蒙古黄芪转录组SSR标记开发及遗传多样性研究

为开发蒙古黄芪新的SSR标记及为黄芪分子标记辅助育种提供有力工具,该研究利用MISA软件对蒙古黄芪转录组测序序列长度在1 kb以上的18 040条unigene进行SSR位点信息搜索、分析,利用Primer 3设计SSR特异引物并随机选择110对引物进行验证。结果显示在蒙古黄芪转录组共搜索到5 640个SSR,分布于4 462条unigene,SSR位点出现频率为31.26%,平均每6 514 bp含1个SSR位点。SSR位点中单核苷酸重复是主要类型,占总SSR的36.72%,其次是三核苷酸重复和二核苷酸重复,分别占32.57%,27.73%。在SSR位点所包含的75种重复单元中,A/T(2 026)出现频率最高,AG/CT(1 179),AAG/CTT(477)次之。随机选择合成的110对引物中有97对(88.18%)可以扩增出条带,选择条带清晰稳定的19对引物,利用UPGMA作图,将20个样品分为2类。可见蒙古黄芪转录组中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、分子鉴定、遗传图谱构建和分子标记辅助育种等研究提供了丰富的候选分子标记。     

蒙古黄芪与膜荚黄芪特异性分子标记鉴别研究

目的:通过分析不同基原中药黄芪样本DNA序列,研究特异性鉴别蒙古黄芪与膜荚黄芪的方法。方法:通过筛选5条常用DNA条形码序列(ITS,ITS2,psbA-trnH,rbcL,matK),运用MEGA软件进行序列比对,分析可特异性鉴别蒙古黄芪与膜荚黄芪的序列及SNP位点,并设计特异性引物。结果:ITS及ITS2序列可准确区分蒙古黄芪与膜荚黄芪,发现稳定的SNP位点,蒙古黄芪在ITS序列第476位点(位于ITS2序列上游)为碱基C,而膜荚黄芪为碱基T,并设计三对特异性鉴别蒙古黄芪的引物对。结论:ITS/ITS2序列以及特异性引物可准确鉴别蒙古黄芪与膜荚黄芪,为黄芪药材的基原鉴定提供科学依据。     

蒙古黄芪、膜荚黄芪及混伪品种子的位点特异性PCR鉴别

目的 基于特异性聚合酶链式反应（PCR）建立一种可以准确、快速鉴别蒙古黄芪、膜荚黄芪种子的方法。方法 利用叶绿体基因组综合数据库（CGIR）及IdenDSS软件分别获取蒙古黄芪、膜荚黄芪的DNA特征片段，在此基础上筛选获得蒙古黄芪与膜荚黄芪的特异性单核苷酸多态性（SNP）位点，根据该位点设计蒙古黄芪特异性鉴别引物对MG-F/MG-R和膜荚黄芪特异性鉴别引物对MJ-F/MJ-R。分别建立蒙古黄芪和膜荚黄芪特异性PCR鉴别方法，优化PCR反应体系，并对该方法的专属性和适用性进行考察。结果 蒙古黄芪特异性PCR鉴别方法，采用引物对MG-F/MG-R、退火温度62 ℃、循环次数28次，经PCR扩增和凝胶电泳后蒙古黄芪在约220 bp处得到特异性条带，而膜荚黄芪和其他混伪品种子无条带；膜荚黄芪特异性PCR鉴别方法，采用引物对MJ-F/MJ-R、退火温度58 ℃、循环次数28次，经PCR扩增和凝胶电泳后膜荚黄芪扩增得到约150 bp的条带，而蒙古黄芪及混伪品无扩增产物。结论 该研究建立的特异性PCR鉴别方法，可以准确、快速对蒙古黄芪、膜荚黄芪进行种源鉴别，为黄芪种子的分类与准确鉴定提供了一定的科学依据。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

甘肃黄芪资源的遗传多样性和聚类分析

目的:对甘肃省药用黄芪资源的遗传现状展开调查。方法:采集甘肃主栽地区的黄芪资源,利用SSR分子标记技术进行遗传多样性分析和聚类分析。结果:9对SSR引物对甘肃6处主栽地区的57份样本进行PCR扩增,PCR产物分子量在100~500 bp之间,多态性位点82个,多态性比率为97.56%,平均每条引物的多态信息含量为0.438。在物种水平上,等位变异数为1.976,有效等位基因数为1.459,Nei's基因多样性指数为0.279,Shannon信息指数为0.431,居群内遗传多样度为0.248,居群间遗传分化系数为0.117,基因流系数为3.775,不同居群间遗传一致度为0.896~0.977。结论:甘肃主栽地区的黄芪资源种质较为纯正,具有丰富的遗传多样性,其遗传变异主要来自居群内部,居群间基因交流频繁,居群间亲缘关系的远近与它们的地理距离大致相同。此外,聚类分析结果显示,参试SSR引物在相似度0.46处可辨别岩黄芪属与黄芪属,黄芪属中的蒙古黄芪、膜荚黄芪及东俄洛黄芪不能区分。     

黄芪与红芪SSR引物的筛选及鉴定指纹代码的构建

收集豆科SSR引物,通过分子标记技术,筛选验证可用于黄芪与红芪鉴定的核心引物。结果表明,101对SSR引物中筛选出6对有效鉴定引物,其PCR产物在相对分子质量100~500 bp,可形成的7~12条数目不等的电泳条带,其中多态性位点55个,多态性比率为100%,平均多态信息含量为0.371,多态位点建立的聚类分析(UPMGA)结果显示,获得的核心引物可在相似度为0.4处100%区分62份黄芪与红芪的混合样品,标记参试引物及对应的特征泳带,生成指纹图谱代码,为黄芪与红芪的鉴别提供依据。     

蒙古黄芪和膜荚黄芪水溶性蛋白表达

目的:蒙古黄芪和膜荚黄芪都为药用黄芪,二者亲缘关系近,成分相似,药用价值尚未区分。该研究旨在建立蒙古黄芪和膜荚黄芪的水溶性蛋白表达谱,了解两种黄芪之间存在的差别。方法:样品采用水超声提取和丙酮沉淀的方法得到黄芪水溶性蛋白成分,质谱级胰酶酶解后的肽段经nano ESI-LC-MS/MS分析,采用Proteome Discoverer 1. 4软件比对豆科蛋白数据库鉴定蛋白,再使用非标记定量软件SIEVE分析蒙古黄芪与膜荚黄芪水溶性蛋白质表达的差异。最后运用生物信息学方法分析2种黄芪共有蛋白的分类、分子功能、参与的生物过程和信号通路。结果:蒙古黄芪鉴定特异性蛋白有920个,膜荚黄芪鉴定的特异性蛋白有717个,2种黄芪中共同表达的蛋白有472个,其中二者的差异表达蛋白有21个,如PR-10蛋白,NDK-1蛋白,谷蛋白A2,磷脂酶D等蛋白在两种黄芪中差异表达。蒙古黄芪高表达蛋白14个,膜荚黄芪高表达蛋白7个。结论:蒙古黄芪和膜荚黄芪的水溶性蛋白表达谱存在显著差异,特异性蛋白、差异表达蛋白和共同表达的蛋白可为今后两种黄芪的鉴别、药理作用机制的研究和寻找作用靶点提供参考。     

穿心莲转录组SSR位点信息分析

为了探讨穿心莲转录组中SSR位点信息及其所在基因的生物学功能,并为开发穿心莲分子标记奠定基础,该研究以穿心莲转录组测序获得的43 683条Unigene为对象,采用Micro SAtellite(MISA)软件分析其中的SSR位点信息,并利用Primer3.0软件对符合鉴定要求的SSR基元设计引物和进行初步验证,同时用Blast软件对含SSR的Unigene进行功能分析。结果显示,在穿心莲转录组中共搜索到14 135个SSR位点,分布于9 973条Unigene中,SSR位点出现频率为32.36%。二核苷酸和三核苷酸是SSR序列中最主要的重复类型,共占SSR总数的75.54%。SSR所包含的重复基元中,AT/AT和CCG/CGG分别是二核苷酸和三核苷酸的优势重复基元类型。通过设计、筛选,共获得4 740对具有潜在多态性的SSR引物组合,随机挑选的20对引物中有10对可以扩增出与预期大小吻合的条带。通过基因功能注释发现,含SSR的Unigene主要与穿心莲的基础代谢功能相关。以上结果表明,穿心莲转录组中SSR位点出现频率高、类型丰富、多态性潜能较高,同时SSR序列的功能分析也为穿心莲功能基因的定位研究和分子标记辅助育种提供了有利参考。     

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。     

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。     

基于转录组的防风SSR分子标记开发及应用

采用转录组测序的方法挖掘防风SSR位点信息并设计特异引物,以期为防风的种质资源遗传多样性研究提供有力依据。对防风种子净度、千粒重、发芽率、活力等种子特性进行统计,并对转录组数据库中长度1 kb以上的12 606条unigene,利用MISA软件搜索SSR位点信息,使用Primer 3设计引物,以筛选得到的43对SSR引物分析28份不同来源防风材料的多态性。结果显示不同种源防风在净度、千粒重、发芽率、活力、种子长宽等方面存在差异,其中发芽率、活力的差异较为明显,HB-ZJK1、NMG-CF4、NMG-BT、NMG-HLE1、NMG-CF2的千粒重、发芽率、活力方面明显高于其他种源。在得到的86 233条unigene序列中利用MISA软件发现有12 606条unigene序列上共包含了15 958个SSR位点,SSR位点unigene数占unigene总数的14.62%,平均每5 009 bp出现1个SSR位点,SSR位点的重复类型以单核苷酸和二核苷酸为主,G/C、TC/AG是单核苷酸和二核苷酸的优势基元,利用28个不同产地防风材料对所有引物进行筛选,得到条带清晰、稳定多态性好的引物。聚...     

黄芪与其混伪品的ITS序列分子鉴定研究

目的:研究黄芪与其混伪品之间的DNA分子鉴别方法.方法:采集不同产地的黄芪药材13份,替代品红芪2份,混伪品紫花苜蓿3份和蜀葵1份,所有样品进行总DNA的提取,PCR扩增,并对扩增产物进行测序得到相应的序列,同时从GenBank下载蓝花棘豆、锦鸡儿2种伪品的ITS序列.用MEGA 4计算其种间的K-2-P距离,最后利用ITS序列构建其系统发育树.结果:测得了19份样品的ITS序列全长,分别为蒙古黄芪646 ～ 650 bp,膜荚黄芪为646～650 bp;红芪为664 bp;紫花苜蓿为659 bp;蜀葵为728 bp,在GenBank中注册,获得登记号.通过以ITS序列重建系统进化树进行的聚类分析可以将黄芪与其混伪品有效的区分开.结论:ITS序列能够成功鉴定黄芪及其易混伪品,可以作为黄芪与其混伪品的分子鉴定方法.     

云南鼠尾草SSR位点信息分析和引物初筛

目的初步从滇丹参转录组文库中筛选出EST序列简单重复序列(SSR)位点,为进一步筛选出多态性丰富的SSR引物奠定基础。方法使用Micro SAtellite(MISA)软件分析滇丹参高通量转录组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,实现SSR引物初次筛选,再使用PCR扩增技术对滇丹参SSR引物进行二次筛选。结果40对引物共有25对出现特异性扩增片段,其中20对扩增产物与预期产物相符度较高。结论利用初步筛选出可用的SSR分子标记,为下一步筛选出多态性丰富的SSR引物奠定基础。转录组SSR分子标记开发将有助于滇丹参遗传多样性的研究。     

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。