珍贵树种火力楠转录组SSR特征分析

为了全面了解珍贵乡土树种火力楠转录组SSR位点的分布及序列特征,为火力楠遗传资源的保存和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。利用Illumina Hiseq2000高通量测序平台对火力楠进行转录组测序,再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。分析的结果显示发现含SSR的序列21 218条,共得到27 379个SSR,出现频率为28.08%,平均约每3 kb出现1个SSR。单碱基和二碱基重复为火力楠SSR主要重复单元类型,分别占SSR总数的42.18%和35.66%,所有重复基元共85种,其中(A/T) n所占比例最高41.65%,然后是(AG/CT)n(29.47%)、(AAG/CTT)n (6.83%)和(AC/GT)n (4.11%)。在SSR和CDS的交集基因中,共发现24 668个SSR位点,其中3 805个位于编码区,出现频率为0.099 SSR/kb,而非编码区为0.287 SSR/kb,在基因编码区中出现频率最高的是三碱基重复(2 030, 53.35%)。在SSR序列长度方面,长度变化范围最大的为单碱基重复SSR,其次是二碱基重复。火力楠转录组SSR位点的出现频率高、分布密度大、基元类型丰富、重复次数较高、长片段较多,具有较高的多态性潜能,用于遗传分析的潜力很大,能满足该物种的保护遗传学研究。     

基于转录组数据的密花香薷SSR位点特征分析

利用MISA软件对密花香薷转录组42 362条Unigene进行SSR位点搜索,并对其SSR序列结构及分布特征进行了分析。结果表明:(1)密花香薷转录组Unigene序列中共检测到17 564个SSR重复序列,分布于11 903条Unigene上,出现频率为28.10%,平均每3 200 bp出现一个SSR位点。(2)单、二、三核苷酸重复类型为密花香薷转录组SSR位点的主导基序类型,占总SSR位点的97.27%,3种主导基序类型中,单核苷酸所形成基元类型数量最多,共检测到169个基元类型(51.22%),单核苷酸(A/T)n基元类型占明显优势,二核苷酸重复类型(AG/CT)n基元类型占优,分别占总SSR位点的50.60%和12.17%。(3)单核苷酸SSR位点所包含重复次数最多(49),重复次数介于10～66,同一基序类型不同重复次数所形成的SSR位点数量差异较大,随重复次数的增加,SSR位点数呈下降趋势。(4)密花香薷转录组二至六核苷酸基序SSR序列长度集中在12～30 bp区间,共包含有8 190个SSR位点,占所统计SSR位点的95.60%,1 589 (≥20 bp)个SSR序列具有极高的多态性,占所统计SSR位点的18.54%。综合出现频率、分布密度、基元重复次数和长度变异等多个研究结果发现,密花香薷转录组检索到的SSR序列表现出较高的多态性潜能,具有较大的开发价值。该研究为后续密花香薷SSR分子标记引物开发奠定了理论基础。     

沟眶象转录组微卫星特征分析

本研究基于高通量测序获得的沟眶象Eucryptorrhynchus chinensis(Olivier)转录组数据,采用MISA(Micro Satellite)软件对其简单序列重复(simple sequence repeat,SSR)位点进行了高通量发掘。对筛选得到的1 kb以上的Unigene(17590条,占Unigene总数的26.98%)进行了SSR分析,结果发现含SSR的序列有1665条,共发现1823个SSR,平均32.52 kb出现一个SSR。沟眶象微卫星主要以三碱基重复类型为主(637,34.94%),其次为单碱基重复(576,31.60%)。共发现104种碱基重复基元,所占比例最高的为(A/T)n(30.39%),其次为(AT/AT)n(6.91%)。沟眶象SSR的平均长度为15.74 bp,长度大于20 bp的SSR仅占总数的12.70%。研究还发现沟眶象微卫星出现的频率和其长度呈极显著负相关(P0.01),相关系数为-0.572。研究结果为开发高多态性微卫星引物来进行沟眶象功能基因组学、种群遗传结构、种群遗传多样性等研究奠定了基础。     

基于转录组测序的缺须盆唇鱼微卫星标记特征分析

缺须盆唇鱼(Placocheilus cryptonemus)是云南省怒江流域特有的一种高原经济鱼类.通过在Illumi-naHiSeq 2500平台上对缺须盆唇鱼进行转录组测序(RNA-seq)分析,利用MicroSAtellite (MISA)微卫星识别工具对1～6个碱基重复、碱基数在10 bp以上的微卫星进行鉴定.结果 表明,在缺须盆唇鱼转录组中共发现分布在36764条Unigene上的30500个SSR位点,包含序列的SSR数量为18078,发生频率为49.17％.获得的单纯SSR中共有215种重复基元,其中单核苷酸重复基元类型数量最多,为88个,六碱基重复的SSR最少,其他的重复从二、三、四、五、六碱基开始,SSR的形成呈现递减规律.SSR位点的重复次数主要发生在6～10次和11～15次重复之间,发生频率分别为38.59％和36.02％.本研究对缺须盆唇鱼的转录组数据进行测序鉴定,得到了数量较多的SSR标记,同时对得到的缺须盆唇鱼SSR数据特点进行归纳总结.本研究不仅提供了一个有价值的转录组资源,而且建立了一套SSR标记,可以为缺须盆唇鱼的基础研究、应用研究提供有效的分子标记.     

基于转录组的沙棘木蠹蛾简单重复序列特征分析

为开发沙棘木蠹蛾微卫星信息,利用已获得的转录组数据,对其EST-SSR位点进行发掘,进而分析其特征。结果发现含SSR的序列5126条,识别的SSR总数为7499个,SSR出现频率为51.41%。微卫星序列主要以单碱基重复为主,发生频率为39.52%。研究共发现77种碱基重复基元,所占比例最高的为(A/T)n(73.74%),其次是(AT/AT)n(3.37%)。微卫星多为重复次数为10且长度为10 bp的短序列。研究结果为沙棘木蠹蛾的SSR分子标记研究,遗传多样性分析,种群遗传结构以及关键性状基因的发掘等研究奠定基础。     

山地虎耳草和棒腺虎耳草转录组SSR和SNP分析

利用Illumina HiSeqTM2000对山地虎耳草和棒腺虎耳草进行转录组测序,分析和比较其SSR和SNP特征。结果表明:山地虎耳草63 763条Unigene序列中含有4 622个SSR,发生频率为7.25%,有110种重复基元,平均每10.00kb出现一个SSR位点;棒腺虎耳草60 972条Unigene序列中含有4 542个SSR,发生频率为7.45%,有85种重复基元,平均每10.40kb出现一个SSR位点,略低于山地虎耳草。山地虎耳草和棒腺虎耳草转录组序列的SSR优势基元均为三核苷酸重复。2个物种的转录组SSR以5~10次的较低重复次数为主,长度主要集中于12~30bp,具有较高的多态性。山地虎耳草和棒腺虎耳草中分别获得118 424个和112 006个SNP位点,编码区的SNP位点分别占30.40%和28.59%,且在编码SNP中同义突变所占比例(30.27%、28.48%)远高于非同义突变(0.13%、0.11%)。比较发现,2个物种的各项检索结果基本一致,推测与选取的组织部位、组织的发育阶段以及物种的亲缘关系有关。     

星天牛转录组SSR位点特征分析

【目的】为了获得星天牛Anoplophora chinensis的SSR位点信息并开发其SSR分子标记技术,进一步为其遗传多样性以及综合治理提供理论依据。【方法】利用MISA软件,对星天牛转录组数据进行简单重复序列(SSR)位点筛选与分析;使用Primer3软件设计引物,采用PCR扩增以及电泳检测,筛选SSR引物,开发星天牛SSR分子标记技术。【结果】在9 325条unigene序列中共挖掘到2 360个SSR位点,出现频率为25.31%,涉及SSR位点序列1 758条,发生频率为18.85%。星天牛转录组中SSR的主要重复类型为单碱基重复,其次是三碱基重复,分别占总数的79.03%、12.54%。在核苷酸重复类型中,A/T基元种类数目最多,所占比例高达99.30%。SSR长度为10-11 bp的占比最高,为56.10%;重复次数为10次的数量最多,SSR位点数为1 188(50.34%)。重复次数和长度的分析结果对SSR位点的多态性获得了初步验证。在随机挑选序列设计的60对引物中,53对扩增产物达到预期大小,候选引物可用率高达88%,可在今后的研究中利用。【结论】本文对星天牛SSR位点的信息分析以及引物的设计与验证将有助于星天牛基因挖掘、种群遗传结构、遗传多样性、进化关系和综合治理的研究。     

基于转录组数据的荔枝蒂蛀虫SSR位点信息分析

荔枝蒂蛀虫Conopomorpha sinensis Bradley是专一性危害我国荔枝和龙眼的重要害虫。简单重复序列标记(Simple sequence repeat,SSR)为短串联重复序列或微卫星标记,其在荔枝蒂蛀虫偏嗜选择寄主的遗传进化机制研究和荔枝蒂蛀虫综合治理中具有重要意义。本研究基于高通量测序获得的荔枝蒂蛀虫转录组数据,利用MISA软件从68996条转录组unigenes结果中发掘出10521个SSR位点,出现频率为15.25%。荔枝蒂蛀虫转录组中SSR的主要重复类型为单碱基重复,占SSR总数的66.22%。其次是三碱基重复,占SSR总数的24.94%。在发现的33种重复基元中共筛选获得8种优势重复基元,其中A/T在单碱基重复基元中所占的比例达98.55%。基于筛选的SSR设计的9对引物中,有4对引物得到扩增预期大小的条带。荔枝蒂蛀虫SSR位点的信息分析将为探究荔枝蒂蛀虫种群遗传结构、遗传多样性和进化关系、害虫综合治理等研究提供重要科学依据。     

重要食药同源植物余甘子转录组微卫星特征分析

为全面了解余甘子转录组SSR位点的分布特征和变异规律,本研究利用Illumina Hiseq 4000平台对余甘子叶片转录组进行测序,通过MISA软件对获得的Unigenes进行SSR位点搜索和统计分析。结果发现9 538条包含SSR位点的Unigenes,共检测到9 991个SSR位点,平均每5.49 kB出现1个SSR。单碱基和二碱基为余甘子转录组SSR主要重复类型,分别占SSR总数的42.3%和30.79%。位于基因编码区的SSR位点共有1 731个,出现频率为0.039 SSRs/kB,优势重复类型为三碱基重复。余甘子转录组SSR中共有169种重复基元,其中所占比例最高的是A/T（42.10%）,其次是AG/CT（22.91%）和AAG/CTT（5.02%）。SSR各基元的重复次数波动于4~75次,且多数集中于4~20次。重复片段长度≥ 20 bp的SSR占21.20%,且SSR发生频率与片段长度呈显著负相关（P<0.01）,相关系数为-0.561。本研究获得的余甘子转录组SSR位点出现频率较高、分布密度较大、低级重复基元较多,重复次数较高、长片段较多,大多数SSR位点的多态性潜能较高,用于余甘子遗传多样性分析的潜力较大,为下一步余甘子转录组SSR标记的大规模开发和群体遗传学研究提供了重要的数据信息,进而为余甘子野生资源的保护和合理开发利用提供了参考依据。     

基于转录组数据的黑腹胃蝇微卫星位点信息分析

黑腹胃蝇是中国新疆荒漠地区马科动物马胃蝇蛆病最主要的病原体。本研究基于已获得的黑腹胃蝇的转录组数据,利用MISA软件(1. 0版)对黑腹胃蝇转录组中1 kb以上的Unigene进行SSR位点分析。在黑腹胃蝇转录组25 847条Unigenes中筛选得到SSR总数为12 187个,存在于8 037条Unigenes当中,出现频率为31. 09%。微卫星的序列中单碱基(38. 39%)和三碱基(33. 45%)为优势重复类型。研究共发现103种重复基元,出现最多的为A/T (37. 52%),其次是AC/GT (13. 10%)。由三碱基构成的SSR基元占比较多,分别为15 bp (20. 94%),12 bp (14. 48%)和18 bp (14. 01%)。本研究是黑腹胃蝇开发EST-SSR的基础研究,为黑腹胃蝇的遗传多样性分析、变异水平分析和功能基因发掘奠定基础。     

山地虎耳草转录组SSR信息分析

利用MISA（MicroSatellite）软件对山地虎耳草转录组拼接序列进行微卫星位点信息分析,为后期SSR标记的开发和物种遗传多样性检测提供候选序列。结果发现,在拼接得到的63 763条Unigene序列中含有4 622个SSR,发生频率为7.25%,有110种重复基元,平均每10.00 kB出现一个SSR位点。山地虎耳草转录组序列的SSR主要集中在三核苷酸重复（55.50%）,其次为二核苷酸重复（30.23%）。二核苷酸重复和三核苷酸重复中的优势重复基元分别为AG/TC和AAG/TTC。二核苷酸重复基元的重复次数类型最多,跨度最大,具有更高的多态性,三核苷酸次之,而四、五、六核苷酸重复类型很少。山地虎耳草转录组SSR以5~9次重复为主,且SSR数量随着重复次数的增加逐渐减少,基序长度主要集中于12~30 bp,多态性均在中等以上。     

基于转录组数据的桔小实蝇微卫星位点信息分析

以桔小实蝇为材料,从其转录组数据库中筛选功能微卫星(EST-SSR)序列,并进行SSR位点的信息分析.共获得1890个EST-SSR位点,可用于引物设计的SSR数为1296个.EST-SSR平均分布频率为1/10.21 kb,但这种分布频率在不同重复类型SSR之间相差很大.其中,三碱基重复SSR在该种昆虫的EST-SSR中出现的频率最高,结合其他文献推断三碱基重复可能是所有昆虫EST-SSR的优势类型.本文共设计了42对桔小实蝇EST-SSR引物,其中有18对引物可以扩增得到预期大小的条带.最后,探讨了基于转录组数据发掘昆虫SSR的前景和挑战,以及进行转录组EST-SSR筛选时应注意的问题.
     

杂交兰转录组SSR信息分析及EST-SSR标记开发应用

该研究主要开发筛选适用于杂交兰的EST-SSR引物,为杂交兰种质资源评价和遗传变异研究等提供可靠的分子标记。该研究对杂交兰进行转录组高通量测序,挖掘SSR位点和开发EST-SSR标记,并对不同种质的遗传多样性进行分析。结果表明,从31724条杂交兰Unigene中检测出18603个SSR位点,SSR出现频率为58.64%;SSR位点中的主导类型是单核苷酸重复,占总SSR的65.10%,其次是二核苷酸(23.56%)和三核苷酸(10.76%)重复;优势重复基元为A/T、AG/CT、AT/AT和AAG/CTT,分别占总位点的64.72%、13.74%、8.19%和2.51%。利用Primer Premier 5.0共设计了565对SSR引物,从筛选出的64对有效扩增引物中随机选择28对引物,对40份杂交兰种质进行多态性验证与遗传关系分析,其中16对(占57.14%)引物表现出可重复的高多态性,平均多态信息量(PIC)达0.789。基于扩增的多态性SSR信息,40份种质资源可聚为4类,聚类结果与其遗传背景基本一致。该研究印证了转录组测序获得的Unigene是SSR标记开发的有效来源,开发的EST-SSR引物可为杂交兰及近缘种的良种鉴别、遗传图谱构建、分子标记辅助育种及功能基因挖掘等提供有价值的候选标记。     

美洲南瓜转录组SSR信息分析及其分子标记开发

该文对美洲南瓜(Cucurbita pepo L.)开展转录组测序分析,共获得83 650条Unigene,利用MISA软件搜索1 Kb以上的15 356条Unigene,共检测出7 478个SSR位点,分布于5 786条Unigene中,出现频率为48.7%,平均分布距离为4.08 Kb。优势重复基序为单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸,分别占总SSR的47.90%、20.57%和22.36%。二核苷酸重复基序中以AG/CT为优势重复基序,三核苷酸重复基序以AAG/CTT为主。利用Primer 3.0共设计出5 786对SSR引物。从114对有效扩增引物中随机选择50对引物,对28个美洲南瓜种质进行多态性验证分析,其中35对(占70%)引物表现稳定可重复的多态性。利用UPGMA作图,将28份供试材料分为2类。利用美洲南瓜转录组数据进行SSR标记开发能获得较高频率的SSR位点,且类型丰富,为美洲南瓜遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更丰富可靠的标记选择。     

龙眼顶芽转录组简单重复序列(SSR)标记信息分析及分子标记开发

随着新一代测序技术的发展,大量的转录组数据和表达序列标签(EST)成为开发简单重复序列(SSR)标记的可利用资源。本研究利用MISA软件筛选龙眼(Dimocarpus longan)顶芽转录组数据库序列,从114 445条龙眼转录组unigene序列中发现11 546个SSR位点,SSR出现频率为10.09%。其中1 975条unigene含有两个或两个以上EST-SSR位点,占所有SSR位点的比例为17.10%,SSR出现的平均距离为7.52 kb。从龙眼转录组SSR核苷酸基序类型来看,二核苷酸(52.11%)和三核苷酸(46.15%)出现频率最高,占所有核苷酸出现频率的99.26%。在龙眼转录组SSR中二核苷酸重复基元出现频率最高的是AG/CT(4 250个,占36.81%),三核苷酸重复基元出现频率最高的是AAG/CTT(1 109个,占9.61%)。对含SSR位点的9 571条unigene序列进行引物设计,共设计出了8 347对SSR位点特异引物。随机挑选合成50对EST-SSR引物,以‘石硖’、‘储良’、‘古山2号’、‘立冬本’等四份龙眼材料的基因组DNA为模板对这批引物进行PCR扩增、筛选,结果表明,其中21对引物能产生理想的PCR产物,有效扩增率为42%;16对引物扩增条带具有多态性,占有效引物的76.2%;16对多态性引物共扩增获得50个条带,其中多态性片段21个,每对引物平均产生1.31个多态性片段。     

日本沼虾ITS1序列分析及SNPs位点的筛选

研究采用直接测序法,分析日本沼虾(Macrobrachium nipponense)rDNA基因内转录间隔区ITS1的DNA序列,以筛选日本沼虾SNPs位点。共分析了32个太湖水域野生日本沼虾样本,结果表明,日本沼虾ITS1序列平均长度为1749.8bp,是迄今已报道的最长的ITS1序列,A、G、T和C的平均含量分别为29.9%、28.3%、27.7%、14.0%,G+C的含量平均为42.3%。通过序列比对,共筛选出22个SNPs位点,SNPs位点出现频率为0.0126,其中9个为C/T转换(占40.91%),4个为A/G转换(占18.18%),2个为A/T颠换(占9.09%),5个为T/G颠换(占22.73%),1个为A/C颠换(占4.55%),1个A/T或C颠换(占4.55%)。日本沼虾ITS1序列的22个SNP位点中,21个位点为2个等位基因,1个位点出现了3个等位基因,为复等位基因位点。日本沼虾ITS1序列中还发现3个具有多态性的微卫星位点、1个高度变异区以及大量的缺失、插入。研究首次对日本沼虾ITS1序列进行了分析,并发现了大量的SNP位点,为日本沼虾遗传育种研究提供了新的分子标记。       

木麻黄EST序列中SSR的分布特征及有效SSR标记的筛选

从NCBI的EST数据库中获得的木麻黄EST序列共有34 752条,进行拼接后得到全长7 278.578 kb的非冗余序列(Unigene)12 062条,并从中检索得到分布于353条Unigene的367个SSR位点,SSR检出率为2.93%,平均分布距离为19.83 kb,包括39种重复基序类型。其中,以二核苷酸和三核苷酸为主要类型,在总SSRs中所占比例分别为57.77%和34.60%;而二核苷酸重复基序中,AG/CT所占比例最高,为93.87%;在三核苷酸重复基序中AAG/CTT所占比例最高,为44.09%。对检索出的EST-SSR位点设计得到97对引物,其中32对为可有效扩增引物。Blastx分析发现77.3%的含SSR位点的EST序列与非冗余蛋白序列数据库中功能序列具有同源性,而功能已知的序列中葡萄来源的序列占有最大比例(10.4%)。GO功能分类发现,含有SSR位点的EST序列中有47.3%至少具有1个GO注释,归入细胞组分的序列最多,而其中细胞质和细胞核的功能项所占比例较大。     

基于枇杷转录组序列的SSR分子标记引物开发

为获得更多的枇杷SSR引物,对枇杷转录组测序得到的1 kb以上的11 798条Unigenes进行SSR位点搜索。结果在3515 条Unigenes（6.77%）中共获得4438个SSR位点,其中主要重复类型为双碱基重复和三碱基重复,二者占SSR总数的68.27%,而四、五、六碱基重复类型较少,仅占1.42%。对选出的SSR标记采用Primer3进行引物设计,得到7911 对SSR位点特异引物,可用于枇杷遗传多样性分析、分子标记辅助育种、育种群体的建立等研究。     

水涝胁迫下辣椒转录组特征分析及EST-SSR标记开发

为开发适当的生物学工具以探索辣椒对水涝胁迫应答的分子机制,该研究对不同淹水处理的辣椒样本进行转录组分析,获得了丰富的序列数据,并在此基础上对SSR分子标记进行挖掘。结果表明:(1)辣椒转录组检测共获得128 939个Unigene,其总长度平均长度和GC含量分别是55 082 725、1 101 bp和40.57%。与七大功能数据库进行比较,分别有102 123个(NR: 79.20%)、110 157个(NT: 85.43%)、70 203个(SwissProt: 54.45%)、73 539个(KOG: 57.03%)、77 646个(KEGG: 60.22%)、77 442个(GO: 60.06%)以及68 216个(Pfam: 52.91%)个Unigene获得功能注释。发现脂质代谢、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、环境适应、次级代谢物生物合成、信号转导和翻译等途径在辣椒水涝胁迫应答中起重要作用。(2)从辣椒转录组数据中发掘到26 574个SSR位点分布在24 889个Unigene中。SSR的出现频率为20.61%,其中单核苷酸重复所占比例(37.26%)最高,其次是三核苷酸(31.00%)和二核苷酸(25.44%)重复类型,三者占EST-SSR总数的93.70%。在单核苷酸与二核苷酸中最多的基序类型为A/T、AG/CT和TC/GA,然后是AT和TA; 三核苷酸中最常见的基序类型是TTG/CAA和ACA/TGT。(3)用Primer 3在线工具设计了10 002对EST-SSR引物,随机选择30对引物进行PCR扩增,均可获得有效扩增。对3份辣椒材料进行扩增,其中7对引物可以扩增出目标条带。综上所述,在辣椒中优势SSR重复类型的基序结构和其他品种基本相近,并初步探索了辣椒水涝胁迫应答的分子机制,开发了EST-SSR标记,为辣椒耐涝遗传育种提供了参考。     

思茅松转录组SSR分析及标记开发

基于思茅松转录组测序数据进行其SSR标记开发,为丰富思茅松SSR数据库提供参考。采用MISA软件对思茅松59 636条Unigene进行SSR搜索,共获得3 745个SSR位点,分布频率为6.28%,平均11.36 kb出现一个SSR位点。SSR重复类型以三核苷酸基序为主,其次是二核苷酸基序,所占比例分别为49%和24%,其主要重复单元分别为AGC/CTG和AT/TA。随机挑选224个位点进行引物设计及合成,琼脂糖凝胶检测发现其中29个位点具有多态性且效果良好,但仅12个位点符合SSR重复类型的倍数大小且扩增效率高于85%。利用这12对荧光标记引物,对2个居群42份样本进行遗传多样性分析,共检测到35个等位基因,多态性信息量(PIC)为0.093 2-0.480 9,平均为0.306 9。4个位点为低度多态位点(0PIC0.25),8个位点为中度多态位点(0.25PIC0.5)。这12个标记可用于思茅松遗传多样性分析、遗传图谱构建、基因定位及克隆等研究,旨为思茅松分子标记辅助育种及变异水平等研究提供技术支持。