从公共数据库中利用数据挖掘的方法开发15条黄金鲈EST-SSR标记

黄金鲈是美国中西部地区重要的淡水经济型鱼类。TypeⅠ型标记对于比较作图和遗传学研究有相当重要的作用, 但是黄金鲈的TypeⅠ标记数量相当少。研究通过数据挖掘的方法从公共数据库中挖掘黄金鲈的TypeⅠ型即EST-SSR标记。实验结果分析了21968条EST序列, 约14.4%的序列包含不同类型的核心重复单元。CA重复是最丰富的二碱基重复单元。从中挑选62条包含SSR的EST序列设计引物, 筛选得到15对多态的微卫星位点。群体遗传学参数显示15对EST-SSR位点的等位基因数范围为4—19(平均数为9), 观测杂合度和期望杂合度的范围分别为0.103—0.929和0.116—0.934, 有4个位点偏离HWE平衡。研究得到的EST-SSR标记适用于黄金鲈的群体遗传学和基因组作图研究。     

草鱼Ⅰ型微卫星标记的发掘及其多态性检测

表达序列标签(EST)是发掘Ⅰ型微卫星标记的重要资源。研究运用生物信息学方法,从草鱼头肾组织3027条EST序列中搜索到322个微卫星位点,占整个EST数据库的10.6%。其中,二核苷酸重复位点151个(46.9%),三核苷酸重复位点137个(42.5%),四、五、六核苷酸重复位点较少;在二核苷酸重复位点中,AC/GT重复位点最为丰富,占二核苷酸重复位点总数的50.3%,AG/CT重复次之,占二核苷酸重复位点总数的40.4%,AT和GC重复较少。10个微卫星位点的多态性检测结果显示,4个位点在草鱼测试群体中呈多态性,多态性位点的平均多态信息含量(PIC)和平均遗传杂合度(H)分别为0.5236和0.5441,其中,2个多态性位点的PIC值大于0.5,呈现高度多态性特征。Ⅰ型微卫星标记将为草鱼遗传连锁图谱构建和QTL分析提供有效的基因分子标记。       

高丹草EST-SSR标记的开发及其遗传多样性

对NCBI数据库中210 878条高粱EST序列进行处理, 得到57 498条无冗余EST序列, 经SSR搜索, 发现3 338个SSR分布于3 116条EST序列中, 分布频率为1/11.28 kb, 包括215种基元重复类型。其中三核苷酸重复最高, 占68.33%, 二核苷酸重复占17.97%。3 338条SSR序列中有1 694条序列能够设计出引物, 所占比例为50.75%。选取14对引物进行合成, 对50份高丹草、7份高粱和3份苏丹草材料进行了EST-SSR扩增, 共检测到72个等位变异, 平均每对引物检测出5.14个基因位点。每对引物多态性指数范围为0.54~0.93, 遗传距离的变化范围0.1646~0.6398。结果显示：供试材料具有较丰富的遗传多样性, 根据EST-SSR数据的聚类分析, 将供试材料按亲缘关系远近分为5大类, 来源相同的品种大致聚在一类, 呈现出一定的地域性分布规律。同时发现4个特异分子标记, 其中引物D1763只对314A和白壳苏丹草杂交后代GB-4-2高丹草审定品种产生特异性, 此标记已作为该材料的特异性标记用于种质资源的鉴定中, 同时表明, EST-SSR标记是高丹草遗传多样性及特异性研究的一种有效方法。     

芦笋EST资源的SSR信息分析

为了在芦笋中开发EST-SSR功能性标记,对来源于NCBI公共数据库的8590条芦笋(AsparagusofficinalisL.)EST序列进行简单重复序列SSR搜索。剔除冗余序列,得到非冗余序列8377条。在非冗余序列中共挖掘出469个EST-SSR,平均相隔14.80kb出现1个SSR。在所有的重复基序中,二核苷酸重复基序的SSR所占比例最高40.51%(190/469),其次是三核苷酸34.97%(164/469),六核苷酸21.11%(99/469)。在所有基序里,CT/AG出现的频率最高有62次,占全部重复基序的13.22%(62/469)。选取含SSR的EST序列30条,并利用primer5软件设计引物,进行SSR位点的扩增,其中27对引物扩增产物,24对有较清晰可靠的目标扩增条带,占引物数的80%,且所检测出的芦笋等位基因数量较丰富,平均4.93个/对。这些EST-SSR标记的开发将有助于芦笋群体遗传多样性、遗传图谱构建、基因定位、分子标记和系谱分析等方面的研究。     

鲫鱼(Carassius auratus)表达序列标签资源的SSR构成与分布分析

分析鲫鱼EST资源的SSR信息,为开发EST-SSR标记奠定基础.从GenBank中获得鲫鱼EST序列,然后用Sequencher 4.8软件进行序列拼接得到Uni-EST序列,再通过SciRoKo 3.4软件扫描Uni-EST序列中的SSR,最后得出EST-SSR的分布特征、频率和重复基元类型等特征.通过搜索共获得9 230条鲫鱼EST原始序列,通过使用计算机软件进行预处理共得到全长为3.81×106 bp的无冗余Uni-EST 7 092条.在这些序列中共搜索出597个SSR位点,分布在545条Uni-EST序列中,发生频率为8.13％,EST-SSR的平均长度为(19.34±6.23) bp,平均每Mb含156.55个SSR位点.单核苷酸重复在鲫鱼EST-SSR中占主导地位,发生频率为39.53％,其次为二核苷酸重复,发生频率为36.68％以及三核苷酸重复的15.41％.在所有非单核苷酸重复基元中,AC基元出现频率最高,其次为AG.设计出引物404对.最后得出结论鲫鱼EST中SSR出现的频率较高,并且类型较为丰富,为进行遗传多样性分析和重要经济性状筛选等方面的研究提供了基础和指导.     

家蚕第12连锁群EST-SSR标记的筛选和分析

为了探究家蚕Bombyx mori EST-SSR标记的多态性, 对检索获得的家蚕第12连锁群的4 465条EST序列进行了分析, 整理和拼接后得到581条非冗余EST序列, 总长度约为480 kb。其中, 有122条序列中共检测到154个EST-SSR, 占所研究的EST序列的2.73%, 平均每3.12 kb 含有一个EST-SSR。在所检测的EST-SSR中, 三核苷酸和四核苷酸重复是主导类型, 分别占总数的36.36%和28.57%,大部分表现为Perfect形式; 核苷酸重复平均长度约为16.2 bp, 最长为30 bp。进一步进行同源性分析, 发现有26条序列可以在NCBI中检索到同源序列, 在这些序列中一共含有40个SSR, 其中14个(35.0%)位于5′-UTR, 11个(27.5%)位于3′-UTR, 15个(37.5%)位于CDS区。根据筛选到的微卫星序列设计11对引物, 其中8对引物有扩增产物, 且条带清晰; 应用引物ES1204对8个家蚕品种进行PCR扩增都呈现多态性。结果说明通过家蚕EST数据库发掘SSR标记是一条可行的途径。     

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。     

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.     

燕麦EST-SSR标记的开发和利用

为拓展分子标记在燕麦种质资源分析与鉴定中的应用,利用公共数据库中的25376条EST(expressed sequence tags)序列,开展了燕麦EST-SSR功能性标记的开发和利用研究。25376条EST序列经拼接去冗余后获得了11618条序列,从中筛选出含有不同重复基元的SSR且重复次数较多、长度较长的556条EST序列进行引物设计,开发了50对燕麦EST-SSR引物,通过筛选得到40对有效的EST-SSR引物。选取其中4对引物对5个燕麦种质资源进行了PCR扩增及产物测序,结果表明扩增条带多态性是由SSR差异造成的。利用40对ESTSSR引物对15个六倍体燕麦种质资源进行遗传多样性分析,共扩增出89个等位基因,平均每对引物产生2.23个等位基因;UPGMA聚类分析表明,15个六倍体燕麦种质资源在Dice系数为0.93处聚为3支,基本上是按照不同种进行聚类的,在相同种中又根据地理来源分别聚集成支。利用40对EST-SSR引物对31个遗传背景不清的燕麦种质资源进行基因组倍性鉴定,发现这些种质中可能存在有四倍体和二倍体的燕麦新资源。本研究开发的燕麦EST-SSR功能性标记将在燕麦遗传多样性分析、遗传图谱构建及燕麦属内种间基因组鉴定等方面发挥重要作用。     

西花蓟马EST-SSR信息分析、标记筛选及其与Genomic-SSR的多态性比较

西花蓟马Frankliniella occidentalis是一种世界性入侵昆虫, 近年来传入我国并不断扩散蔓延。基于简单重复序列（simple sequence repeats, SSRs）的西花蓟马种群遗传结构研究对于揭示其传播途径等具有重要的指导价值。本研究对来源于西花蓟马的13 839条EST序列进行了uni-EST组装、 EST-SSR信息分析以及标记筛选, 并比较了EST-SSR与Genomic-SSR在分析遗传多样性方面的差异。结果表明： 在7 707个singlets中共找到2 623个SSR位点, 分布于1 930个uni-EST中, 平均每2.21 kb就出现一个SSR位点。重复单元中, 以单碱基重复单元为主（83.00%）, 其次是四碱基重复单元（11.17%）, 而二、 三、 五和六碱基重复单元所占比例较低（分别为1.41%, 0.80%, 2.02%和0.91%）。设计出的22对EST-SSR引物中, 4对引物能稳定扩增出清晰的目的条带; 荧光标记毛细管电泳发现3对引物表现出多态性。西花蓟马EST-SSR与Genomic-SSR多态性分析表明, 这3对多态性EST-SSR引物揭示的多态信息含量（PIC）为0.48~0.69, 比5对多态性Genomic-SSR引物揭示的PIC（0.88~0.92）略低。本研究结果可为今后更深入开展西花蓟马的种群遗传结构分析提供帮助。     

陆地棉EST长度多态性与其SSR分布特征相关性分析

目的:分析陆地棉EST长度多态性与其SSR分布特征的相关性。方法:从NCBI公共数据库下载陆地棉EST序列,应用SSRIT搜索SSR,分析20 000条无冗余的EST序列。结果:在剔除低质量和冗余的序列后,得到全长为7 363.878kb的无冗余EST序列7 322条,其中含有SSR位点的EST序列数520条,占被分析EST比例的2.60%。长度在400bp以下的EST序列含SSR的比例为1.46%;长度在400bp以上的EST序列含SSR的比例为8.94%。在1～6bp的重复基元中,二核苷酸重复基元的SSR重复频率最高,占总数的63.46%,其次是三核苷酸,占总数的34.04%。二核苷酸类型(AG)n、(AT)n和三核苷酸类型(AAG)n、(ACC)n、(ACT)n、(AAT)n是SSR的主要重复基元。结论:棉花EST-SSR可用于棉花分子标记,为有针对性设计陆地棉EST-SSR引物奠定基础。     

Characterization and molecular marker screening of EST-SSRs and their polymorphism compared with Genomic-SSRs in Frankliniella occidentalis ( Thysanoptera: Thripidae)

西花蓟马Frankliniella occidentalis是一种世界性入侵昆虫,近年来传入我国并不断扩散蔓延.基于简单重复序列(simple sequence repeats,SSRs)的西花蓟马种群遗传结构研究对于揭示其传播途径等具有重要的指导价值.本研究对来源于西花蓟马的13839条EST序列进行了uni-EST组装、EST-SSR信息分析以及标记筛选,并比较了EST-SSR与Genomic-SSR在分析遗传多样性方面的差异.结果表明:在7707个singlets中共找到2623个SSR位点,分布于1 930个uni-EST中,平均每2.21 kb就出现一个SSR位点.重复单元中,以单碱基重复单元为主(83.00％),其次是四碱基重复单元(11.17％),而二、三、五和六碱基重复单元所占比例较低(分别为1.41％,0.80％,2.02％和0.91％).设计出的22对EST-SSR引物中,4对引物能稳定扩增出清晰的目的条带;荧光标记毛细管电泳发现3对引物表现出多态性.西花蓟马EST-SSR与Genomic-SSR多态性分析表明,这3对多态性EST-SSR引物揭示的多态信息含量(PIC)为0.48 ～0.69,比5对多态性Genomic-SSR引物揭示的PIC(0.88 ～0.92)略低.本研究结果可为今后更深入开展西花蓟马的种群遗传结构分析提供帮助.     

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%。     

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.     

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。     

番红花EST资源的SSR信息分析

从NCBI公共数据库下载得到6745条番红花EST,通过前处理得到全长为612.01 kb的无冗余EST 1431条.在这些序列中搜索出108个SSR,分布于103条EST中,出现频率为7.55%.这些EST-SSR的平均分布距离是5.67 kb.二核苷酸重复和三核苷酸重复是番红花主要的重复类型,分别占总EST-SSR...     

银杏EST序列中微卫星的分布特征

本文利用从NCBI下载的21 590条银杏EST序列,分析了银杏(表达序列标签微卫星)EST-SSR在银杏EST序列的分布和比较了在不同长度EST序列中的SSR特性.在剔除冗余和低质量序列后,得到总长为5 708.385 kb的无冗余EST序列7 961条,发现了405个EST序列(5.09%)含有475个SSR,长度400-1000 bp的EST序列含SSR位点数为445个,占SSR总数的93.68%.二核苷酸和三核苷酸基元类型是银杏EST-SSR的主要类型,分别占SSR总数的73.89%和24.00%,最常见的SSR基元是:(AT)_n、(AG)_n、(AC)_n、(AAG)_n和(AAT)_n.通过对银杏EST序列中SSR位点信息的发掘分析,为有针对性地设计EST-SSR引物,开发银杏EST-SSR分子标记奠定基础.     

华仁杏EST-SSR标记引物设计与开发

随着生物科技的进步,ESTs（表达序列标签）已经成为开发SSR（简单重复序列）标记的重要资源。本文利用NCBI公共数据库下载蔷薇科EST序列22 458条,使用SSRHunter1.3软件进行了SSR搜索,从中获得22 527条SSR,应用Primer5.0软件设计并经由Oligo7.0软件检测,共得到61对EST-SSR引物。利用这些引物对8个华仁杏品种进行了PCR扩增及检测,得到10对能产生清晰多态性条带的EST-SSR标记,标明了10对引物的序列,为进一步开展华仁杏SSR分子标记辅助育种研究奠定了基础。     

鮸鱼EST 序列中微卫星标记的初步筛选及特征分析

为大规模发掘和利用Ⅰ型微卫星标记, 通过建立全长均一化cDNA 文库和随机序列测定, 对鱼鮸转录基因组进行较大规模的微卫星序列特征分析和初步筛选。研究从4609 条高质量ESTs 中筛选到382 条微卫星序列, 筛出率为8.29%, 平均每318 bp 的ESTs 中就有一段不小于14 bp 的微卫星序列。筛选到的微卫星全部在低拷贝区间, 且重复类型丰富, 其中, 二核苷酸和三核苷酸重复类型出现频率较高, 分别占微卫星总序列的37.43%和32.98%。这两种类型的微卫星序列占到所有微卫星序列数目的70.41%, 而每种重复类型中的优势拷贝类型又存在差异, 两核苷酸微卫星中AC 型含量最高, 达到75.4%; 三核苷酸重复的优势重复类型是A、G 组合的基元重复类型(AAG 和AGG), 占三核苷酸类型的44.75%。根据设计的45 对引物的多态检测, 在可以扩增的33 对引物中筛选到9 个多态位点, 多态位点的比例达到20%。这表明黑鮸EST-SSR 中的多态位点比较丰富, 适于进行大规模EST-SSR 多态标记的筛选。以上结果为近缘物种间的微卫星分布频率和丰度的比较、鮸鱼及近缘物种可用Ⅰ型微卫星标记开发等工作提供基础和分析平台。       

EST-SSR及其在植物基因组学研究中的应用

数量迅速增加的表达序列标签已经成为开发分子标记的重要资源。EST—SSR是基于表达序列标签开发微卫星的一种新型分子标记,与基因组SSR相比,EST-SSR具有在植物物种之间可转移性的优点。目前,EST—SSR被广泛应用于植物基因组学研究如遗传图谱构建、比较作图、遗传多样性评价、种质鉴定、系统发育与进化研究等方面。该文介绍了EST—SSR原理、引物开发、实验方法,并对其物种间通用性以及其在植物基因组研究中的应用进行了评述。