灯盏花转录组中SSR位点信息分析及其多态性研究

目的： 通过对灯盏花转录组中SSR位点信息的分析,设计SSR引物,为开发新的SSR标记奠定了基础。方法：利用MISA工具筛选灯盏花转录组测序获得的52 060条unigenes,对其SSR位点信息进行了分析;Primer3设计SSR引物,随机选取36对引物对13株采自不同地方的灯盏花进行多态性扩增分析。结果：灯盏花转录组搜索到3 639个SSR位点,分布于3 260条unigenes上,SSR位点出现频率是6.99%。其中,二核苷酸重复是主要的类型,占总SSR的34.41%,其次是单核苷酸和三核苷酸重复基元,分别占总SSR的31.41%,30.04%。二核苷酸重复基元中以AT/AT和AC/GT为优势重复基元,占总SSRs的28.71%,三核苷酸重复基元以AAT/ATT为主,占7.94%。随机选取36对引物进行PCR扩增,其中34对（94.44%）扩增出清晰、可重复的条带,19对（52.78%）表现出多态性差异。利用UPGMA作图,将13个材料分为2类。结论：灯盏花转录组中SSR位点出现频率高,类型丰富;大量的SSR为其遗传多样性分析和遗传图谱构建提供了丰富的候选分子标记。     

鱼腥草转录组SSR位点信息分析及其多态性研究

目的分析鱼腥草Houttuynia cordata转录组中的SSR位点信息,并设计简单重复序列(SSR)引物,以期为鱼腥草分子标记辅助育种提供有力工具。方法利用MISA工具筛选了鱼腥草转录组测序获得的63 954条unigenes,对其SSR位点信息进行了分析;在此基础上利用Primer 3设计SSR引物,并随机选择50对SSR引物对16株不同来源的鱼腥草进行多态性扩增分析。结果在鱼腥草的转录组中,共搜索到4 800个SSRs,分布于4 413条unigenes,SSR位点出现频率为7.51%。SSRs位点中三核苷酸重复是主要类型,占总SSRs的41.54%;其次是单核苷酸重复基序(占27.35%)。SSRs所包含的重复基元中,单核苷酸重复基元A/T是优势重复基元类型,占总SSRs的27.0%。利用Primer3共设计出3 068对SSR引物。随机选择50对引物进行PCR扩增,其中43对(86.0%)扩增出清晰、可重复的条带,且表现出多态性。利用UPGMA作图,将16个样品分为2类。结论鱼腥草转录组中SSR位点出现频率高,类型丰富;大量的SSR为其遗传多样性分析和遗传图谱构建奠定基础。     

夏枯草转录组SSR位点信息分析

目的:分析夏枯草转录组中简单重复序列(SSR)信息,为开发夏枯草新的分子标记奠定基础。方法:使用Micro SAtelite(MISA)软件对转录组序列进行SSR位点搜索并利用Primer3软件设计引物。结果:发现4248条Unigenes序列中含有5450个SSR位点,发生频率为27.50%,平均每5933 bp含1个SSR位点;二核苷酸、三核苷酸和单核苷酸重复是其优势重复类型,分别占总SSR数量的44.59%、28.44%、24.75%;在夏枯草转录组中共发现160种重复基元,其中以AG/CT比例最高,约25%,其次是A/T,约占24.26%;夏枯草转录组SSR以5~11次重复为主,其中75.97%的基序长度集中在12~20 bp;共得到4228对SSR位点特异性引物。结论:夏枯草转录组SSR位点出现频率高、重复类型丰富、密度大、多态性较高,通过对夏枯草转录组资源SSR信息的研究,为进一步开发夏枯草SSR分子标记奠定了基础。     

川贝母转录组中SSR位点信息分析

目的:通过分析川贝母转录组简单重复序列标记(SSR)信息,为其分子标记辅助育种及种质资源保护提供技术支撑。方法:采用Illumina Hi Seq2000技术平台对川贝母鳞茎及叶片进行高通量测序,采用MISA对Unigene进行SSR位点分析。结果:从转录组得到44 973条,Unigene中共检测到3 817个SSR位点,分布于3 367条Unigene序列中,出现频率为8.49%,平均每10.37 kb序列出现1个SSR位点。其中重复类型最多的为三核苷酸和二核苷酸,所占比分别为56.51%和27.06%。三核苷酸重复基序CCG/CGG所占比率最大,其次为二核苷酸重复基序AG/CT。6种SSR重复类型的重复次数主要集中于4~12次,24.55%SSR的序列长度20 bp。结论:川贝母SSR位点出现频率较高,类型丰富,多态性较高,为其遗传多样性分析和遗传图谱构建及分子辅助育种提供了丰富的候选分子标记。     

金钗石斛转录组SSR位点信息分析

SSR是应用于金钗石斛鉴定和遗传多样性研究的重要分子标记之一。为开发新的SSR标记,寻求快速鉴别金钗石斛的方法,该文通过生物信息学手段对金钗石斛转录组序列进行SSR位点搜索、分析,并设计出SSR特异性引物。结果显示,从金钗石斛转录组中搜索到32 709个SSR,分布与26 742条unigenes中,SSR位点发生频率为12.90%,平均每3 748 bp含1个SSR位点。其中,单核苷酸是最主要重复类型,占SSR总数的72.18%,其次是二核苷酸和三核苷酸,分别占SSR总数的15.97%,11.19%。而在所有重复基元中,A/T出现频率最高,AG/CT次之。通过设计、筛选,该研究共获得62 157对SSR位点特异性引物。从中随机挑选20对引物进行PCR扩增,17对扩增出清晰、可重复的条带,扩增率为85.0%。选择3种石斛检测引物多态性,共获得多态性引物13条。以上结果表明,金钗石斛转录组测序产生的unigenes信息可作为开发SSR标记的有效来源,其中的SSR位点出现密度大、类型丰富、多态性潜能高,在金钗石斛及其近缘种的分子鉴定、遗传多样性与分子育种等方面具有较好的应用前景。     

党参转录组中SSR位点信息分析

目的采用生物信息学方法分析党参转录组文库EST序列简单重复序列(SSR)位点,快速、大规模鉴定党参功能性SSR。方法使用MicroSAtellite(MISA)软件分析党参高通量转录组SSR的分布频率和重复基元的类型特征,利用软件Primer3设计引物,并通过SSRFinder校验SSR,筛选SSR引物。结果从45 511条Unigenes中共搜到7 327个SSR位点,分布在6 017条Unigenes序列中,发生频率为12.22%,共有415种重复基元,平均每4 520 bp含1个SSR位点,二核苷酸重复占主要地位,发生频率为58.67%,在所有重复基元中,AG/CT出现频率最高。共获得4 329条SSR引物。结论大规模的SSR分子标记开发将有助于党参遗传多样性与分子育种研究。     

膜荚黄芪的转录组测序质量评估及其SSR位点信息分析的研究

该实验采用Roche 454 GS FLX测序仪获得黄芪的转录组数据,使用454 Sequencing System Software分析软件进行转录组从头拼接;利用MISA工具筛选了黄芪转录组测序获得的9 893条unigenes,对其SSR位点信息进行了分析。结果表明,进行测序所得的reads的平均长度为413 bp,约86%的reads参与了拼接,拼接的N50长度为1 205 bp,所测得的unigene数量基本涵盖了全部转录组信息;黄芪转录组搜索到1 729个SSR位点,SSR的发生频率为9.24%,SSR在黄芪整个转录组中出现的频率为13.42%,SSR的平均距离为7.97 kb。一共发现核心重复序列127种,占优势的是二核苷酸型中的TG/AC型,出现的频率占总SSR位点的4.25%。黄芪转录组的测序结果揭示了黄芪转录组的整体表达特征,并得到大量黄芪转录组unigene序列,并且黄芪转录组SSR位点出现频率高,类型多样,多态性潜能高。     

茯苓转录组SSR序列特征及其基因功能分析

目的分析茯苓转录组中简单重复序列(SSR)信息,以及含SSR的基因功能,为开发茯苓新型分子标记奠定基础。方法利用MISA软件搜索转录组Unigene及基因组scaffold中SSR,对含SSR的Unigene使用Blast X比对nr及KEGG数据库,注释其功能,并聚类分析。结果在转录组序列中发现4.57%的Unigene序列含有2 075个SSR,平均17 010条Unigene出现1个SSR,SSR的平均长度19.59 bp;而基因组中SSR的平均密度54.00个/Mb,平均长度20.74 bp。在转录组中发现的241种碱基重复模式中,以(CG/CG)n比例最高(10.97%);以六核苷酸类重复数量最多(35.64%),以(ACCACG/CGTGGT)14最长(84 bp)。在1 887条含SSR的Unigene中,115条能被基因本体(GO)分类注释到细胞代谢进程、核酸结合等;1 223条Unigene能被注释到219个KEGG通路图中,其中314条注释到新陈代谢,297条注释到遗传信息处理。结论茯苓转录组SSR的类型丰富、多态性潜能较高,关联功能相关基因的SSR开发对茯苓目的性状的分子标记辅助育种具有巨大潜力。     

南方红豆杉转录组SSR位点分析及其分子标记开发

目的 基于赤霉素（gibberellin A₃,GA₃）处理下的南方红豆杉Taxus chinensis var. mairei转录组数据鉴定和分析SSR位点,开发可用于南方红豆杉种质资源鉴定和遗传多样性分析的SSR标记。方法 使用MISA软件对南方红豆杉转录组数据进行SSR分析,搜索SSR位点。可搜索单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸,最小重复数分别设置为10、6、5、5、5、5次。采用Primer 3（2.3.5版,默认参数）进行SSR引物设计。通过毛细管荧光电泳检测,最终选定多态性好,扩增成功率高的SSR引物用于后续数据分析;通过MEGA进行UPGMA聚类分析,构建聚类树。结果 转录组测序共获得202 361条Unigene,采用MISA软件搜索出12 008个SSR位点,分布在10 894条Unigenes上,发生频率为5.38%,平均距离为1/7.64 kb。单核苷酸重复类型最丰富,占总SSR位点的51.74%,其次为三核苷酸（20.92%）和二核苷酸重复类型（20.88%）。A/T、AG/CT是优势重复基序,分别占总SSR重复类型的49.60%和10.93%。随机抽选96对SSR引物,以4个地区12份南方红豆杉种质进行引物有效性和多态性验证,筛选出13对具多态性的SSR引物,多态性引物比率为13.54%。13对引物在东北红豆杉Taxus cuspidata扩增效率高达100%,但在曼地亚红豆杉Taxus × media扩增效率仅为23.08%。聚类分析表明太行山地区南方红豆杉聚为一类,浙江、福建和湖南等南方来源的南方红豆杉聚为一类,后三者彼此之间遗传距离更近。结论 南方红豆杉转录组测序产生的Unigene信息可以用来开发SSR分子标记,开发的13个标记将有助于南方红豆杉物种遗传多样性、分子育种、资源保护等方面的研究。     

款冬转录组SSR标记开发及其多态性研究

目的分析款冬转录组数据的简单重复序列标记(SSR)位点信息并设计特异引物,以期为款冬分子标记辅助育种提供有力工具。方法对款冬转录组测序数据库中长度1 kb以上的18 938条unigene,利用MISA软件搜索SSR位点信息,利用Primer3设计引物,并随机选择55对SSR引物分析18份不同来源款冬材料的多态性。结果共搜索到4688个SSR位点,分布于3844条unigene中,SSR出现频率为24.75%,平均7979bp含1个SSR位点。SSR位点中三核苷酸重复类型出现频率最高(37.12%),其次是单核苷酸重复(32.36%)和二核苷酸重复(28.20%)。共有60种重复基元,其中A/T(31.42%)、AG/CT(12.80%)、ATC/ATG(9.62%)是优势重复基元。随机选择55对引物进行多态性验证分析,其中42对有扩增产物,14对具稳定可重复的多态性;利用UPGMA作图,将18份样品分为3类。结论款冬转录组中SSR位点出现频率高,类型丰富,多态性高,为其遗传多样性分析、遗传图谱构建和分子标记辅助育种等研究提供了候选分子标记。     

广西地不容SSR标记开发及遗传多样性研究

目的基于广西地不容转录组序列开发SSR引物,并用于该物种自然居群遗传多样性的研究。方法从广西地不容转录组测序获得的unigene序列中挖掘SSR位点,采用Oligo 7.0软件设计引物,通过电泳法筛选得到多态性高的SSR引物用于遗传多样性研究。结果从广西地不容转录组20 637条unigene序列中,搜索到6 833个SSR位点,出现频率为33.11%。基于转录组序列设计50对引物,筛选得到10对多态性高的引物。10对引物在5个居群63个样本中共扩增得到83个条带,有效条带百分率为100%,多态性信息量(PIC)为0.6889。在物种水平和居群水平上,Nei基因多样性指数(H)分别为0.725 2和0.613 4,Shannon多样性指数(I)分别为1.576 6和1.220 3,观察杂合度(Ho)分别为0.584 5和0.558 4,期望杂合度(He)分别为0.731 2和0.643 5。居群的遗传分化系数(Fst)为0.146 5,基因流(Nm)为1.456 9。UPGMA聚类分析表明,5个居群可分为3支系。结论开发的SSR标记适用于广西地不容的遗传多样性分析。广西地不容在物种和居群水平上均具较高的遗传多样性,遗传分化主要存在于居群内部。     

野三七鲨烯环氧酶基因的克隆及原核表达

目的:对野三七中可能参与三萜皂苷合成的关键酶鲨烯环氧酶基因(Pvf SE)进行克隆,并对其进行生物信息学分析和原核表达。方法:采用Trizol法提取野三七根的总RNA并反转录为c DNA第一链,基于野三七的转录组数据,设计Pvf SE基因序列特异性引物,克隆基因全长,利用相关软件对该基因进行生物信息学分析,构建p Mal-c2X-Pvf SE原核表达载体,在大肠埃希菌中诱导表达重组蛋白。结果:Pvf SE开放阅读框为1 887 bp,编码628个氨基酸,蛋白相对分子质量为68. 8 k Da,理论等电点为9. 28,脂肪系数为95. 18,亲水性系数为-0. 060,不稳定指数为40. 36,属于不稳定蛋白。生物信息学分析表明,Pvf SE具有2个跨膜结构域,无信号肽,可能定位在叶绿体或细胞质膜上,具有FAD/NAD(P)结合域和鲨烯环氧酶结构域,属于混合型蛋白。Pvf SE与西葫芦和芒柄花中参与三萜皂苷合成的鲨烯环化酶(Cp SE1,Cp SE3,Os SE1,Os SE2)亲缘关系较近。此外,在大肠埃希菌BL21(DE3)中成功表达Pvf SE的重组蛋白。结论:克隆得到Pvf SE基因,并在大肠埃希菌中成功表达其重组蛋白,为进一步研究Pvf SE的功能和解析野三七中三萜皂苷生物合成途径奠定了基础。     

多花黄精转录组SSR位点分析及分子标记开发

目的基于转录组测序数据鉴别和分析多花黄精EST-SSR位点,开发可用于多花黄精种质资源评价与利用的SSR标记。方法利用MISA工具从多花黄精转录组126 544条Unigenes中鉴定SSR位点并进行分析;利用Primer 3.0设计SSR引物,随机选择50对SSR引物进行有效性验证。结果从9 982条Unigenes中鉴定出12 317个包含2～6个核苷酸重复类型的SSR位点,SSR的分布频率为9.73%,发生频率为1/5.91 kb;SSR位点中的主导类型是二核苷酸重复,占总SSR的53.14%,其次是三核苷酸重复,占33.31%。SSR引物的有效性筛选显示,50个SSR引物对中有29个(58%)可从多花黄精中扩增出预期大小的SSR条带。SSR荧光标记的毛细管电泳检测显示在多花黄精的7个SSR位点共鉴定出了9种基因型,进一步验证了SSR引物的有效性。结论多花黄精转录组SSR位点出现频率高,重复类型丰富,多态性较高,这将为多花黄精遗传多样性分析和遗传图谱构建提供大量有价值的候选标记,也可为黄精属内种间物种的分子鉴别、多花黄精优良品种的分子辅助育种提供技术手段。     

基于SSR分子标记的滇重楼遗传多样性研究

目的研究滇重楼Paris polyphylla var.yunnanensis自然居群的遗传多样性,为滇重楼资源的保护和合理利用提供数据。方法采用SSR分子标记对滇重楼5个不同居群共115份样品进行遗传多样性分析。结果筛选出8对可用SSR引物,多态位点百分率(PPB)为100%,多态信息量(PIC)为0.745 6。在居群水平和物种水平上,观测等位基因数(N_a)分别为8.425 0和17.750 0,有效等位基因数(N_e)分别为4.960 9和7.500 7,观测杂合度(H_o)分别为0.295 5和0.294 8,期望杂合度(H_e)分别为0.654 8和0.774 4,Shannon’s信息指数(I)分别为1.520 1和2.038 6。遗传分化系数(F_(st))为0.172 8,基因流(N_m)为1.196 6。利用UPGMA聚类分析,将5个居群分为2类。结论滇重楼遗传多样性水平较高,居群内和居群间具有一定的遗传分化。对保护和发展滇重楼资源提出若干措施,为滇重楼的保护和科学可持续利用提供参考。     

厚朴转录组SSR标记的开发及功能分析

目的分析厚朴转录组中的SSR位点,并设计引物初步验证,对含SSR的序列进行功能分析,为厚朴分子辅助标记育种和资源保护提供了有利工具。方法将通过厚朴高通量转录组测序获得的Unigene序列进行SSR位点挖掘,利用Primer.03进行引物设计,随机挑选45对引物进行PCR,并利用Blast软件对含有SSR的Unigene进行功能分析。结果在16 369条厚朴转录组序列中共获得8 635个SSR位点,出现频率为52.75%。SSR序列中单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸为优势重复类型,重复比例最高为10次,主导重复基元类型为A/T(47.16%)、AG/CT(31.74%)、AAG/CTT(6.53%)。45对引物中22对(48.89%)可以扩增出预期大小的条带。含SSR的Unigene与能量和氧化还原等代谢过程,以及RNA转运、剪接体和植物激素信号转导等通路有关。结论厚朴高通量转录组序列的SSR位点具有类型丰富、特异性强和潜能高等特点,同时SSR序列的功能分析将为厚朴基因挖掘和分子标记辅助育种提供有利的工具。