漆树EST-SSR引物开发

利用NCBI数据库进行漆树EST-SSR引物开发,从NCBI数据库中共下载漆树EST序列87 856条。利用MISA软件进行序列处理、拼接及聚类后,从87 856条漆树EST序列中拼接组装成3 979条非冗余序列,含SSR位点的EST序列出现频率占EST序列总数的4.5%,从3 979条非冗余序列中检测到487个SSRs微卫星位点,出现频率为12.2%。这些SSR位点中,三核苷酸和二核苷酸重复基元所占比例较高。采用Primer5.0软件,共成功设计50对EST-SSR引物,50对EST-SSR引物在25个漆树个体上均能扩增出清晰的电泳条带,其中18对引物检测出了多态性条带,扩增率达36%。     

梅EST-SSR标记的开发及利用

利用MISA软件对10 123条梅EST序列进行SSR位点查找,得到含SSR位点的序列935条,SSR位点1233个,平均每100条EST序列中含有12.18个SSR位点.2核苷酸、3核苷酸重复是最主要的重复类型,分别占35.52%和41.36%.设计了40对EST-SSR引物并进行扩增,有24对引物能扩增出理想的PCR 产物,其中17对引物具有较好的扩增多态性.测序后发现13对引物中有73.08%的片段具有相应的SSR位点,对杏DNA指纹中部分谱带的测序结果也证明了是梅扩增出的相应的SSR位点.根据本研究含有SSR位点的测序结果推算,从梅EST中开发真实SSR位点的数目为901.随机选择13对引物对杏和梅进行DNA指纹构建与遗传多样性分析,结果发现,来源于梅的EST-SSR引物在杏中有很高的通用性,这些引物把梅和杏分成了两大群体,说明他们是遗传差异明显的两种植物.     

亚麻EST-SSR信息分析与标记开发

与基因组SSR相比,以EST为基础的EST-SSR分子标记具有自身的优点。本研究从11240条亚麻（Linum sitatissmum L.）EST序列中检索出877条含有SSR的序列,其出现频率为7.8%。其中以三核苷酸重复出现的频率最高,占总SSR序列的60.1%;其次是二核苷酸重复,占21.9%;四、五和六核苷酸重复占18%。根据这些含SSR的EST序列共设计了73对SSR引物,在8份亚麻材料间通过PCR扩增检测,有63对引物扩增出清晰条带,引物可用率86.3%;有17对引物在8份亚麻材料间显现出多态性,占可扩增引物的26.3%。     

烟草叶绿体基因组和线粒体基因组SSR位点分析

利用生物信息学方法对烟草叶绿体和线粒体基因组数据中的SSR信息进行了分析.结果表明,在叶绿体和线粒体基因组中分别获得186和578个SSR位点,SSR间的平均距离分别为838 bp和745 bp.在SSR的分布区域上,绝大多数SSR位点分布在UTR(尤其是5’UTR)区域;在SSR重复碱基类型上,主要集中在二、三碱基重复,二者占总SSR位点的90％以上,其中三碱基重复类型丰度最高.利用全部657对SSR引物在供试的10份烟草材料中进行扩增,发现所有引物均能获得目的片段,但在普通烟草内品种间并未检测到多态性,而在烟草种间有26对叶绿体基因组SSR引物和178对线粒体基因组SSR引物扩增出多态性条带,表明来源于烟草叶绿体基因组和线粒体基因组的SSR标记适合用于烟草种间进化、分类、遗传多样性等方面研究.     

茶树EST-SSRs分布特征及标记开发

为了在茶树中开发EST-SSRs功能性标记,利用生物信息学方法对NCBI网上公开的3288条茶树(Camellia sinensis) ESTs序列进行EST-SSRs特征分析。剔除冗余序列,得到非冗余序列2083条。在非冗余序列中发现含不同重复基元SSRs的EST序列有385条,共486个EST-SSRs,平均相隔2.10 kb出现一个SSR。在2-6 bp的重复基元中,二核苷酸重复基元的SSRs出现频率最高(51.97%),其次是三核苷酸(19.55%)。对所有的重复基元类型进行统计分析发现, 所占比例最高的是AG/CT(47.74%),其次分别是AT/TA(4.73%)和AAG/CTT(4.73%)。利用Prime 5 软件,设计了206对EST-SSRs引物,随机选用72对引物进行SSR扩增,发现31对引物可以扩增出条带,其中29对引物具有多态性,多态性比率为93.5%。这些EST-SSRs将有助于茶树基因组学方面的研究。     

柑橘EST-SSR分子标记分析

对来源于甜橙（Citrus sinensis Osbeck）、枳壳（Poncirus trifoliata Raf．）和其他柑橘非冗余EST数据库的38124条单-基因（Unigene）序列进行了简单重复序列SSRs（Simple Sequence Repeat）搜索,所分析的柑橘非冗余核酸序列总长23．29Mb,从中获得了8218条SSR,其中包括单碱基重复4913条（59．8％）,2碱基重复1419条（17．3％）,3碱基重复1709条（20．8％）,4碱基重复114条（1．39％）,5碱基重复23条（0．28％）,6碱基重复40条（0．49％）。大约每2．8kb长度的单-基因序列中即存在1个SSR,即平均4．6个单-基因中存在1个SSR。随碱基重复单元（motif）的不同,SSR的最大长度在40-105之间,全部重复序列的平均长度为20．9bp。各种SSR（1-,2-,3-,4-,5-,6-核苷酸重复）的发生频率在甜橙和枳壳间非常接近。其中单碱基重复序列是最丰富的重复单元,其次为3碱基重复。在所得的SSR的重复单元中,富含A碱基的重复单元的分布占据优势地位,出现的频率与密度均较高,而富含CG碱基的重复单元出现频率和密度较低。用25对EST-SSR引物对6个柑橘品种的多样性进行了PCR检测,结果表明,所有25对引物在6个柑橘品种间均扩增到多样性条带,证实通过柑橘EST数据库的发掘能够高效地筛选到基因水平的SSR标记。     

小麦EST-SSRs的通用性研究

小麦EST—SSRs是一种从小麦ESTs序列中开发的新型SSR标记。根据小麦ESTs设计的597对EST—SSRs引物在小麦、玉米、水稻和大豆中的有效扩增比率分别为80％、65．8％、62．1％和58．1％。其中,255对EST—SSRs引物(42．7％)在四种作物中都能获得预期产物。序列相似性比较发现,255个通用EST—SSRs标记所对应的基因80％功能已知,其中30％与蛋白质定位相关,其余70％参与细胞代谢、转录调控、细胞发育、防御体系及其他所涉及的生理生化过程。由于不同物种间基因保守性,本研究发掘的EST—SSRs引物对于小麦功能基因组和比较基因组研究都有重要意义。     

桉树EST序列中微卫星含量及相关特征

通过对桉树属(Eucalyptus)的10000条EST序列进行分析,在其中的1499条序列上共发现1775个微卫星重复序列。含有微卫星的EST序列约占序列总数的15%。此外,还发现桉树EST序列所含微卫星长度的变异速率与重复单元长度呈负相关;微卫星的丰度与重复单元长度也呈负相关(三碱基重复微卫星除外)。在桉树EST序列中,重复单元长度为三碱基的微卫星最为丰富。三碱基重复单元微卫星的过度富集可能是由于遗传密码选择所致。在微卫星的丰度及长度变异方面,桉树EST序列与杨树(Populus trichocarpa)基因组注释的转录序列随重复单元长度的变化呈现出相同的规律,但桉树EST序列中微卫星频率及三碱基重复微卫星的含量显著偏低,推测含微卫星的基因表达丰度极有可能低于不含微卫星的基因。通过对发现的所有微卫星位点进行引物设计,并对设计的引物进行PCR检测,结果表明所设计的引物具有极高的扩增成功率。     

桉树EST序列中微卫星含量及相关特征

通过对桉树属（Eucalyptus）的10000条EST序列进行分析,在其中的1499条序列上共发现1775个微卫星重复序列。含有微卫星的EST序列约占序列总数的15%。此外,还发现桉树EST序列所含微卫星长度的变异速率与重复单元长度呈负相关;微卫星的丰度与重复单元长度也呈负相关（三碱基重复微卫星除外）。在桉树EST序列中,重复单元长度为三碱基的微卫星最为丰富。三碱基重复单元微卫星的过度富集可能是由于遗传密码选择所致。在微卫星的丰度及长度变异方面,桉树EST序列与杨树（Populus trichocarpa）基因组注释的转录序列随重复单元长度的变化呈现出相同的规律,但桉树EST序列中微卫星频率及三碱基重复微卫星的含量显著偏低,推测含微卫星的基因表达丰度极有可能低于不含微卫星的基因。通过对发现的所有微卫星位点进行引物设计,并对设计的引物进行PCR检测,结果表明所设计的引物具有极高的扩增成功率。     

烟草ESTs资源的SSR信息分析

烟草ESTs数量迅速增加为开发新的SSR标记提供了宝贵的资源.经过软件分析,对242 683条烟草ESTs序列剔除冗余序列,在211 728条非冗余烟草ESTs序列中,共检索出9 339个SSR,SSR之间的距离约为14.21 kb,检出率为4.41%,包括216种重复基元.其中三核苷酸重复类型的SSR占主导地位,占总SSR的50.34%,其次为二核苷酸和单核苷酸,分别为23.00%,16.48%,其余重复类型所占比例均不足5%.在所有重复基元中,A/T重复为主要类型,占所有重复14.68%,其次为AT/TA、AG/TC、AAG/TTC,分别为10.49%、9.48%、6.85%.随机设计10对EST-SSR引物,对6个品种烟草进行扩增,10对EST-SSR引物均能扩增出产物,其中1对引物在6个品种有多态性.本研究为烟草EST-SSR标记的建立和进一步应用奠定了基础.     

Analysis of Microsatellites in Citrus Unigenes

Simple sequence repeats (SSRs) were investigated in the unigene sequences from expressed sequence tags (EST) of sweet orange (Citrus sinensis osbeck), trifoliate orange (Poncirus trifoliata Raf.) and other citrus species and cultivars. A total of 37 802 citrus unigene sequences corresponding to 23.29 Mb were searched, resulting in the identification of 8 218 SSRs. Among them there were 4 913 (59.8%) mono-, 1 419 (17.3%) di-, 1 709 (20.8%) tri-, 114 (1.39%) tetra-, 23 (0.28%) penta- and 40 (0.49%) hexa-nucleotide SSRs. The estimated frequency of SSRs was approximately 1/2.8 kb, which could be extrapolated to 1 SSR-containing unigene in 4.6 unigenes. The maximum length of the SSR ranged from 40 to 105 bp depending on the repeating numbers of the motif in the SSR. The overall average length of SSRs was 20.9 bp. The frequencies of different SSR types (di-, tri-, tetra-, and penta-nucleotide repeats) were very similar between sweet orange and trifoliate orange. The mononucelotide repeats appeared to be the most abundant SSRs within sweet orange and trifoliate orange, followed by trimeric repeats. The adenine rich repeats such as A/T, AG, AT, AAG, AAAT, AAAG, AAAT, AAAAG, AAAAT etc. were predominant in each type of SSRs (mono-, di-, tri-, tetra-, and penta-), whereas the C/G, CG, CCG repeats were less abundant. Twenty-five primer pairs flanking EST-SSR loci were designed to detect the possible polymorphism of six citrus cultivars including sweet orange and trifoliate orange. The PCR result with all these 25 primer pairs revealed the existence of polymorphism within six citrus cultivars confirming that citrus EST database could be efficiently exploited for the development of gene-derived SSR markers.     

亚麻EST序列中SSR标记的筛选

利用亚麻NCBI数据库中的7 941条亚麻EST序列进行SSR的筛选,共发现222个SSR,占整个EST数据库的2.73%,其中三核苷酸重复单元的EST-SSR占总SSR的72.1%,二核苷酸和四核苷酸二者出现的频率基本相近,分别占总SSR的14.4%和13.5%.AGAA是四核苷酸中的优势重复类型,占四核苷酸重复类型的67.67%.设计的21对EST-SSR引物中有18对在10个亚麻材料中有扩增产物,占设计引物的85%,有14对产物条带比较清晰并具有多态性.基于SSR标记进行聚类分析,可将10个亚麻材料划分为3个组.本研究建立的亚麻SSR标记,为亚麻遗传多样性鉴定、分子作图等研究提供了一种有效的分子标记系统.     

Identification and characterization of SSRs from soybean (Glycine max) ESTs

Microsatellites, or simple sequence repeats (SSRs), are very useful molecular markers for a number of plant species. We used a new publicly available module (TROLL) to extract microsatellites from the public database of soybean expressed sequence tag (EST) sequences. A total of 12,833 sequences containing di- to penta-type SSRs were identified from 200,516 non-redundant soybean ESTs. On average, one SSR was found per 7.25?kb of EST sequences, with the tri-nucleotide motifs being the most abundant. Primer sequences flanking the SSR motifs were successfully designed for 9,638 soybean ESTs using the software primer3.0 and only 59 pairs of them were found in earlier studies. We synthesized 124 pairs of the primers to determine the polymorphism and heterozygosity among eight genotypes of soybean cultivars, which represented a wide range of the cultivated soybean cultivars. PCR amplification products with anticipated SSRs were obtained with 81 pairs of primers; 36 PCR products appeared to be homozygous and the remaining 45 PCR products appeared to be heterozygous and displayed polymorphism among the eight cultivars. We further analysed the EST sequences containing 45 polymorphic EST-SSR markers using the programs BLASTN and BLASTX. Sequence alignment showed that 29 ESTs have homologous sequences and 15 ESTs could be classified into a Uni-gene cluster with comparatively convincing protein products. Among these 15 ESTs belonging to a Uni-gene cluster, 9 SSRs were located in 3'-UTR, 4 SSRs were located in the intron region and 2 SSRs were located in the CDS region. None of these SSRs was located in the 5'-UTR. These novel SSRs identified in the ESTs of soybean provide useful information for gene mapping and cloning in future studies.     

基于差减cDNA文库EST信息的月季花香突变体SSR标记的开发

在前期月季花香突变体差减文库EST序列信息的工作基础上, 文章开发出新的与花香相关的SSR标记。从正反向差减文库391条EST中检索到10条含有10个SSR的序列, SSR的检出率为2.6%, EST-SSR的重复基元共搜索到10种。利用部分EST-SSRs序列设计了6对SSR引物, 以花香突变体‘往日情怀’及其野生型‘金银岛’DNA为模板, 对引物进行筛选, 5对引物有扩增条带, 其中3对引物有特异性扩增条带。同时利用这些可扩增的引物对典型芳香和无香两组月季栽培品种进行多态性检测, 发现这5对引物均显示多态性。表明所建立的SSR标记是一种可行而有效的方法。     

Analysis on Frequency and Density of Microsatellites in Coding Seauences of Several Eukarvotic Genomes

Microsatellites or simple sequence repeats (SSRs) have been found in most organisms during the last decade. Since large-scale sequences are being generated, especially those that can be used to search for microsatellites, the development of these markers is getting more convenient. Keeping SSRs in viewing the importance of the application, available CDS (coding sequences) or ESTs (expressed sequence tags) of some eukaryotic species were used to study the frequency and density of various types of microsatellites. On the basis of surveying CDS or EST sequences amounting to 66.6 Mb in silkworm, 37.2 Mb in fly, 20.8 Mb in mosquito, 60.0 Mb in mouse, 34.9 Mb in zebrafish and 33.5 Mb in Caenorhabditis elegans, the frequency of SSRs was 1/1.00 Kb in silkworm, 1/0.77 Kb in fly, 1/1.03 Kb in mosquito, 1/1.21 Kb in mouse, 1/1.25 Kb in zebrafish and 1/1.38 Kb in C. elegans. The overall average SSR frequency of these species is 1/1.07 Kb. Hexanucleotide repeats (64.5%-76.6%) are the most abundant class of SSR in th     

橡胶树EST-SSR标记的开发与应用

通过对橡胶树10 778条EST序列进行拼接, 共得到Unigene 3 090条, 从中发掘出分布于353条Unigene的430个EST-SSR位点, SSR发生频率为11.42%, 平均分布距离为3.93 kb。在橡胶树EST-SSR中, 二核苷酸和三核苷酸重复是主要的重复类型, 分别占63.49%、32.09%。TC/AG、CT/GA和CTT/GAA、AAG/TTC、AGA/TCT是二、三核苷酸的优势重复类型。利用PRIMER5.0设计引物148对, 随机挑选21对引物进行合成, 并用其中15对扩增较好的引物, 通过变性聚丙烯酰胺凝胶结合银染的方法对44个橡胶树无性系进行了遗传多样性检测, 构建了聚类分析树状图。研究结果表明, 从橡胶树EST中开发SSR标记是有效、可行的, 文章所开发的EST-SSR引物可用于橡胶树遗传分析研究。     

甘薯与牵牛EST资源的SSR信息分析

为挖掘番薯（Ipomoea）属EST-SSR资源,从NCBI数据库下载23406条甘薯（Ipomoea batatas (L.) Lam.）EST和62282条牵牛（Ipomoea nil (L.) Roth）EST,利用生物信息学软件预处理、去冗余、拼接处理后得到12812条无冗余的甘薯EST（6.70 Mb）和28422条牵牛唯一序列（17.19 Mb）。对这些序列进行SSR搜索,在甘薯上获得328个SSR位点,发生频率为2.56%;牵牛上筛选到962个SSR位点,出现频率为3.38%。甘薯和牵牛EST-SSR具有多个共同特征：在SSR位点中,主要是二核苷酸重复类型,其次是三核苷酸重复;在二核苷酸重复中,出现最多的重复基序为AG/CT,其次是AT/AT;在三核苷酸重复中,主要基序是AAG/CCT;SSR位点的长度主要集中在20~22 bp。结果表明,这些搜索出的EST-SSR重复基序类型丰富、多态性潜能高,具有较高的开发和利用价值。