基于转录组序列的芸薹属SSR标记的开发

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本研究以甘蓝型油菜转录组的数据为基础,对其中的简单重复序列(SSR)进行了检测,分析了它们的基本特征,并且开发了相应的功能型SSR标记。利用部分SSR引物对127份芸薹属物种进行了遗传多样性分析及聚类分析,评估了这些标记的价值。研究结果如下:(1)从已公开的油菜转录组数据库中获得189,116条Unigenes,在这些序列共搜索出101,856个SSR位点,分布于68,212条Unigenes中,SSR在Unigenes中的发生频率为36.1%,在整个甘蓝型油菜转录组中的出现频率为53.86%,平均分布频率为1/1.25kb。此外,甘蓝型油菜转录组中SSR的主要重复单元为单核苷酸,双核苷酸和三核苷酸。其中,单核苷酸重复类型出现的数量最多,占89.39%,其次是双核苷酸和三核苷酸,所占比例分别是5.22%和3.88%。甘蓝型油菜转录组共包括468种SSR重复单元,在单核苷酸重复单元中,A/T和C/G占主导地位,分别占总SSR的68.3%和21.09%。在二核苷酸重复单元,AG/CT和GA/TC比例比较高,分别总SSR的2.06%和1.94%。(2)利用拟南芥基因组数据库对68,212条包含SSR的转录组序列进行BLAST2G0功能注释分析。在GO功能体系中,能够进行功能注释的序列有9,412个,占所有转录组序列的13.8%,共分为细胞组分、分子功能和生物进程三大类。(3)从设计的SSR引物中选取100对引物对127份芸薹属基因组DNA进行多态性分析。在100对SSR引物中有58对引物具有多态性,共扩增出清晰、可重复的条带120条,多态性百分率为79.47%。遗传多样性指数变化范围从0.1588到0.6931,平均值为0.536;Nei多样性指数变化范围从0.0715到0.5,平均值为0.3626。试验中所用的58对引物的PIC值是在0.2714到0.6988之间,平均为0.7。这些结果表明所选的转录组SSR引物的多态性比较丰富。(4)利用NTSYS软件对127份芸薹属材料进行遗传多样性分析,遗传距离的变化范围为0.03~1.18,当遗传距离为0.66时,可将127份材料分为八类。聚类分析结果与物种种类基本一致,这表明开发的遗传标记可有效的用于遗传多样性分析。本研究分析了位于编码区域内的SSR的特征,开发了58对功能型SSR引物,通过验证确定开发出的SSR引物能够较好的应用于甘蓝型油菜的遗传育种研究中。本研究为芸薹属研究者提供了更多的标记选择机会。
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