植物EST-SSR标记开发及其应用

随着生物科技的进步,大量的植物表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)已经成为开发SSR标记的重要资源。EST-SSR作为一种新型分子标记,其多态性可能与基因功能直接相关,而且在相近植物间具有良好通用性,使得EST-SSR标记在实际应用中更具价值。采用计算机方法大规模发掘EST-SSR多态性位点极大地提高了SSR标记开发效率。尤其随着新一代测序技术的成熟以及测序成本的急剧下降,利用新一代测序技术产生大量的转录组数据进行EST-SSR多态性标记的计算机大规模发掘将对SSR标记的开发带来深远影响。本文简要介绍了植物EST-SSR分布特点,并对EST-SSR标记开发现状以及相关应用作了综合评述,此外,还对EST-SSR标记的计算机开发新策略进行了展望。     

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。     

白菜EST-SSR标记的通用性

EST-SSR是从表达序列标签(expressedsequencetag,EST)中开发的新型简单序列重复(simplesequencerepeat,SSR)标记。根据白菜EST设计了15对SSR引物,对白菜、油菜、玉米、高粱、水稻和茶树等进行了PCR,研究了白菜的EST-SSR标记在不同物种间的通用性。所设计的引物对不同白菜品种、近缘种油菜和远缘种玉米、高粱、水稻和茶树的扩增成功率分别为100%、93.3%、80%、93.3%、93.3%和86.7%。在15对引物中,有11对在远缘种中都有扩增产物,而且一些引物可显示多态性,多态性引物分别占了可扩增引物的33.3%、28.6%、28.6%和61.5%。这些结果表明,白菜EST-SSR引物具有较高的通用性,这对于比较基因组学研究有重要意义。     

EST的研究进展

EST(expressed sequence tags)是指从cDNA文库中随机挑取克隆并对其3′或5′端进行单轮自动测序所获得的短cDNA库列,一般长度为150～500 bp.EST作为一种快捷、高效的揭示基因组信息的方法,为寻找新基因、绘制遗传图谱、研究基因差异表达和比较基因组学及DNA芯片的制备等提供了大量的序列信息.总结了EST标记开发存在的一些问题及解决方法和主要EST标记(EST-SSR、EST-SNP、EST-RFLP、EST-AFLP)的开发策略.     

应用生物信息学技术对植物表达序列标签(EST)的大规模分析

目前 ,一些基因组较小的植物 (如拟南芥 ,水稻等 )的全基因组已经基本完成测序 ,较大基因组的测序工作则主要集中在基因组中表达基因的测序上 ,表达序列标签 (EST)计划由此产生。研究表明 ,对EST进行大规模研究已成为功能基因组学研究的最佳途经之一。本文着重介绍和讨论应用生物信息学技术对植物EST数据的大规模分析。     

表达序列标签(EST)在基因组学研究中的应用

表达序列标签 (expressedsequencetags)是一种快捷、高效的揭示基因组信息的方法。本文对EST的产生、概念、技术原理及其在基因组研究中的广泛应用作一详细的介绍     

山羊不同组织来源EST片段的生物信息学分析

利用生物信息学方法,对GeneBank中截至2006年9月收录的全部来源于山羊基因的共计637条表达序列标签（EST）进行了综合及分类分析。结果显示,在来源于绒山羊含毛囊皮肤的392条EST序列中有48条为编码角蛋白或角蛋白关联蛋白的基因;在乳腺来源的245条EST中则无此类基因,而是如免疫球蛋白基因、维生素转运蛋白基因、MHC等诸多种类基因,以免疫和酶类居多。两类不同组织来源的FST相应基因相似之处最显著的是编码核糖体蛋白的基因,其中含毛囊皮肤组织的EST中有15．1％,乳腺组织为21．6％,并且有两种不同组织来源的EST组成的26条基序（contigs）中,编码核糖体蛋白的有17条,高达65．4％。     

利用SSR标记与毛细管电泳对甘蔗属进行的遗传分析

为探讨甘蔗属内不同种之间的遗传多样性,利用SSR标记与毛细管电泳技术,对来自甘蔗属3个不同种的12个材料19对引物进行检测,共检测到229个DNA多态性条带,19对引物扩增的DNA条带范围集中在100～260bp之间。12个甘蔗材料的Jaccard遗传相似度,最小0.09,最大0.65,平均为0.26。通过遗传相似性系数分析,UPGMA聚类图内12个甘蔗材料可分为两个群,三个割手密种材料分为一个亚群,甘蔗栽培品种与甘蔗热带种合为一个亚群。结果表明:热带种比割手密种具有和甘蔗栽培品种更亲近的遗传关系;SSR分子标记与毛细管技术结合,相比别的分子标记技术或电泳技术,具有更准确、简便、自动化等优点。     

花生微卫星标记的研究进展

近年来花生微卫星标记的开发取得了一定的进展, 初步揭示了花生在DNA水平上的遗传多样性。花生微卫星标记的开发途径主要包括通过构建小片段基因组文库开发基因组SSR标记, 根据花生EST序列开发EST-SSR标记, 根据豆科植物序 列信息和SSR标记开发花生SSR标记, 将SSR标记与其它分子标记结合开发新的DNA标记, 以及基于SSR核心序列开发ISSR标记。花生微卫星标记主要应用于遗传多样性研究、遗传图谱与品种指纹图谱构建以及分子标记辅助育种等领域。本文综述了花生SSR标记开发研究的进展及应用。     

静电纺丝的主要参数对PLGA纤维支架形貌和纤维直径的影响

EST(expressed sequence tags,EST)是一段长约150～500bp基因表达的外源序列片段,是由大规模随机挑取的cDNA克隆测序得到的组织或细胞基因组的表达序列标签。一个EST代表生物某一时期的某种组织或细胞的一个表达基因。主要综述了EST技术的原理方法,哺乳动物早期胚胎研究的理论基础以及EST技术在早期胚胎研究方面的应用,并讨论了利用EST进行研究分析的发展趋势。     

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。     

陆地棉EST-SSRs在向日葵中的通用性研究

利用陆地棉EST-SSR s(Expressed sequence tags-s im p le sequence repeats)在陆地棉和向日葵品种中进行了通用性分析。利用本实验室合成的1 500对陆地棉EST-SSR s在4个陆地棉品种中进行了扩增,有效扩增比率为95%,扩增产物符合预期大小(50~500 bp);每对引物可以检测到1~6个数目不等的片段(a lle le),平均约为2.7个;每2个陆地棉之间大约有7%~9%的多态性。从1 500对陆地棉EST-SSR s引物中选取400对引物在向日葵中进行了扩增,有效扩增比率为63%,每对引物可以检测到1~6个数目不等的片段,平均为1.7个,片段大小介于50~500 bp之间。选取了200对在向日葵中得到有效扩增的引物对向日葵G 101的父母本进行了多态性筛选,约25%引物具有多态性。结果表明,陆地棉EST-SSR s在向日葵中具有较高的通用性,可用于向日葵比较基因组研究和分子标记研究。     

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。     

茶树EST-SSRs分布特征及引物开发

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奈茶树（Camellia subebsus）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2．10kb出现1个SSR。在2～6bp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Prime5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。     

蝴蝶兰EST-SSRs分析

对蝴蝶兰属EST序列进行了SSR分析。蝴蝶兰属EST总长为4.5Mb,含有609个SSR。SSR出现频率7.65%,平均距离7.39kb,平均长度为22.17bp。单碱基、二碱基和三碱基重复是主要重复类型,分别占EST-SSR总数的21.67%、40.39%和33.50%。A、AG和CCG分别是单碱基、二碱基和三碱基重复中主导重复基元,分别占96.21%、58.54%和32.25%。设计引物及检测的结果表明,蝴蝶兰EST-SSR标记对兰科其他属植物具有一定的通用性。     

砂梨EST-SSR引物开发及其应用

利用GenBank和GDR数据库中的995条梨EST序列开发砂梨SSR引物,并根据开发的EST-SSR引物对砂梨'西子绿'×'喜水'F1群体的遗传变异进行分析.结果发现:(1)60个SSR位点分布于54条EST序列中,占整个EST数据库的5.4%,其中二核苷酸重复基元出现频率最高,达51.7%,其次为三核苷酸重复基元占25%.23类重复基序中AT重复基序出现的频率最高,为32.3%.(2)利用开发的25对EST-SSR引物对'西子绿'×'喜水'F1群体的遗传变异分析结果表明,其中9对引物呈现多态性,多态性引物占设计引物的36%;多态性引物扩增产物在F1群体中的等位基因数(No)平均为2,有效等位基因数(Ne)平均为1.932 4,平均杂合度观测值(Ho)和期望杂合度(He)分别为1和0.480 9.