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。

基于SNP标记的小麦品种遗传相似度及其检测准确度分析

遗传相似度检测的准确度估计是对SNP标记法在农作物品种检测体系中应用的必要补充和完善。本研究基于2021年小麦品种SNP标记法跨实验室协同验证实验数据,分析了该方法的检测准确度及在品种间的遗传相似度。分析结果表明:(1)10个实验室对55组小麦品种组合的标记位点相似度检测的总体准确度约为98%。(2)GGE双标图的品种遗传关系功能图显示,7组小麦品种的组内遗传相似度在95%以上,其余组合的遗传相似度较低。(3)依据GGE双标图的“正确度-精确度”功能图和“准确度排序”功能图,发现洛旱7号/洛旱11等品种组合的相似度检测准确度较高,晋麦47/临抗11的检测准确度一般,而济麦22/婴泊700的检测准确度较差。(4)10个实验室的检测准确度存在显著差异,其中2个实验室检测的正确度、精确度和准确度表现显著差于其余实验室。(5)各实验室检测正确度的容许误差分布于1.3%~1.9%之间,平均为1.5%;准确度的容许误差分布于1.5%~2.0%之间,平均为1.7%。其中,Lab2和Lab3的检测正确度和准确度的容许误差显著差于其余实验室。本研究构建了SNP标记法对品种相似性检测的准确度统计模型,分析了品种组合和实验室的检测准确度及其容许误差,采用GGE双标图方法对检测正确度、精确度和准确度进行可视化分析,验证了各实验室对品种位点相似性检测的准确度和可靠性,为SNP标记法在农作物品种遗传相似性检测中的准确度评价提供了理论支持和应用范例。

POU1F1基因SNP位点与尼罗罗非鱼体质量和形态性状的相关性

【目的】研究POU1F1基因的单核苷酸多态性(SNP),评估多态性与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)的体质量和形态性状的相关性,为罗非鱼以生长性状为目的的选育提供参考。【方法】利用PCR产物测序方法,从POU1F1中共筛查到28个多态性较高的位点,分析尼罗罗非鱼高要亲代群体的这些位点与其体质量及全长、体长、头长、体高、体宽等6个形态性状的相关性,并在尼罗罗非鱼高要子代群体和番禺群体中验证,将获得的体质量和形态相关位点进一步在尼罗罗非鱼海南群体中验证。【结果与结论】高要亲代群体和子代群体中,分别有6个位点[S3(A-400G)、S4(A-469T)、S5(I-539D)、S6(A-881G)、S7(A-888G)和S12(C-1365T)]和5个位点[S3、S5、S11(I-1358D)、S13(C-1511T)、S14(A-1539T)]与体质量、形态性状相关。POU1F1基因11个SNP位点中,未发现与番禺群体体质量和形态性状相关联的位点。POU1F1基因6个SNP位点与海南雌雄群体关联分析表明,S4位点与海南雌性群体体质量相关,S3和S5位点与雄性群体体质量相关。双倍型与各群体体质量、各形态性状关联分析表明,在高要亲代群体中获得体宽相关双倍型2个;在高要子代群体、番禺群体及海南雄性群体中未获得与生长性状相关双倍型;在海南雌性群体中获得与体质量相关的双倍型1个。

中国荷斯坦牛3个SNP位点与乳房炎、产奶性状的关联分析

试验旨在开展奶牛群体高乳房炎抗性功能基因的筛选与验证,通过分析SNP位点多态性及其与体细胞数和产奶性状的相关性,探讨其对乳房炎的抗病情况。本研究对北京地区568头中国荷斯坦牛DCK、HIST1H2BK基因的多态性进行了检测,并对3个多态位点不同基因型与体细胞数、产奶性状进行了关联分析。结果表明,DCK基因的SNP位点6:g.86337334 A>G与体细胞数极显著相关(P<0.01),SNP位点6:g.86322040 C>T [rs43472176]与体细胞数也呈现极显著相关(P<0.01);HIST1H2BK基因的SNP位点23:g.31354269 T>G[rs41654340],与体细胞数呈显著关联(P<0.05),与乳脂率和乳蛋白率呈极显著关联(P<0.01)。本研究结果表明DCK、HIST1H2BK基因位点与体细胞数性状显著相关,其可能通过直接或间接的途径影响奶牛的乳脂率或乳蛋白率性状。本研究为荷斯坦牛后续的标记辅助选择奠定了良好的基础。

SNP分子标记及其在作物品种鉴定中的应用

作物品种鉴定是优良品种选育和推广的重要保障,而合适的检测方法是对品种进行准确鉴定的关键。随着分子标记技术的发展,第3代分子标记SNP逐渐应用到品种鉴定领域。本研究概述了SNP分子标记的特点,分析了高分辨率熔解曲线、竞争性等位基因特异性PCR、基因芯片、测序法、靶向测序基因型检测等5种作物研究中常用的高通量检测方法的特点及适用性,梳理总结了SNP标记在品种真实性鉴定、纯度检测和亲缘关系分析与分类等方面的研究与应用情况,以期为后续利用SNP分子标记进行品种鉴定提供技术参考。

基于RNA-seq对复合益生菌作用于肉鸡回肠中新转录本预测及可变剪接、SNP分析

为分析复合益生菌饲喂肉鸡回肠转录组中的新转录本预测、可变剪接事件和SNP,选择200只1日龄黄麻肉鸡随机分为2组,每组5个重复,每个重复20只。对照组正常饮水,益生菌组饮用水中补充1%复合菌制剂,试验分为生长前期(1~21 d)、后期(22~42 d)两个阶段。42日龄时进行肉鸡屠宰试验,取对照组和益生菌组回肠各3个样本进行转录组测序。对测序数据进行分析,共发现1047个新基因,20176个新转录本,276个新基因在GO数据库中得到归类注释。对转录组数据进行可变剪接分析,外显子跳跃(SE)占可变剪接类型的比例最高,共筛选到1131个显著的差异剪接基因,在外显子跳跃(SE)、第一个外显子可变剪接(A5SS)、最后一个外显子可变剪接(A3SS)、外显子选择性跳跃(MXE)、内含子滞留(RI)事件中鉴定到的差异剪接基因数分别为588、139、176、136、92。对获得的差异剪接基因进行GO富集分析,主要富集在代谢和免疫GO term。KEGG富集到了胞吞作用、MAPK信号通路等。在各样品中大多数碱基取代均为转换大于颠换,其中转换单核苷酸多态性(SNP)所占百分比为73.53%~73.94%;颠换型SNP所占百分比为26.05%~26.47%。试验对对照组、益生菌组肉鸡的回肠进行了RNA-seq测序分析,为发掘复合益生菌作用于肉鸡回肠中的可变剪接事件提供基础,为进一步了解复合益生菌作用于肉鸡回肠中新转录本的发现和SNP位点提供了数据支撑。

奶山羊低密度液相SNP芯片开发及有效性验证

为更好地了解奶山羊在世代更替中的遗传谱系,避免因错误谱系记录造成群体近交程度过高,本研究利用液相SNP芯片标记技术确立羊群遗传谱系及其亲缘关系。通过简化基因组测序,对25个不同种群的崂山奶山羊基因组DNA样本进行分析,挑选出1 792个SNP多态性位点,再通过靶向测序基因型分型,合成低通量的探针,最后对探针进行相应的捕获测试,开发出检测崂山奶山羊遗传基因的低密度液相SNP芯片。将该液相芯片应用于300只崂山奶山羊群体的血缘关系鉴定,与已知300只奶山羊系谱记录的亲缘关系进行对比,发现结果高度吻合,证明此芯片具有很高的准确性。本实验开发出均一性高、位点多态性好的低密度液相芯片技术,可专门用于崂山奶山羊亲缘关系鉴定,从而更好地指导奶山羊的选种选配。

基于多重长PCR靶向捕获测序技术的高同源SNP鉴定

为建立一种高同源区段的单核苷酸多态性(SNP)基因分型技术,通过构建本地Blast对SNP所在的200和400 bp区段进行同源性评估,并筛选出高同源区段的SNP。利用第一轮多重长PCR(polymerase chain reaction)捕获329个样本的9个高同源区段SNP所在的长片段,使用纯化后的第一轮PCR产物作为模板进行扩增子建库测序,检测样本共得2 928个SNP位点信息,测序成功率高达98.885 6%。利用Hardy-Weinberg(HWE)法则计算试验研究的9个高同源区段SNP位点的基因频率(p值均大于0.05,符合HWE法则),并与NCBI(national center for biotechnology information)中千人基因组数据库中获取的基因频率相比对,发现二者单碱基基因频率一致(误差限<0.15)。研究表明,利用多重长PCR靶向捕获技术结合二代测序技术为高同源区段的SNP分型提供一个准确、快速、大样本检测方案。

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。

用于玉米品种真实性鉴定的最优核心SNP位点集的研发

品种真实性是种子质量监测的一个重要指标。为建立准确可靠、快速简便、高通量、低成本的玉米品种真实性鉴定技术,本文利用200个核心SNP位点构建的5816个玉米杂交品种,3274个自交系的指纹数据,基于遗传算法、品种识别率评估确定了一套高鉴别力的核心SNP位点集,包含96个SNP位点。这96个SNPs全部位于基因内区域,相对均匀分布在10对染色体上。采用上述杂交品种和自交系的指纹数据评估显示这96个位点具有较高多态性和品种区分能力,PIC、MAF、DP平均值分别为0.36、0.40、0.60和0.36、0.39、0.48,对杂交品种、自交系的品种识别率达到99.14%和99.24%。两两样品成对比较结果显示,99.99%的品种间差异位点数目≥3个,杂交品种和自交系中96.74%和95.67%的成对比较差异位点数目集中在30~65个和30~60个。基于221个主推杂交品种的40个SSR位点、96个SNP位点的基因型数据分析结果显示,这2组标记集的鉴定结果具有较高的一致性。综上所述,本研究报道了一套具有位点数量最少、区分能力最强,兼容多平台、适于自动化分型等优点的最优核心SNP集。期望位点集将在玉米品种真实性监测、种子质量控制中得到广泛应用,进而维护玉米种子市场秩序、保障育种者权利以及保护农民利益。

基于转录组测序的花斑裸鲤SSR、SNP和InDel位点特征分析

为利用分子标记规模化开发与辅助花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)良种选育,以花斑裸鲤(2+龄)的鳃、肾脏和肝脏组织为材料,经总RNA提取和cDNA文库构建后采用Illumina Novaseq 2000平台进行转录组测序,并采用MISA和GATK3软件分析转录组的SSR、SNP和插入缺失标记(InDel)位点特征。结果表明:在486221条Unigenes序列中共发现了128727个SSR,出现频率为26.47%,平均每3.76 kb出现1个SSR;花斑裸鲤SSR包括6个重复类型,以单碱基和二碱基重复基元类型为主,分别占总SSR位点数的46.53%和42.45%,重复基元类型共77种,其中,A/T和AC/GT两种基元的出现频率最高,是花斑裸鲤SSR的优势重复基元;所有重复次数中出现次数最多的为5~15次,占所有SSR位点的87.52%;通过GATK3软件搜索得到399080个SNP位点,转换类型多于颠换类型,分别占总SNP的56.29%和43.71%,转换类型中A/G发生频率略高于C/T,而颠换类型中A/T发生频率最高,C/G发生频率最低;InDel分析显示,从花斑裸鲤转录组Unigenes中共筛选出254065个InDel位点,平均每1903 bp出现1个InDel位点,且SNP位点和InDel位点均以含1个位点的Unigenes数最多。研究表明,花斑裸鲤转录组中SSR、SNP和InDel位点非常丰富,这些位点对花斑裸鲤种质资源鉴定、种群遗传学研究及保护管理具有重要价值。

猪卵泡液外泌体处理卵巢颗粒细胞的SNP/Indel筛选分析

旨在分析卵泡液外泌体对卵巢颗粒细胞基因的影响,了解卵泡液外泌体在卵泡发育过程中的调控机理,为母猪繁殖研究提供理论依据。本研究选取6月龄、健康状态良好且体重相近的二元母猪为材料,屠宰后收集卵巢150枚,利用梯度离心法获取卵泡液外泌体与猪卵巢颗粒细胞(porcine ovarian granulosa cells,POGCs),并在体外将卵泡液外泌体与猪卵巢颗粒细胞共培养。通过RNA-seq技术对猪卵巢颗粒细胞(granulosa cell samples,GC,n=3)和与外泌体共培养的猪卵巢颗粒细胞(granulosa-exosome co-culture samples,GCE,n=3)进行测序。结果显示,在GC和GCE组中平均每个样品获得5.54×10^(7)条clean reads,Q20和Q30质量得分均在92%以上。在GC和GCE组的6个样品中共获得1310979个SNPs突变和104498个InDel突变,其中纯合型SNP/Indel突变数量为170426个,杂合型SNP/Indel突变数量为1245052个,突变杂合子数目明显高于纯合子且SNP的发生率较高。另外,在突变类型中,转换类型共计973003个,颠换类型339974个,转换的类型显著高于颠换类型。经基因注释,突变主要发生在基因3′UTR、5′UTR、内含子区域,其次为外显子和基因间隔区。另外,通过与差异基因对比后,够筛选出1583个候选基因,经GO和KEGG功能富集发现,候选基因主要与细胞周期以及细胞增殖/凋亡过程相关。此外,共发现14个与细胞周期、增殖/凋亡通路相关的关键候选基因,其中11个基因存在互作关系。本研究获得的这些SNP/Indel信息可为后续研究外泌体在母猪生殖上的调控奠定科学基础。

KASP-SNP标记鉴别白菜自交系结球或非结球性状的应用

为提高传统结球型或非结球型白菜的育种效率,提高遗传分析的准确性和育种的有效性。利用SNP分子标记,选取KBr43、KBr111、KBr233和KBr258共4套引物,对206份白菜自交系,包括148份结球型白菜和58份非结球型白菜分别进行了KASP分析。KASP分析结果表明,KBr111或KBr2582套引物显示结球白菜与不结球白菜之间存在显著差异。在由3组引物KBr43、KBr111和KBr258标记的SNP位点组成的8个单倍基因型中,发现结球型白菜具有相对较高的ATG和ATC单倍基因型百分比,而非结球型白菜具有相对高的AGG或AGC单倍基因型比例。因此,我们推断,结球白菜更倾向于ATG和ATC单倍基因型,而非结球白菜更倾向于AGG和AGC单倍基因型。

利用SNP标记鉴定青稞种质资源

近年来,青稞(Hordeum vulgare var.nudum Hook.f.)育种速度逐步加快,青稞品种的类别和数量日渐增多,形成了丰富的青稞品种资源。然而,在青稞资源的大量引种和品种资源交换过程中,造成了同名异物、同物异名的现象,因而建立高效、准确的青稞品种鉴定技术体系和数据系统迫在眉睫。为基于青稞品种基本信息实现青稞品种的快速和准确鉴定,本研究利用简化基因组(GBS)测序获得的青稞基因组高通量SNP基因分型数据,对314份青稞种质资源进行群体结构分析;根据SNP注释结果,筛选获得位于外显子区的SNP并计算其杂合率和遗传多态性指数;用Genstat的去冗余(IRREDUNDANT)指令通过顺序算法(sequential algorithm)获得能够区分参试青稞种质资源的核心SNP位点组合,并构建DNA指纹图谱,结合参试材料地理来源等基本信息构建青稞品种的分子身份证。结果表明,群体遗传结构分析可将314份参试青稞材料划分为3个类群,类群划分与其材料类型密切相关。从4954个位于外显子区域的高质量SNP位点中筛选出14个多态性高且能完全区分青稞种质资源的SNP位点,称其为核心SNP;由14个核心SNP组成青稞种质资源DNA指纹图谱,同时结合种质资源地理来源等的基本信息进行数字编码,最终构建了每份青稞品种资源由17位数字组成的具有唯一标识的分子身份证,并生成相应的条形码和二维码。本研究构建的青稞种质资源DNA指纹图谱和分子身份证,可为青稞品种真实性和纯度鉴定、种质管理及知识产权保护等提供参考。

基于SNP芯片分析徽县青泥黑猪遗传多样性和遗传结构

旨在分析徽县青泥黑猪遗传多样性和遗传结构,为其作为新遗传资源申报、保护与利用提供参考。本研究以甘肃省2个已知地方猪种(八眉猪、合作猪各20头)和待鉴定新猪种(徽县青泥黑猪28头)共68头猪为研究对象,利用“中芯一号”50K SNP芯片检测全基因组范围内单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs),采用多种软件分析徽县青泥黑猪遗传多样性、遗传结构、群体分化指数及亲缘关系。结果显示:共检测到55 156个SNPs,质控后剩余49 279个SNPs;徽县青泥黑猪的有效群体含量(N_(e))、期望杂合度(H_(e))、观察杂合度(H_(o))、多态标记比例(PN)和核苷酸多样性(Pi)分别为2.2、0.370 7、0.386 4、0.915 7、0.378 6,均高于合作猪和八眉猪,且徽县青泥黑猪的连锁不平衡系数较低,衰减速度较快;PCA显示,3个群体分别聚类,根据PC1(PC1>0)可将HX群体和HZ、BM群体区分开,进化树分析发现徽县青泥黑猪独自聚为一支,八眉猪和合作猪聚为另一大支,随后逐渐分离,群体结构显示,当K=3时,徽县青泥黑猪呈现出与八眉猪、合作猪不同的进化路线,但徽县青泥黑猪血缘较为混杂;徽县青泥黑猪与八眉猪、合作猪之间的群体分化指数分别为0.123 6和0.159 8,表明各猪种之间存在一定程度的遗传分化;IBS矩阵和G矩阵分析发现,徽县青泥黑猪大部分个体之间亲缘关系较远,少数个体亲缘关系较近。本研究基于“中芯一号”50K SNP芯片数据分析了徽县青泥黑猪的遗传多样性及遗传结构,发现徽县青泥黑猪遗传多样性高于八眉猪和合作猪,独立聚类,且与八眉猪、合作猪之间有明显的遗传分化,初步认为是甘肃地方新猪种,徽县青泥黑猪部分个体之间存在近交风险,需要加强保种,该研究为深入挖掘徽县青泥黑猪新遗传资源及合理保种利用提供参考。

牙鲆mstn基因SNPs位点多态性与生长性状的关联分析

为研究牙鲆(Paralichthys olivaceus)肌肉生长抑制基因(mstn)多态性,开发其分子辅助育种新标记,采用重测序方法对120尾牙鲆(3个双克隆杂交家系:60尾;3个雌核发育家系:60尾)的mstn基因进行单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点筛选,并对不同基因型个体的生长性状进行多重比较及SNP标记验证。结果显示,共检测到7个SNPs位点,均为颠换型突变;外显子区3个(Exonl 1:G2063A;Exonl 3:C3883T,C4009A),为同义突变;内含子区3个(Intron 1:A2444T;Intron 2:T3816C,A3832C);3'端非编码区1个(3'UTR:C4564A)。SNPs与生长性状关联分析结果表明,A3832C和C4564A标记位点与牙鲆体质量、体长、体高等生长性状显著相关(P<0.05),其中A3832C位点AA基因型和C4564A位点AC基因型在生长上表现出优势,A3832C位点CC和C4564A位点AA、CC基因型在生长上表现出劣势,其他5个SNPs位点对牙鲆生长性状影响不显著(P>0.05)。将A3832C和C4564A标记位点在牙鲆生长快速群体(F:60尾)和生长缓慢群体(S:60尾)中验证,验证结果与多重比对结果一致,表明2个SNPs位点具有较高的稳定性。综上所述,研究筛选出了牙鲆mstn基因中与生长性状显著相关的A3832C和C4564A两个标记位点,为牙鲆分子辅助育种提供了理论参考。

基于55K SNP芯片的山西冬小麦种质资源遗传多样性分析

【目的】分析山西省冬小麦种质资源的遗传多样性演变规律,为山西省小麦育种的亲本选配和品种选育提供更丰富多样的原始亲本材料。【方法】以山西省冬小麦323份地方品种和105份育成品种为自然群体,利用55K SNP芯片对428份自然群体进行全基因组扫描,分析品种间的遗传多样性、遗传结构、主成分、遗传聚类及亲缘关系。【结果】SNP位点在21条染色体上的分布范围为329—1639个,平均值为1152个;7个部分同源群中的分布范围为2154—3852个,平均值约为3456个;基因组的分布规律为:B基因组>A基因组>D基因组;基因组注释多态性标记,在基因间区分布最多,约占50%,分析表明,SNP位点在21条染色体、7个同源群和3个基因组上均有覆盖,但分布各异,多态性比率为45.60%。整个群体的平均观测杂合度(0.0185)均低于平均期望杂合度(0.4992),整个自然群体的香农-威纳指数和多态性信息含量的变化幅度不大。对比自然群体多样性各参数,发现群体的遗传多样性不高,育成品种的遗传多样性比地方品种略高。群体结构分析将群体分为2个类群,第Ⅰ类群307份材料,以地方品种为主;第Ⅱ类群121份材料,以育成品种为主。主成分和聚类分析均将自然群体分为5个类群,第Ⅰ类群品种间的遗传距离平均值为0.21831,变幅为0.00127—0.72461;第Ⅱ类群品种间的遗传距离平均值为0.14619,变幅为0.00038—0.76489;第Ⅲ类群品种间的遗传距离平均值为0.16521,变幅为0.00049—0.43033;第Ⅳ类群品种间的遗传距离平均值为0.17643,变幅为0.00118—0.60496;第Ⅴ类群品种间的遗传距离平均值为0.12039,变幅为0.00042—0.37032,可见,山西省冬小麦品种间的遗传距离变异幅度较大,但平均遗传距离值较低,聚类分群明显,类群中部分品种的遗传关系较近。经对比,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的平均遗传距离均要高于第Ⅱ类群、第Ⅲ类群和第Ⅴ类群,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的遗传距离变幅大于第Ⅲ类群和第Ⅴ类群,可知,育成品种的遗传距离普遍大于地方品种。【结论】利用55K SNP芯片对山西省冬小麦种质资源进行遗传多样性分析,明确了山西省冬小麦育成品种和地方品种在基因组层面上的遗传多样性分布特点,育成品种通过外源基因的导入有利于品种的遗传多样性提高,地方品种的遗传多样性相对较低,同时,极少数品种的亲缘关系呈两极分化,在后续利用时应合理地区分利用。

山羊环状RNA circ_0008219 SNPs位点与生产性能的关联分析

实验旨在分析山羊环状RNA circ_0008219序列中单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)位点与产羔、生长性状之间的关联性,为山羊分子育种提供新的遗传标记。选取波尔山羊、黑头羊和麻城黑山羊作为实验对象,利用SNaPshot分型技术分析候选SNPs位点的遗传多样性,并对circ_0008219的SNPs位点与3个品种山羊的产羔性状和黑头羊的周岁生长性状进行关联分析。结果表明山羊circ_0008219中存在3个SNPs位点均具有多态性。卡方适应性检测结果表明,g.1082G>T、g.1310A>G在3个山羊群体中均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05),g.651G>A在波尔山羊和麻城黑山羊群体均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。黑头羊群体中,g.651G>A位点与山羊周岁体高存在相关;g.1082G>T与周岁体重、周岁体斜长、周岁胸围和管围性状存在相关。关联分析结果显示,g.651G>A位点与黑头羊总体产羔数显著关联,g.1082G>T位点与波尔山羊头胎产羔数极显著关联。连锁不平衡分析表明,在波尔山羊群体中,g.1082G>T和g.1310A>G位点之间处于强连锁平衡状态(D’=1,r^(2)=1);在黑头羊群体中,g.651G>A和g.1310A>G位点之间处于强连锁平衡状态(D’=1,r^(2)=1);在麻城黑山羊群体中,g.651G>A和g.1310A>G位点之间处于强连锁平衡状态(D’=0.917,r^(2)=1)。本研究筛选出3个SNPs位点即g.651G>A、g.1082G>T和g.1310A>G,可以作为山羊育种的潜在遗传标记,该研究结果为山羊品种培育提供了理论依据。

一种鉴别栽培柿品种SNP标记的新方法

【目的】为了鉴别栽培柿品种间的遗传差异,开发一种基于核糖体DNA内转录间隔区(nrDNA internally transcribed spacer)序列简单、高效的SNP分子标记新方法,为种质的收集、利用及推广应用提供参考。【方法】以18种六倍体栽培柿品种叶片为试材,对其ITS区进行扩增测序,并分析序列差异,最后用Sau96 I限制性内切酶对151处杂合位点进行酶切验证。【结果】18份柿品种ITS长度均为730 bp,共存在6个杂合位点,分别在151、168、205、278、279和622 bp处。六倍体柿杂合位点处碱基峰图面积比例存在一定的规律,即C∶T=2∶1、C∶T=1∶1、C∶T=1∶2和A∶G=1∶1,利用出现的杂合位点及其峰图面积比例规律差异将18份栽培柿品种分成11类。【结论】151处位点的酶切结果验证了酶切产物浓度与峰图面积比例一致。这种基于nrDNAITS序列SNP分子标记的新方法能将18份栽培柿品种分成11类。

马氏珠母贝Perlucin基因序列特征及其SNP与耐低温性状的关系

【目的】克隆马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)新的凝集素分子基因,命名为Perlucin,研究在低温胁迫下马氏珠母贝Perlucin的表达以及与抗低温性状相关的单核苷酸多态性(SNP)位点。【方法】根据马氏珠母贝基因组中Perlucin基因序列设计引物,克隆Perlucin基因全长;用生物信息学方法分析Perlucin的结构和理化特征;设计17和22℃(对照)2个温度组,对马氏珠母贝进行低温胁迫实验,用实时荧光定量PCR检测低温胁迫下Perlucin表达量的变化;筛选和比较分析马氏珠母贝耐低温选育系(R)F3和北部湾野生群体(W)的Perlucin外显子区的SNP位点和单倍型。【结果】马氏珠母贝Perlucin全长631 bp,编码152个氨基酸;包含1个信号肽和1个C型凝集素结构域。同源分析表明,马氏珠母贝Perlucin与紫贻贝(Mytilus galloprovincialis)Perlucin的亲缘性最近。Perlucin在鳃中表达量最高,其次为足和肝胰腺。低温胁迫时,鳃组织中Perlucin基因在17℃低温组的表达量呈先升高后降低的趋势,在12 h时达到最高并显著高于22℃对照组(P<0.05),表明Perlucin可能参与马氏珠母贝的低温响应过程。对Perlucin外显子区的SNP进行分析,共得到30个SNP,其中13个SNP位点的基因型频率在R和W群体间差异显著(P<0.05)。【结论】Perlucin是参与调节马氏珠母贝低温适应过程中的候选基因,筛选出两个SNP位点g.40078856、g.40078945。