中一些材料按种类、资源分布地及形态学性状特征形成明显有规律的聚类关系。

黄精转录组SSR分子标记开发及种质遗传多样性分析

为丰富可用于黄精属鉴定的SSR分子标记,开发可用于黄精属(Polygonatum sp.)种质资源鉴定与遗传多样性分析的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记,为药材黄精正品和伪品的鉴定及遗传多样性分析提供基础。通过对3种黄精属植物进行转录组测序,从60836967个Unigenes鉴定出19630个包含1~6个碱基重复类型的SSR位点,设计和筛选获得了9对SSR有效性引物,并对来源于5个省份共计31份种质资源进行鉴定与遗传多样性分析。9对SSR引物不仅能够将长梗黄精与其他3种药材黄精划分开,还能够较好地区分不同基源黄精(滇黄精、黄精、多花黄精),并且31份资源遗传相似系数范围为0.0769~0.75。此外,构建了31份黄精属种质资源的DNA指纹图谱数据库,开发了相对应的指纹图谱。本研究结果为黄精属种质资源的分类鉴定、遗传多样性分析和品种选育提供了可用的分子标记以及参考依据。

结缕草属种质资源EST-SSR遗传多样性分析

本研究以43份不同来源的结缕草属种质为材料,利用表达序列标签-简单重复序列(Expressed Sequence Tag-Simple sequence repeat,EST-SSR)引物对其进行遗传多样性分析。结果表明:从125对EST-SSR引物中筛选出30对能稳定扩增、条带清晰的引物;共检测到124个标记,平均每对引物检测到4个,多态性标记有108个,多态性位点百分率为88.60%;种质间遗传相似性系数为0.530~0.864,平均为0.711;共检测到104个观察等位基因,平均每对引物检测到3个;有效等位基因数范围为0~5,平均为3;Shannon信息指数变化范围为0~1.593,平均为0.940。Nei’s基因多样性指数范围为0~0.793,平均为0.541;在遗传相似性系数为0.800时,利用非加权组平均法(Unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)法将43份种质划分为4个类群,聚类结果与种质地理位置有一定的关联,但联系不紧密。本研究结果表明43份种质的遗传多样性处于上等水平,EST-SSR标记能有效地评价结缕草属种质的遗传差异,为结缕草属种质资源的鉴定评价及分子标记辅助育种提供参考依据。

基于SSR序列的东北不同地区稻瘟病菌遗传多样性分析

稻瘟病是制约水稻高产稳产的主要因素。为明确东北地区稻瘟病菌群体遗传多样性,以2021年分离自东北地区的96株稻瘟病菌为试材,利用简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记技术,对供试稻瘟病菌进行PCR检测,研究供试稻瘟病菌群体遗传结构、遗传多样性水平等。结果表明:16对SSR引物均能在100~500 bp内扩增出清晰条带。供试96株稻瘟病菌可划分为13个遗传宗谱,其中宗谱DQL02和DQL01为优势宗谱,分别包含37株和22株菌株,分别占总菌株数的38.54%和22.92%;宗谱DQL04、DQL06和DQL08为次要宗谱,分别包含9株、6株和6株菌株,分别占总菌株数的9.38%、6.25%和6.25%;其他8个宗谱为小宗谱,包含菌株数为1~4株。在群体水平上,东北地区稻瘟病菌群体间的遗传多样性水平比群体内的遗传多样性水平高,且存在于群体内的遗传变异占群体总遗传变异的83.37%。群体间平均Nei基因多样性指数变化范围为0.0836~0.4571,平均为0.2041;平均多态百分率变化范围为6.25%~100%,平均为45.67%,说明有一定遗传多样性差异存在于东北地区稻瘟病菌群体中;聚类分析结果表明东北13个地区稻瘟病菌群体间的遗传距离为0.0110~0.1879,存在较大差异。按遗传距离远近可将东北13个地区稻瘟病菌群体划分为4个类群,第2类群全部由辽宁省种群组成;第3类群全部由吉林省种群组成,反映出东北地区稻瘟病菌群体遗传谱系与其地理分布有一定联系。研究结果可为了解东北地区稻瘟病菌群体遗传结构和群体演化提供理论基础。

基于转录组测序的浙江楠EST-SSR分子标记开发

浙江楠是我国重要的珍稀濒危植物,开展浙江楠SSR位点分布特征及分子标记开发,可为浙江楠的资源评价和保护利用提供科学依据。研究基于高通量测序技术获得浙江楠转录组数据,利用生物信息学方法分析浙江楠转录组SSR位点,开发浙江楠SSR分子标记。结果表明,在浙江楠转录组中共获得116 582个SSR位点,SSR的发生频率为42.38%,平均距离为1.56 kb。浙江楠SSR位点以单核苷酸(63.42%)和二核苷酸重复(25.58%)为主,核苷酸优势基元优势重复基元排前三位的是A/T、AG/CT、AT/AT;SSR重复基元以10~20次重复为主,占总数的64.3%;SSR序列长度在10~646 bp之间,超过20 bp的SSR位点占SSR总数的29.05%,表明浙江楠转录组SSR位点具有较高的多态性。挑选96对SSR引物进行多态性检测,72对引物能够扩增出条带,扩增成功率为75%,最终开发到35对引物在浙江楠可检测到较高的遗传变异,丰富了楠属现有SSR分子标记。

基于转录组测序的油茶SSR、SNP和InDel位点特征分析

基于油茶转录组测序数据,利用MISA和GATK3软件对SSR、SNP和InDel位点进行搜索。结果表明:在169652条unigene序列中共发现92228个SSR位点,出现频率54.37%,平均分布距离1.61 kb。油茶转录组SSR位点中,单核苷酸和二核苷酸是主要的重复类型,A/T和AG/CT是主要的重复基元类型,基元重复次数主要集中在5~11次,基序长度主要集中在12~20 bp。共得到1912501个SNP位点,转换类型SNP数量多于颠换类型SNP数量,转换类型中A/G数量最多,而颠换类型中A/T数量最多。共筛选出298984个InDel位点。油茶转录组SSR、SNP和InDel位点数量多、类型丰富,能够为油茶分子标记开发、种质资源评价、亲缘关系鉴定等研究提供支撑。

基于SSR分子标记吉安地区的水稻亲缘关系鉴定分析

稻种亲缘关系分析是生产优质杂交水稻的必要条件。本研究选取均匀分布于水稻基因组12条染色体的SSR分子标记,对8份水稻样品进行SSR分子标记分析,通过聚类分析法将其归类并计算得出遗传相似系数后,对8份水稻样品的亲缘关系进行了鉴定。结果表明:所选取的8份水稻样品中,其相似系数为0.65~1.00,在遗传相似系数0.65处,8份水稻样品聚为两大类群,其中5号‘赣迟A04’单独为一类,其他水稻样品聚为一类。在遗传相似系数0.80处,可划分为三大类群:第一类囊括了6种样品,表明这6个品种亲缘关系较近,其中6号‘赣早A02’与7号‘吉安早A07’疑似同一样品,3号‘井冈山迟A03’与4号‘井冈山早A05’的亲缘关系最近,而6号、7号同时与8号‘吉安迟A09’保持有最近的亲缘关系;第二类只含有2号‘迟-2’样品株;第三类则仅有5号稻株‘赣迟A04’,说明其与其他7份水稻样品的亲缘关系最远。本研究结果为杂交水稻的应用提供重要信息。

基于SSR标记的琯溪蜜柚种质资源遗传多样性分析

采用SSR分子标记对16份柑橘材料其中包括11份琯溪蜜柚及其芽变种质进行遗传多样性分析,旨在为琯溪蜜柚芽变种质收集保护和合理开发利用提供参考。结果表明,从28对引物中筛选得到17对SSR引物,可用于区分供试材料;共扩增得到54个等位基因,平均每个位点3.18个等位基因;以遗传距离0.75为界可将16份材料分为2大类,一类为琯溪蜜柚及芽变种质、葡萄柚和桔柚组成的柚类,另一类为酸桔和长泰芦柑;以遗传距离0.51为阈值,可将柚类细分为3类,Ⅰ类为琯溪蜜柚及芽变种质,Ⅱ类为葡萄柚,Ⅲ类为杂交柚桔柚1和桔柚2。说明SSR标记能够有效揭示琯溪蜜柚种质间的遗传多样性,为琯溪蜜柚亲缘关系和种质鉴定提供理论依据。

甘蔗3个育种性状与SSR标记的关联分析及优异等位变异发掘

株高、茎径和锤度是甘蔗产量和蔗糖分两大育种目标的主要构成因子,鉴定与其相关的分子标记、发掘优异等位变异及典型载体材料,可为甘蔗分子标记辅助育种提供依据。本试验以62份甘蔗种质资源为材料,于成熟期调查4个种植环境条件下甘蔗株高、茎径和锤度3个育种性状,对表型数据进行方差和遗传变异分析,并基于37对SSR标记的分子数据,利用MLM方法进行关联分析,鉴定出优异关联标记并进行表型效应解析,发掘优异等位变异及载体材料。结果表明,基因型、种植环境及其两者互作对株高、茎径和锤度具有极显著影响。3个性状的广义遗传力范围为0.68~0.76,说明具有较稳定的遗传特性,其表现型主要由基因型决定。表型数据统计分析表明, 3个性状均呈现出数量性状的正态分布特征,变异系数范围为6.73%~19.89%,具有较丰富的表型变异。37对SSR引物共检测到204个等位变异,平均每对扩增到5.5135个,基因多样性平均值为0.6779,PIC平均值为0.6252,高度多态性标记(PIC>0.5)占总量的89.19%。群体结构分析表明该群体可分为3个亚群。基于MLM模型,共检测到与株高、茎径和锤度相关的标记20个,表型变异解释率为5.04%~27.98%。其中7个标记在2个及以上环境中均检测到认为是优异关联标记,经表型效应解析共鉴定出8个具有增效效应的优异等位变异及携带优异等位变异的典型载体材料10份。该研究结果对甘蔗产量和糖分性状候选基因挖掘和杂交组合亲本选配具有重要指导意义。

吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用

【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状,利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种质资源真实身份,强化种质资源的分类管理。通过深度发掘吉林省玉米种质资源库的优异资源,推动共享利用。【方法】以吉林省玉米种质资源库中的2918份玉米种质资源为研究对象,采用玉米品种鉴定检测标准中推荐的40对SSR标记,以及61214个SNP标记来构建其分子身份证。根据获得的分子身份证信息将种质资源划分为核心、同近源、异质和群体等类进行管理,并进一步针对核心种质进行遗传多样性分析。【结果】为2918份种质资源构建了SSR分子身份证,为除异质性种质外的2502份种质资源构建了SNP分子身份证。分别制定了玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的建设规范。其中,SSR分子身份证由40个SSR位点指纹转化为三位数字和一位字母的编码组合构成,并以二维码形式存储;SNP分子身份证由61214个SNP位点指纹转化为可视化的条形码。根据样品纯合度和指纹特异性等特征,将样品划分为1561份核心类、705份同近源类、416份异质类及236份群体类种质资源。遗传多样性分析表明,以旅大红骨群、黄改群为代表的国内种质资源是该库的主要种质资源,占全部核心种质资源的64.38%。【结论】提出了玉米种质资源分子身份证构建流程,为吉林省玉米种质资源库2918份种质资源构建了全部的SSR分子身份证和2502份SNP分子身份证;建立了核心、同近源、异质、群体四类种质资源筛选方案,实现了种质资源的分类管理。

燕麦全基因组SSR位点鉴定及多态性标记开发

【目的】了解燕麦基因组SSR位点分布情况并开发燕麦全基因组SSR标记,为燕麦皮裸基因克隆、遗传图谱构建、群体多样性分析等提供科学的参考依据。【方法】利用已公布的“三分三”裸燕麦参考基因组,通过TBtools软件对燕麦全基因组的SSR位点进行检索并利用EXCEL和SPSS软件对检索数据分析其分布特征。根据检索结果设计引物,在构建的F_(2)遗传群体中小规模进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳验证,并克隆测序其有效性与真实性。【结果】在燕麦基因组中,SSR数量众多,类型丰富。全基因组共检索到828138个SSR位点,SSR平均密度为78.16个/Mb,平均距离为12.90 kb。单、双、三核苷酸重复类型占主导优势。基元重复次数主要集中在5次和6次,A/T、AG/CT和AAC/GTT重复基元为优势基元。燕麦基因组SSR位点呈现中度多态性,长度变化范围为11-1587 bp。并由此开发设计52对多态性引物在试验材料中进行扩增验证,在构建的遗传群体中均具有多态性。【结论】在“三分三”裸燕麦参考基因组中开发SSR引物有效可行,可以用于后续进一步试验研究。

基于高通量测序的北柴胡根转录组SSR位点信息分析

以北柴胡根为试材,采用高通量转录组测序方法,获得uingene序列信息,研究分析SSR分布、基元特征,设计、验证EST-SSR引物的有效性,为开发、丰富EST-SSR分子标记奠定基础。结果表明:从北柴胡根转录组中共筛选到31176个SSR位点,分布于21732条unigenes,出现的频率为20.08%,分布密度为3.20个/10 kb,主要重复基元类型以二核苷酸最为丰富,共21056个,占SSR位点总数的67.54%;其次是单核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR的19.05%和12.07%;四核苷酸~六核苷酸重复基元数量均较少。不同核苷酸基序类型共有131种基元,重复基元次数在5~11次的数量最多,占SSR总数的91.7%,且长度基本小于15 bp,其中AT/AT和AC/GT这两种基元在二核苷酸中出现频率最高。2064条和1004条含有SSR位点的unigenes分别注释到GO和KEGG通路,获得注释的基因功能主要与基础代谢相关。从22090对具有潜在多态性的EST-SSR引物中,随机挑选20对引物对3个北柴胡种质DNA进行PCR扩增,扩增成功率最高达85%。北柴胡根转录组SSR位点丰富、可用性较强,将促进柴胡的种质资源评价及分子标记辅助育种等工作。

巴氏新小绥螨转录组SSR位点分析及开发

【目的】开发巴氏新小绥螨(Neoseiulus barkeri)高效氯氟氰菊酯抗药和敏感品系的微卫星(SSR)分子标记,为其抗药性基因遗传分析和抗药性品系的快速鉴定及筛选提供理论基础。【方法】应用MISA对巴氏新小绥螨转录组已注释的Unigenes数据进行搜索,高通量挖掘该螨的SSR位点。使用Primer 5.0进行SSR引物设计,随机挑选其中25对引物对巴氏新小绥螨高效氯氟氰菊酯抗性和敏感品系SSR位点基因进行PCR扩增,用重复性和稳定性高的12对引物进行实时荧光定量PCR分析基因表达。【结果】2个品系共获得52741条Unigenes,且SSR位点数量和分布密度一致。共筛选出5483个SSR位点,分布在4276条Unigenes中,发生频率为8.11%。主要重复类型为三核苷酸重复,占SSR总数的43.75%。共发现81种重复基元,其中单核苷酸重复基元A/T出现频率最高,占总量的19.65%。基于筛选出的SSR,共设计出4570对SSR引物,随机挑选的25对引物中有23对可扩增出巴氏新小绥螨高效氯氟氰菊酯抗性和敏感品系的目的基因片段。实时荧光定量PCR扩增结果显示,巴氏新小绥螨高效氯氟氰菊酯抗性品系有8个SSR基因位点的表达量高于敏感品系,其中TRINITY_DN24111_c0_g1基因的相对表达量为4.11,极显著高于敏感品系(1.06)(P<0.001,下同);有4个SSR位点基因的相对表达量低于敏感品系,其中TRINITY_DN20624_c0_g1基因的相对表达量为0.68,极显著低于敏感品系(1.01)。【结论】巴氏新小绥螨转录组SSR位点多态性丰富,已筛选开发出的12对在巴氏新小绥螨抗性和敏感品系中表达量不同的SSR特异性引物可应用于对各地巴氏新小绥螨种群对高效氯氟氰菊酯抗药性的快速检测。

青稞遗传多样性及其农艺性状与SSR标记的关联分析

为了解不同地区青稞材料的遗传多样性,挖掘与农艺性状相关的标记,该研究利用92对SSR标记分析来自甘肃和西藏不同地区的102份青稞材料的遗传多样性和群体遗传结构,并利用Tassel 2.1软件的GLM模型进行SSR标记与农艺性状的关联分析。结果表明,92对标记共扫描鉴定出739个等位基因,基因多样性指数变幅为0.106~0.913,多态性信息含量变幅为0.103~0.907;遗传相似系数变幅为0.680~0.960,聚类分析将这些青稞材料分为2个亚群,具有相同亲本或亲缘关系相近的材料聚在一起;群体遗传结构分析把青稞材料分为5个亚群;鉴定出33个标记与9个农艺性状在P<0.01水平上极显著关联,与千粒重相关的标记有10个,其中标记GBM1238较为稳定,这些标记的表型变异解释率为8.95%~35.02%。综上,该研究大部分供试青稞材料的亲缘关系相近,可以引进不同的青稞遗传资源来丰富遗传背景。

单叶蔷薇基因组SSR标记开发与应用

【目的】单叶蔷薇是蔷薇属唯一的单叶物种,目前已被列为国家二级濒危保护植物,开发高效的分子标记可以为单叶蔷薇居群遗传多样性分析、克隆生长格局等研究提供重要的数据支撑,为其居群遗传资源的保育提供理论指导。【方法】利用Krait v1.3软件对单叶蔷薇全基因组序列中1~6核苷酸重复的SSR位点进行搜索并分析其序列特征,进而采用Primer Premier3.0软件设计引物。选取16个单叶蔷薇样本通过琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳检验引物的有效性和多态性。最后用POPGENE32软件和PowerMarker3.25软件对高多态性引物扩增产物数据进行遗传参数分析,利用软件NTSYS-pc2.10对16个单叶蔷薇样本进行聚类分析。【结果】单叶蔷薇基因组序列上共识别出142 083个SSR位点,其中二核苷酸重复类型数目最多,占比46.95%。单核苷酸至六核苷酸重复型中占比最高的基序类型分别为A/T、AT/AT、AAG/CTT、AAAT/ATTT、AAAAT/ATTTT和AAAAAG/CTTTTT,充分表明A/T为优势碱基。单叶蔷薇基因组SSR序列长度变化范围为12~1 026 bp,不同的核苷酸重复类型均呈现长度越长数量越少的规律,区间长度为10~15 bp的SSR位点数量最多,占比47.42%。合成的140对引物中112对可以获得清晰的目的条带,引物有效率为80%;最后筛选出多态性高、稳定性好的14对引物在16份单叶蔷薇样本中检测到等位基因58个,PIC值在0.314 3~0.675 9之间,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon信息指数(I)及PIC值平均分别为4.142 9、2.576 9、1.080 8和0.529 2。Pearson相关分析结果表明所筛选引物的PIC值与SSR长度间并无显著相关性。通过聚类分析发现,筛选出的14对引物能够将基于不同居群的单叶蔷薇进行较好地区分,遗传相似系数在0.45~0.86之间。【结论】利用单叶蔷薇全基因组大规模开发的SSR标记数量丰富且类型多样,筛选出的高多态性SSR位点将为后续单叶蔷薇居群遗传多样性研究发挥重要作用。

基于荧光SSR的宁夏糜子DNA分子身份证的构建

糜子(Panicum miliaceum L.)种质资源丰富,在干旱环境中具生产优势,基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。本文以274份宁夏糜子核心种质为试验材料,对山西农业大学前期开发的糜子特异性SSR标记进行多次PCR筛选和优化后获取核心引物。基于糜子参考基因组信息,经过BLAST序列比对后将核心标记进行染色体定位。在SSR引物的5′端标注荧光(FAM/HEX),利用毛细管电泳给出材料的基因型,采用“0,1”二进制编码方式记录扩增条带的有无,使用IDAnalysis 4.0检测材料的区分程度。采用十进制(0~9)统计扩增片段大小以获得材料的字符串分子身份证。使用Popgene、Powermarker、MEGA、NTSYS进行遗传多样性、遗传聚类和主成分分析。利用二维码在线软件(https://cli.im/)给出材料的二维码DNA分子身份证。PCR扩增结果发现,10个荧光SSR(RYW6、RYW125、RYW43、RYW3、RYW40、RYW37、RYW42、RYW8、RYW28和RYW124)组合在一起可以将274份材料全部区分开。BLAST结果表明,RYW124分布在12号染色体上,位于7.8 cM处;RYW40分布在4号染色体上,位于42.64 cM处;RYW42分布在13号染色体上,位于34.63 cM处,RYW28分布在16号染色体上,位于2.34 cM处,RYW8分布在3号染色体上,位于9.90 cM处。274份材料在10个位点共检出125个等位变异,平均每个位点为12.5个,变幅为5.0000(RYW3)~25.0000(RYW6);检出的Shannon多样性指数(I)为1.2458(RYW3)~2.6568(RYW6),平均为1.8532;观测杂合度(Ho)为0.5185(RYW40)~0.9964(RYW124),平均为0.8674;期望观测杂合度(He)为0.5724(RYW40)~0.9108(RYW42),平均为0.7784;Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.5711(RYW40)~0.9091(RYW42),平均为0.7767;多态性信息含量(PIC)为0.6563(RYW3)~0.9602(RYW42),平均为0.8399。聚类分析和主成分分析均将材料划归4个类群。将电泳条带进行数字编码,利用10个标记组合,构建了全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证。