基于转录组测序的波纹唇鱼SSR和SNP多态特征分析

波纹唇鱼是一种极度濒危的珍贵观赏鱼和高价值食用鱼,全面了解其转录组中SSR和SNP位点的分布及序列特征,可有助于开展波纹唇鱼遗传资源的保存和合理开发利用。利用二代高通量RNA-seq测序技术对波纹唇鱼进行转录组测序,通过MISA和Samtools对所得Unigene进行SSR与SNP位点的发掘与分析。结果显示,在150 218条Unigene序列中共发现22 428个SSR,出现频率为14.93%,平均约5.35 kb出现1个SSR。波纹唇鱼SSR的主要重复单元类型为单碱基和二碱基重复,分别占SSR总数的61.32%和19.12%,除复合类型以外,所有重复基元共65种,其中(A/T)n所占比例最高(55.64%),(AG/CT)n和(AC/GT)n分别占8.31%和6.80%。22 427个SSR处于CDS中,其中1 773个位于编码区。SSR重复次数集中在5～15次,序列平均长度为13.3 bp。3 438个SSR位点共获得669对候选引物。随机选取50对验证,发现21对可扩增出与预期产物长度大小一致的特异性条带,其中5对在4个波纹唇鱼个体间具有多态性。在Unigene中共发现245 373个SNP位点,发生频率为1/490 bp,其中转换类型发生频率显著高于颠换类型,转换类型中A/G (33.61%)和C/T (32.51%)发生频率最高,颠换类型中则是A/T的最高(11.12%)。波纹唇鱼转录组中SSR和SNP位点非常丰富,可为波纹唇鱼遗传多样性分析、亲缘关系鉴定与遗传资源开发利用等方面提供丰富的基础数据信息。     

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。     

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。     

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。     

中间锦鸡儿转录组EST-SSR标记系统性识别与引物筛选

旨在对中间锦鸡儿转录组数据库EST信息进行SSR系统性识别和初步验证,为进一步SSR分子标记开发提供依据。对Hi Seq2000测序技术获得的中间锦鸡儿转录组Unigenes进行SSR位点搜索,共获得45 706个SSR位点,出现频率为10.38%,平均4.30kb出现一个SSR位点。SSR重复类型以单核苷酸重复序列基元为主,所占比例为56.47%;二核苷酸、三核苷酸重复序列基元的数量所占比例分别是20.56%和21.04%;其他数量的基元所占比例仅为1.9%。多核苷酸重复类型中最多的为2核苷酸重复AG/CT;其次为3核苷酸重复AAG/CTT。针对EST-SSR位点随机挑选了150对引物,通过琼脂糖凝胶电泳进行PCR验证,其中有79对能获得扩增条带,21对引物扩增出单一条带,比例为14.0%。     

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。     

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。     

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。     

伯乐树转录组SSR分布特征及其引物开发

基于伯乐树(Bretschneidera sinensis Hemsl.)转录组测序数据,采用生物信息学方法分析该物种转录组中SSR位点的分布特征,利用TP-M13-SSR (Simple sequence repeat with tailed primer M13)方法检测12株无亲缘关系样本SSR引物位点的多态性。结果显示,8772个SSR位点分布在6732条unigene序列上,SSR位点出现频率和分布密度分别为25.48%和1/4.39 kb。不同重复基元类型中,单核苷酸、2核苷酸和3核苷酸为主要SSR基元类型,SSR数分别占SSR总数的53.72%、29.42%和15.42%。其中,2核苷酸基元类型中,AG/CT基元出现的SSR位点最多,占总数的22. 21%; 3核苷酸基元类型中,AAG/CTT基元分布的SSR位点最为丰富,ACC/GGT和ATC/ATG次之。120对自主开发的SSR引物中,有68对扩增产物检测到目的片段,其中有49对引物位点呈现多态性,多态位点比例为72.06%;单个位点等位基因数目为2～7,平均单个位点等位基因数为3.55。研究结果表明基于转录组序列开发的伯乐树SSR位点多态性较高。     

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。