利用SLAF-seq技术开发带鱼(Trichiurus japonicus)微卫星标记以及跨物种扩增检测

带鱼(Trichiurus japonicus)是广泛分布于东亚大陆架海域的暖温性近底层鱼类,长期位居我国单鱼种渔获量第一位。自上世纪70年代以来,持续过度捕捞和海洋环境变化导致中国近海带鱼资源基础和遗传多样性受到严重影响,但有关带鱼种群的微卫星DNA标记研究却较为缺乏,不利于该物种遗传资源评估和保护。为此,本研究采用基于高通量测序平台的SLAF-seq技术,从带鱼的195 308个SLAF标签中识别出25 704个二至六碱基重复微卫星位点。经过引物扩增验证,最终筛选出36个具有多态性的微卫星标记。各位点等位基因数4～35,均值14.47。观测杂合度0.214～1.000,期望杂合度0.456～0.979,均值分别为0.620和0.803。所有位点的多态信息含量值均大于0.25。经Bonferroni校正,21个位点符合哈迪-温伯格平衡,且各位点间不存在连锁不平衡。这21个多态性微卫星标记可为带鱼的种群遗传资源研究提供新的有效分子标记和技术支撑。Bottleneck分析结果表明,宁波近海带鱼群体未检测到近期的遗传瓶颈效应,这可能与目前东海区带鱼野生群体数量还比较庞大、遗传变异仍然较为丰富有关。跨物种扩增结果显示,分别有12、16、4和3个带鱼微卫星标记在带鱼属(Trichiurus)、沙带鱼(Lepturacanthus savala)、窄颅带鱼(Tentoriceps cristatus)及小带鱼(Eupleurogrammus muticus)中具有较好的通用性,这些微卫星标记为今后带鱼科相应属、种的系统进化关系研究提供新的分析手段和契机。     

基于SLAF-seq技术的木薯SNP标记开发

开发大量木薯(Manihot esculenta)特异分子标记可促进木薯种质资源中优良基因的挖掘和利用。本研究以39份木薯种质资源为材料,利用特异性位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)技术进行测序,结果显示:本次实验双端比对效率为90.83%,酶切效率为91.18%;通过测序获得304.30 Mb的读长数据,各样本读长范围在2 123 094~15 102 046之间,对照数据量最小,仅395 790个读长;样品测序质量值(Q_(30))在95.62%~96.60%之间,均在95%以上;GC含量在41.27%~44.96%之间,平均GC含量为42.89%,对照的GC含量为42.93%。本研究共开发出725 220个SLAF标签,样本的平均测序深度为20.98倍(×),多态性SLAF标签446 789个,共得到2 504 553个群体SNP标记。可见,SLAF-seq技术适用于木薯SNP位点的开发,其效率较高。     

甘蓝SSR标记在近缘种青花菜的通用性及其应用

本研究对50条甘蓝SSR引物在其近缘种青花菜中的通用性进行了分析,结果表明,38对引物在青花菜上可有效扩增,扩增产物分子量在100～1500bp,有效扩增比率为76%,其中18%具有较好的多态性,揭示了两种作物基因组间存在一定的相似性。同时利用获得的多态性较好的9对引物对青花菜进行基因型鉴定和遗传多样性分析,20份青花菜基因型中共检测到51个基因位点,平均每个引物组合可扩增出5.67个条带,多态性为66.7%。多引物组合可鉴别出所有青花菜基因型。聚类分析结果表明同一来源的基因型间具有相近的遗传基础,且聚类与熟性具有一定的相关性。本研究为今后青花菜种质资源的收集、利用及分子标记辅助育种提供了新的SSR标记和参考。     

四种栲属植物微卫星标记在钩栲中的通用性检测

钩栲（Castanopsis tibetana）是中国亚热带常绿阔叶林具有代表性的建群种之一,由于生境片段化的影响,其遗传多样性和进化潜力受到严重威胁。为研究钩栲遗传多样性及群体遗传特征,本研究从来自中华栲（Castanopsis chinensis）、苦槠栲（C．sclerophylla）、尖叶栲（C．cuspidata）、日本栲（C．sieboldii）4种栲属植物的51个微卫星位点中,筛选出35个在钩栲中具有稳定PCR扩增的位点：采用4个钩栲群体24个个体进行检测,发现11个位点具有较低的多态性,其中等位基因数目（N。）为2。7,平均4．5：观测杂合度（Ho）为0．083～0．917,平均0．505;预期杂合度（HE）为0．236～0．667,平均0．471。研究结果对钩栲遗传多样性研究和保护具有重要作用。     

棕果蝠微卫星位点的筛选及其对近缘种的通用性

棕果蝠在我国热带和亚热带地区分布广、种群数量大,对龙眼、荔枝等水果种植业造成巨大危害。近年来,棕果蝠在国内被大范围捕杀,造成其种群数量急剧下降。为了获得用于研究棕果蝠的种群结构和遗传多样性的分子标记,我们利用探针富集法构建了棕果蝠部分微卫星基因组文库,筛选出棕果蝠的4 个高度多态性位点;并结合前期本研究组已经发表的棕果蝠微卫星位点,共检测了10 个棕果蝠特异的微卫星标记在其它4 种果蝠(短耳犬蝠、犬蝠、大长舌果蝠、小长舌果蝠)内的通用性,为不同果蝠种群遗传学研究提供了更多的微卫星分子标记。     

基于SLAF-seq简化基因组技术的沙冬青SNP位点开发及遗传分析

选取分布在内蒙古、宁夏、甘肃10个地点的沙冬青个体,用SLAF-seq简化基因组技术进行测序。以大豆基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建SLAF-seq文库,并通过高通量测序的方式获得海量序列,再通过软件分析比对,获得多态性SLAF标签,最后在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点。结果共获得374265个SLAF标签,其中多态性SLAF标签56295个。通过序列分析,共开发得到127278个SNP。对所有的SNP根据完整度>0.5,MAF>0.05过滤,共得到102025个高一致性的群体SNP。基于过滤后的SNP,运用数学统计学方法,对10份沙冬青个体完成系统进化树、群体结构、PCA分析,从基因组水平揭示不同个体之间的遗传分化关系。结果表明,通过群体结构分析发现这10个地点的沙冬青都来源于同一祖先,但由于地理位置的影响使得这10个地点的沙冬青在生长发育过程中发生了遗传分化。通过系统进化树发现分布在内蒙古的沙冬青具有较近的亲缘关系,甘肃和宁夏的沙冬青有较近的亲缘关系。     

黑头酸臭蚁微卫星标记的分离与开发(英文)

【目的】本研究旨在分离黑头酸臭蚁Tapinoma melanocephalum基因组微卫星标记,确定这些微卫星位点的多态性。【方法】使用454 GS-FLX焦磷酸测序技术开发来自中国华南陆地和岛屿的11个黑头酸臭蚁地理种群基因组微卫星位点。从随机设计的100对微卫星引物中筛选出10对引物,用于确定黑头酸臭蚁4个地理种群［东澳岛(DAD)、荷包岛(HBD)、梅州(MZ)和山咀(SJ)］10个微卫星位点的多态性,分析种群遗传多样性和种群分化。【结果】从11个黑头酸臭蚁地理种群基因组中成功开发和分离10对微卫星引物。在DAD, HBD, MZ和SJ 4个地理种群中,10个微卫星位点中7个有高多态性,这10个位点均显著偏离Hardy-Weinberg平衡;每个位点的等位基因数量(A)是3.50~9.00个,每个地理种群每个位点等位基因丰富度(A_R)在1.992~12.938之间。岛屿地理种群(DAD和HBD)的AR和预期杂合度(H_E)与大陆地理种群(MZ和SJ)的相比差异不显著。4个地理种群均显示高水平遗传分化(F_ST=0.15969);HBD和MZ种群与其他配对地理种群相比,遗传分化较高(F_ST=0.185),基因流较低,说明这两个种群基因流被限制。此外,遗传变异来自种群内个体之间。【结论】筛选新的微卫星位点能够为研究黑头酸臭蚁种群结构和繁殖结构提供有效工具,以深入了解其传播机制。     

基于微卫星标记的鼋亲子鉴定技术

为研究鼋(Pelochelys cantorii)保种群体的遗传信息,利用鼋转录组文库, 筛选出了10对微卫星引物, 以此建立了基于 2 组各含5个微卫星位点多重 PCR 体系的鼋亲子鉴定技术, 并应用 2 组微卫星多重 PCR 体系, 通过 ABI3130 遗传分析仪及 PopGene3.2和CERVUS软件对56只子一代鼋进行个体基因型检测和群体遗传多样性分析, 结果显示, 鼋子一代群体的平均等位基因数为2.3, 微卫星位点的平均多态信息含量为0.3829, 平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.6305和0.4767, 处中高度水平。对子代进行亲子分析, 10个微卫星位点的累积排除概率分别为73.14%(NE-1P)、90.98%(NE-2P)和98%(NE-3P), 能够满足亲子鉴定的需要。且4只亲本在生殖选择中表现出差异。鼋多重 PCR 亲子鉴定技术的建立为群体遗传多样性分析、家系鉴定管理和选择育种提供了有效的技术手段。     

基于表达序列标签的微卫星标记(EST-SSRs)研究进展

作为一种新型分子标记,EST-SSR来自表达基因,因而除具备传统基因组来源的SSR标记所有优势外,可能与基因功能表达具有直接或间接关系,从而强化了SSR标记在遗传研究中的应用.本文综述了近几年来EST-SSR用于遗传图谱构建、基因定位、比较基因组学及重要基因筛选和发掘等方面的研究.     

近缘种扩增法对黑叶猴微卫星位点的筛选及特征分析(英文)

微卫星位点近缘种筛选法使得在探讨各种灵长类种群遗传结构和生殖策略上更加便捷。我们利用138条人类微卫星引物在黑叶猴中进行筛选,得到了23个具有多态性位点。在28个检测个体中,每个位点的等位基因数为3到9个,期望杂合度为0.62,观测杂合度为0.50,其中有7个位点偏离Hardy-Weinberg平衡,9个位点存在无效等位基因现象。但是各位点之间均未检测到连锁不平衡现象。这些位点将在黑叶猴种群遗传结构的研究中发挥重要作用。     

基于微卫星标记的圆口铜鱼亲子鉴定技术

为快速有效地鉴别不同的圆口铜鱼家系及来源, 研究从已发表的40个微卫星标记中筛选出20个多态性较高且稳定扩增的微卫星位点, 通过对8个圆口铜鱼家系339尾个体进行微卫星基因分型检测, 建立了圆口铜鱼荧光微卫星标记与多重毛细管电泳相结合的亲子鉴定技术。遗传多样性分析结果显示, 圆口铜鱼8个家系群体的平均等位基因数(N_a)为9个, 平均多态信息含量(PIC)为0.616, 平均期望杂合度(H_e)为0.659, 平均观测杂合度(H_o)为0.691, 其中子一代群体的遗传多样性水平明显低于亲本群体。亲子鉴定分析结果显示, 当双亲基因型未知时其单亲累积排除概率(CE-1P)为0.99954473, 当单亲基因型已知时其累积排除概率(CE-2P)为0.99999825, 当双亲基因型未知时其双亲累积排除概率(CE-PP)为1.00000000, 当使用20个微卫星位点进行亲子鉴定时, 297尾子一代均能正确找到其父母本, 亲子鉴定准确率为100%。由此可见, 研究建立的圆口铜鱼亲子鉴定技术是可靠的, 能为圆口铜鱼的家系管理、种群遗传管理和增殖放流效果评估提供科学依据     

微卫星标记对4种鲤鱼种质鉴定技术的研究

应用微卫星标记进行种质资源鉴定技术,以抗病镜鲤、易捕鲤、松浦镜鲤和松浦红镜鲤四种鲤鱼为研究材料,从183对微卫星筛选出41对特有标记,根据特有等位基因频率选出26对。将标记在每个群体出现的个数与等位基因频率进行引物优化组合,选出11对优化组合引物。应用Structure软件进行3种引物组合个体鉴定,K=4时,个体鉴定效率均为100%。用UPMGA构建群体遗传聚类图,41对和26对标记引物组合聚类结果一致,而与11对组合结果不同。基于3种不同标记组合在4个品种中遗传多样性研究,显著性分析表明差异不显著。以上研究结果表明,获得的41对、26对和11对微卫星标记均可用于4个鲤品种分子水平种质鉴定的研究,优化引物组合可减少引物标记数,但对群体遗传结构研究有一定影响。同时也为其它鱼类的种质鉴定提供参考,为种质资源的长远保护、稳定维持提供了真实的理论依据。     

基于RAD测序技术的黄绿卷毛菇(Floccularia luteovirens)微卫星引物的开发

黄绿卷毛菇(Floccularia luteovirens)是广泛分布于青藏高原高寒草甸的一种重要的可食用的菌根真菌。先前的研究利用EST-SSR引物已经对该物种的遗传多样性及群落结构进行了研究,但研究表明EST-SSR位点多态性较低,因此想要进一步探讨形成现有遗传分布格局的机制(该物种小尺度空间范围内基株的密度及大小)需要重新开发具有更高多态性的基于核基因的微卫星位点。本研究利用RAD测序技术使用直接测序分析的方法重新开发了12对具有多态性的引物。测序结果去接头拼装后共获得46 036条重叠群。在这些序列当中共扫描到342条含有重复单元的序列,在这当中70.47%为三碱基重复(241),8.19%为二碱基重复(28)。随机选取48对检测,12对具有多态性且测序结果良好,基于3个居群63个个体的遗传多样性研究显示,所有样品中共获得60个单倍型,每个位点的单倍型数量介于2 (GSSR26L)至9 (GSSR7L,GSSR11L)之间。Gst值介于-0.03(GSSR46L)至0.28(GSSR6L)之间、Fst值介于-0.03(GSSR33L)至0.42(GSSR6L)之间。在引物GSSR47L扩增测序中发现,其扩增出的片段不仅具有重复单元数量的变化,重复单元本身也存在突变的现象,这是之前使用聚丙烯凝胶电泳所检测不到的。本研究获得的微卫星引物将为接下来小尺度空间下研究黄绿卷毛菇基株的密度、大小及动态变化提供有力的支持。     

基于磁珠富集法开发并筛选西川红景天的微卫星标记

利用FIASCO磁珠富集法,开发和筛选青藏高原特有珍贵植物西川红景天(Rhodiola alsia)多态性微卫星标记。结果表明:用(AG)15和(AC)15两种微卫星标记探针构建富集文库,共获得阳性克隆约2500个;从中随机挑取1200检测,发现具有多态性的阳性克隆达400个;随机挑取200多态性的阳性克隆进行测序,从中获得105个SSR位点,用在线软件primer3-2.3.4成功设计得SSR引物105对;其中45对可以成功扩增,而13对所扩增的片段在相距较远的4个自然居群的24个个体中显示较高的遗传多态性。用4个居群的80个个体检测这13对引物发现,平均等位基因数(A)约为9.192,观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)均值分别约为0.712和0.734,如此高的多态性已经满足后期研究的需要;数个位点在某些居群中显著偏离哈迪温伯格平衡(P0.01),这可能是实际研究的居群并不能达到哈迪—温伯格定律所假设的无限大等理想状态所致。结合此前基于表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)序列开发的SSR多态性位点,该研究结果为今后利用SSR位点开展西川红景天的居群遗传结构分析和其他研究提供了一组有效工具。     

一种新的分子标记方法－随机微卫星扩增多态DNA (RMAPD)

随机微卫星扩增多态DNA（RMAPD）是利用随机引物和微卫星的上游或下游引物一起作为该扩增的引物,在Taq DNA聚合酶、MgCl2、dNTPs和模板DNA等共同作用下进行PCR扩增的一种新型分子标记方法。其核心是RMAPD引物的有效性问题。通过对西农萨能奶山羊群体RMAPD电泳检测、数据统计分析及验证实验等证明RMAPD的引物是有效的。通过与微卫星和RAPD标记比较,发现RMAPD标记在扩增引物、扩增程序和重复性等方面区别于微卫星和RAPD标记;它是RAPD标记的一种广义的延伸,但又不完全等同于RAPD标记。因此,确定RMAPD是一种新的分子标记方法。该方法也具有DNA标记的特点,在群体遗传结构和亲缘关系分析以及标记辅助选择等遗传育种领域具有广阔的应用前景。     

中华鳖(Trionyx sinensis)微卫星标记与生长性状的相关分析

利用筛选到的25个微卫星标记,以中华鳖极大、极小两个群体共120个个体为实验材料,分析这些微卫星标记与体重、背甲长、背甲宽、体高、腹甲长及腹甲宽之间的相关性。结果表明:有3个位点与生长性状的相关性达到显著或极显著水平(p0.05或p0.01),其中位点LTF1与体重、背甲长、背甲宽、腹甲长、腹甲宽、体高均极显著相关;位点LTR87与体重、背甲长、和腹甲宽显著相关;位点LT8与体重、体高、腹甲长、腹甲宽显著相关。将同一性状不同基因型之间进行多重比较,结果显示位点LTF1中的BE型,位点LTR87中的BB型,以及位点LT8中的CF型、BC型、AC型、CC型具有明显的生长优势,可作为辅助育种的参考标记。     

基于转录组数据的齿缘刺猎蝽微卫星分子标记开发

【目的】齿缘刺猎蝽Sclomina erinacea是我国猎蝽科天敌昆虫常见种类,其不同地理种群存在明显形态差异。本研究旨在利用已经获得的齿缘刺猎蝽转录组数据筛选微卫星位点,为齿缘刺猎蝽种群遗传多样性和遗传分化研究开发可靠的微卫星分子标记。【方法】基于高通量测序技术平台Illumina HiSeq^TM 2000获得齿缘刺猎蝽转录组数据(42 215条unigenes),利用MISA软件进行搜索发掘SSR标记;利用Primer Premier 3软件设计SSR引物,从中随机选取54对SSR引物,利用PCR技术在中国齿缘刺猎蝽9个地理种群上进行验证。【结果】利用MISA软件搜索到微卫星位点2 395个,它们分布在2 107条unigenes上,其主要重复类型是三核苷酸重复(占总SSR的44.43%),其次是二核苷酸重复(占总SSR的40.08%),再次是四核苷酸重复(占总SSR的12.94%)。利用Primer Premier 3 软件成功设计出2 000余对SSR引物。随机选取的54对引物对9个齿缘刺猎蝽不同地理种群进行的SSR位点PCR扩增结果表明,共有16对引物较好地扩增出目的片段。【结论】研究表明利用齿缘刺猎蝽转录组数据可以大量发掘微卫星分子标记。本研究为进一步开展齿缘刺猎蝽的种群遗传学研究奠定了基础。     

基于转录组数据的意大利蝗微卫星位点分析与分子标记开发

【目的】意大利蝗Calliptamus italicus (L.)是新疆荒漠半荒漠草原重要害虫。本研究利用已获得的意大利蝗转录组数据,鉴定其微卫星位点。【方法】使用MISA筛选SSR位点,利用Primer Premier 5设计引物,通过PCR扩增对引物进行验证。【结果】在意大利蝗转录组数据库中,共检测出156500个SSR位点,分布在126369条unigene中。其中,单核苷酸重复为60.88%,二核苷酸重复为23.58%,三核苷酸重复和四核苷酸重复分别为12.99%和2.04%。单核苷酸重复主要为A/T(44.38%),二核苷酸重复主要为AC/GT(12.99%)和AG/CT(8.05%)。基于筛选的SSR位点设计引物,随机挑选24对引物,对10个不同地理种群意大利蝗成虫DNA样品进行PCR扩增,共有6对引物扩增成功。【结论】本研究利用转录组数据发掘意大利蝗SSR位点,为意大利蝗分子标记、种群遗传及功能基因等研究奠定基础。     

微卫星(TATG)n基序在香菇菌种中的验证

以（TATG）4重复序列为引物对香菇属的3个种13个菌株的微卫星区DNA进行PCR扩增,15%的琼脂糖凝胶电泳,获得了25个条带,并且在供试菌株上表现出多态性,可以实现遗传分类研究。为了验证微卫星分子标记实验准确性,又用RAPD技术对13个供试菌株进行了实验。7个引物在13个菌株上共获得了102条多态性条带。通过聚类分析,RAPD获得的分类结果与微卫星分子标记获得的结果一致。此外,为了证明微卫星分子标记获得的条带不是假阳性,在实验中回收了No.10菌株的PCR扩增产物,进行克隆测序。测序结果显示有（TATG）n基序存在,并且达到了微卫星基序重复数量的最低限度。通过本实验可知,香菇中是存在微卫星（TATG）n基序的, 且基序的多态性可以用于香菇的遗传分类研究。     

基于微卫星标记的斑点叉尾鮰家系鉴定技术及应用

研究旨在建立准确、高效且经济的斑点叉尾鮰(Ictalures punctatus)家系亲缘鉴定体系, 以期为斑点叉尾鮰的遗传评估及家系育种提供科学依据。选用10对具有较高多态性SSR标记, 建立两个5重PCR反应体系。应用建立的斑点叉尾鮰家系亲缘鉴定体系对来源于13个全同胞家系和8个半同胞家系的333尾个体进行亲权鉴定。结果表明: 10个位点平均等位基因数为9.8、平均观测杂合度0.8591、平均期望杂合度0.8092、平均多态信息含量0.7845; 3种情况下的累积排除概率分别为: 0.99996806、0.99833267和0.99999998; 验证群体的鉴定结果与系谱高度一致, 真实鉴定率达到99.1%, 子代与父母本三者之间配对平均LOD值介于13.30—24.70, 且置信度均达到95%。研究选择的微卫星位点等位基因数目较多, 多态性较高, 可以快速、准确地对斑点叉尾鮰混养群体进行家系鉴定。