小叶杨DREB同源基因内SSR的发现及群体结构分析

利用基因特异的PCR引物从小叶杨(Populus simonii)经干旱胁迫后构建的cDNA文库中扩增得到长度为671 bp的PsDREB cDNA克隆。该基因内部含有完整的且大小为543 bp的开放阅读框, 可编码181个氨基酸残基。在此基础上, 对36株小叶杨基因型个体的DREB基因进行了克隆和序列分析, 发现其内部存在以CAC为基本单位的4次(A)、5次(B)、7次(C)、8次(D)、9次(E)、10次(F)和11次(G)7种类型的简单重复序列(SSR)。以该重复序列为扩增对象设计引物, 对我国11个省16个群体528株小叶杨进行了群体遗传结构分析。结果表明, 在检测群体中各位点等位基因频率大小顺序依次为: D＞C＞F＞E＞A＞G＞B; 平均有效等位基因数为3.167 0, 平均观察和期望杂合度分别为0.468 5和0.531 5, 且在多数群体中存在一定程度的近交效应和显著偏离Hardy-Weinberg平衡; 而Ewens-Watterson中立性检验表明, 除山西宁武、辽宁朝阳和河南伊川外, 其它多数群体均属于中立性选择。研究结果将为利用候选基因内SSR标记来评价林木育种资源的遗传多样性以及保护和利用这些资源提供科学的理论依据。     

濒危植物羊踯躅全基因组SSR标记开发与鉴定研究

该研究利用基于全基因组限制性酶切位点简化基因组测序技术（RAD seq技术）,开发濒危植物羊踯躅（Rhododendron molle G. Don）全基因组SSR标记,并对3个群体共63份羊踯躅材料进行验证鉴定,为进一步研究羊踯躅的遗传多样性和群体遗传结构以及保护利用提供技术支持。结果显示：（1）羊踯躅基因组测序获得原始数据7.653G bp,过滤后为7.513G bp;经组装发现,羊踯躅171.534 M bp的基因组分布在498 252 contigs中。（2）通过SSR检测,在11 961 SSR位点中获得了11 687对SSR分子标记,并且二核苷酸为基序的重复类型最丰富,达51.76%。（3）随机选取128对SSR标记在6个羊踯躅株系中进行PCR扩增,获得20对高多态性的SSR标记。（4）用所选的20对多态性SSR标记对3个群体共63份羊踯躅材料进行验证分析发现,这些多态性SSR标记位点的等位基因数为4~16个,期望杂合度（H_e）为0.489~0.908。 研究表明,羊踯躅的SSR丰度适中,且二核苷酸为羊踯躅中最丰富的重复序列,该实验进一步证明RAD seq技术是一种经济有效的基因测序方法,实验中开发的SSR引物将有助于进一步研究羊踯躅和其他近缘种的群体结构和多样性。     

中国明对虾基因组微卫星重复单元类型与其多态性关系

利用超声波粉碎中国明对虾Fenneropenaeus chinensis基因组后建立随机基因组文库,对其测序后获得了1996个克隆序列,经SeqmanⅡ（DNAstar）拼装后获得独立克隆数目为1900个,每个序列长度从400－700bp不等。利用重复序列分析软件对这些序列中含有微卫星重复序列的序列进行分析,共找到136个包含完整侧翼序列的重复序列。利用引物设计软件从以上重复序列中设计出34对引物,合成引物后,通过PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法获得了各个微卫星位点的等位基因数目。34对引物中,除4个没有扩增出产物外,其他都有较好的扩增结果,可以分辨出多态性信息情况,并据此分析了不同微卫星重复序列类型与其对应的位点多态性之间的关系。结果表明,两碱基重复类型具有较高的遗传多态性,而三碱基和四碱基以及复合型重复类型的平均多态性不高;两碱基重复序列类型各拷贝类别间的多态性信息没有明显的差异。进一步对两碱基的重复拷贝数目与多态性信息（等位基因数目）的相关关系进行分析,以考察拷贝数多少与等位基因数目之间的关系。利用SPSS软件进行相关分析,结果表明重复拷贝数目和等位基因数目呈一定相关（相关系数0.121）,但相关性不显著（P＝0.621）。     

椭圆叶花锚简化基因组的SSR信息分析及SSR引物开发

基于RAD-seq简化基因组测序技术获得椭圆叶花锚（Halenia ellipitica D.Don）简化基因组水平上的序列信息并开发SSR分子标记。利用SR search软件检测而得到双端各有至少100 bp的五种类型的SSR（二、三、四、五、六核苷酸）位点共6 201个,并成功设计其中3 865个SSR引物。在能成功设计引物的SSR位点中,三核苷酸SSR位点最多;重复序列长度包括17种（12~36 bp）;重复序列的基序共达316种,其中五核苷酸基序种类最多（91种）。从中挑选65对可对应五种SSR类型的引物,经梯度PCR检验后,利用椭圆叶花锚的4个居群32个个对可扩增的引物进行PCR和聚丙烯酰氨凝胶电泳检测,其中14对引物能在绝大多数个体中扩增,且13对具多态性。13个多态性位点的等位基因数量均值为5.462,多态性较高且不连锁（P<0.05）;其中10个位点在多数居群中偏离哈迪温伯格平衡（P<0.01）且存在较高的纯合子数量（观测杂合度H_o均值0.226）;近交系数在-0.443~1,均值为0.656;基因流N_m为0.474。     

基于磁珠富集法的绣线菊SSR分子标记分离与筛选

微卫星序列（SSR）具有多态性高、共显性遗传等特点,是一种极具价值的分子遗传标记。采用磁珠富集法从高山绣线菊基因组DNA中分离和筛选SSR标记。高山绣线菊基因组经限制性内切酶Mse I酶切后与接头连接,并与生物素标记SSR探针（AC）15和（AG）15杂交,然后通过链霉亲和素磁珠富集、洗脱、PCR扩增、克隆,完成微卫星文库构建。利用载体通用引物和探针序列引物进行PCR扩增,筛选重组克隆并测序,获得112条序列。随机挑选其中60条序列设计的引物,经初期筛选获得多态性引物16对。用所得16对引物对4个居群92个个体的蒙古绣线菊和高山绣线菊进行PCR扩增。统计分析PCR产物的毛细管电泳结果,发现4个居群的平均等位基因数、平均期望杂合度及平均观测杂合度都比较高。64个数据系列（4个居群×16个位点）中的26个显著偏离HardyWeinberg平衡,推测可能由于无效等位基因的存在所引起。分析显示研究开发的16对多态性SSR引物可以用于后续遗传多样性、物种进化与亲缘关系等方面研究,丰富了绣线菊遗传多样性研究的分子标记。     

蒙古冰草磷脂酶D基因cDNA 3'端的克隆及分析

目的：采用3’RACE方法对蒙古冰草磷脂酶D（PLD）基因3’端全序列进行了快速扩增和序列分析,为得到全序列及研究该基因的功能奠定基础。方法：实验以蒙古冰草幼叶为材料,利用RT-PCR技术得到PLD基因的部分cDNA序列,根据此序列设计一条特异性上游引物,反转录引物中的部分序列即M13PrimerM4作为下游引物,按3’RACE试剂盒（TaKaRa）操作流程进行PLD基因3’末端的快速扩增,成功获得993bp的3’RACE反应产物,采用DNAStar软件对扩增的PLD基因的3’RACE产物和中间片段进行拼接,最终获得2113bp的PLD基因3’端cDNA序列。结果：通过BLAST技术,发现该片段与许多植物磷脂酶D基因的同源性为47.0%～80.0%。结论：通过同源性比较,成功克隆了PLD基因cDNA3’端序列。     

利用RACE技术扩增大豆抗病基因同源cDNA 5′末端序列

利用抗病基因保守序列筛选大豆cDNA文库,获得一抗病基因同源cDNA片段,命名为KR3-1。根据KR3-1设计两个基因特异引物（GSP 和 NGSP）,分别与通用引物(UPM)和巢式通用引物（NUP）共同扩增,成功地克隆到了该基因的5′末端序列。该扩增片段长447 bp,与已知序列重叠部分为129 bp。 Abstract:Based on part of a known partial cDNA sequence of a disease resistance gene homolog,KR3-1,obtained by screening a cDNA library from soybean,5′-RACE-PCR was carried out with gene specific primers and universal primers.After the nested PCR reaction,an amplified fragment of 447 bp in length which overlapped the known KR3-1 sequence by 129 bp was obtained subsequently.Thus,a 5′ cDNA end of KR3 was successfully cloned.     

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。     

星天牛转录组SSR位点特征分析

【目的】为了获得星天牛Anoplophora chinensis的SSR位点信息并开发其SSR分子标记技术,进一步为其遗传多样性以及综合治理提供理论依据。【方法】利用MISA软件,对星天牛转录组数据进行简单重复序列(SSR)位点筛选与分析;使用Primer3软件设计引物,采用PCR扩增以及电泳检测,筛选SSR引物,开发星天牛SSR分子标记技术。【结果】在9 325条unigene序列中共挖掘到2 360个SSR位点,出现频率为25.31%,涉及SSR位点序列1 758条,发生频率为18.85%。星天牛转录组中SSR的主要重复类型为单碱基重复,其次是三碱基重复,分别占总数的79.03%、12.54%。在核苷酸重复类型中,A/T基元种类数目最多,所占比例高达99.30%。SSR长度为10-11 bp的占比最高,为56.10%;重复次数为10次的数量最多,SSR位点数为1 188(50.34%)。重复次数和长度的分析结果对SSR位点的多态性获得了初步验证。在随机挑选序列设计的60对引物中,53对扩增产物达到预期大小,候选引物可用率高达88%,可在今后的研究中利用。【结论】本文对星天牛SSR位点的信息分析以及引物的设计与验证将有助于星天牛基因挖掘、种群遗传结构、遗传多样性、进化关系和综合治理的研究。     

鹅源新城疫病毒ZJI株基因组cDNA克隆的序列修饰

将鹅源新城疫病毒ZJI株全基因组cDNA克隆通过酶切切下包含T7启动子区域和转录载体的片段,将其自身环化后获得约6．5kb的质粒。设计引物,利用基因定点突变技术,在此质粒上T7启动子与NDV Leader序列之间突变插入额外的3个G碱基,将此突变最终引入到原基因组cDNA克隆中。应用RT—PCR技术从尿囊液中扩增NDV基因组F／HN基因区域部分片段,利用限制性内切酶BsmBI将扩增片段连接,最终将原cDNA克隆中相应片段替换下。测序结果表明,原基因组cDNA克隆中特定位置碱基插入突变成功,F／HN基因区域碱基突变均得以纠正。以上cDNA克隆的修饰与替换为该毒株的反向遗传研究打下了基础。     

石斛SSR标记的开发及可转移性分析

当前已开发的石斛（Dendrobium）SSR标记仅100余对,难以满足研究的需要。为开发更多石斛分子标记,本研究通过生物信息学方法从公共核酸数据库搜索石斛SSR。结果表明,GenBank收录的3599条石斛DNA序列经拼接获得1343条Uni—DNA序列。经搜索,共检测出283个SSR,分布于205条Uni—DNA序列,平均每2815bp含一个SSR。通过序列比对,剔除86条已开发引物的SSR—DNA序列,从剩余的119条序列设计76对引物,并在石斛属32个种间进行可转移性分析,结果显示47对引物得到有效扩增,种间可转移率为51．1％N95．7％,平均为75．9％。有效扩增引物中有46对在石斛种间具多态性,检测出等位基因数2～8个,平均4．0个。选取10对多态性引物扩增60份铁皮石斛资源,每对引物检测出等位基因数2～5个,平均3．4个。根据SSR扩增带型将60份铁皮石斛资源聚为5大类,同一类型内的表型较类群间接近。对DMl21扩增产物测序表明铁皮石斛种内的SSR等位变异由SSR重复次数差异造成,而石斛种间的SSR等位变异还包含SSR位点侧翼序列的插入缺失以及替换。     

SSR分子标记在梨种质资源研究中的应用

SSR（simple sequence repeat）标记,又称微卫星标记,具有多态性高、重复性好、共显性、检测简单等优点,在果树树种的多样性、品种和亲缘关系鉴定等方面得到了广泛应用。就近年来SSR分子标记在梨种质资源研究上的应用,综述了SSR分子标记的筛选与开发研究、种质资源的分类与多样性研究、品种鉴别与亲子鉴定研究以及重要性状的SSR标记与定位研究进展,并对存在问题进行分析和展望,旨在为相关研究工作提供参考。     

Analysis of the genetic diversity of garlic (Allium sativum L.) by simple sequence repeat and inter simple sequence repeat analysis and agro-morphological traits

The genetic diversity of 39 garlic accessions was investigated using eight simple sequence repeat (SSR) primer combinations and 17 inter-simple sequence repeat (ISSR) primer combinations. A total of 109 polymorphic loci were detected among these accessions, with an average of 4.63 polymorphic loci per SSR primer combination and 4.29 polymorphic loci per ISSR primer combination. The mean effective number of alleles, the mean Nei's genetic diversity, and the mean Shannon's information index for SSR were 1.4799, 0.2870, and 0.4378, respectively; and those for ISSR were 1.4847, 0.2898 and 0.4415, respectively. Cluster analysis, using the unweighted pair-group method with arithmetic averages (UPGMA) based on the allele frequency data, classified the accessions into three groups. The results of principal component analysis (PCA) were consistent with those of the cluster analysis. PCA showed that each of these three groups exhibited significant variation in agro-morphological traits. These findings suggest that the eight SSR and 17 ISSR primers identified could define valuable markers for genetic diversity for use by plant breeders.     

小麦富含亮氨酸重复（LRR）蛋白基因TaLRI1的克隆及其特征分析

在水分胁迫反应基因表达谱分析的基础上,采用RACR技术,从‘洛旱2号’小麦中克隆了一个编码富含亮氨酸蛋白的cDNA全长,命名为TaLRI1。序列分析显示,TaLRI1的cDNA全长为2657bp（GenBank登录号为GU593320）,其中5＇-非翻译区47bp,3＇-非翻译区1314bp,开放阅读框1296bp,可编码431个氨基酸。进一步分析显示,TaLRI1基因编码的蛋白具有典型的富含亮氨酸N末端保守域和富含亮氨酸的核酸酶抑制因子保守域,该蛋白为弱酸性蛋白,等电点为5.69,无明显的疏水/亲水区域。三维结构预测显示,TaLRI1蛋白以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为骨架,可形成弧状的螺线管结构以及一对侧臂凸起。RT-PCR分析表明,水分胁迫过程中,TaLRI1基因在根系中的表达量呈先升高后降低的趋势,以胁迫处理12h的表达量最高,推测该基因在水分胁迫反应过程中发挥重要功能。     

Development and characterization of EST‐SSR markers in an East Asian temperate plant genus Diabelia (Caprifoliaceae)

A set of expressed sequence tag (EST) simple sequence repeat (SSR) markers were developed and characterized using next‐generation sequencing technology for the genus Diabelia (Caprifoliaceae). De novo assembly of RNA‐seq reads resulted in 58 669 contigs with the N50 length of 1211 bp. A total of 2746 contigs were identified to harbor SSR motifs, of which 48 primer pairs were designed and 11 were shown to be polymorphic across three morphospecies of Diabelia. When evaluated with 30 individuals, the number of alleles per locus ranged from 2 to 11 and the expected heterozygosity varied from 0.399 to 0.873, respectively. Distance‐based clustering indicated that the EST‐SSR markers can provide sufficient power to distinguish the three species (or populations). These markers will be useful for evaluating the range‐wide genetic diversity of each species and examining genetic divergence and gene flow between the three species.     

Genetic homogeneity of guava plants derived from somatic embryogenesis using SSR and ISSR markers

To evaluate genetic homogeneity of 1-year-old guava (Psidium guajava L.) plants developed from in vitro somatic embryogenesis, DNA from leaf tissues of seven randomly selected plants along with the mother plant, was isolated and subjected to molecular analysis. A total of six Simple Sequence Repeat (SSR) primer pairs, producing reproducible and clear bands ranging from 100 to 300?bp in size, resulted in amplification of single band (allele), corresponding homozygous individuals. Moreover, of 10 different inter-simple sequence repeat (ISSR) primers screened, six produced resolvable, reproducible and scorable bands. All these ISSRs produced a total of 25 bands, ranging between 300 and 1,200?bp length, and the number of scorable bands, for each primer varied from three to six with an average of 4.1 bands per primer. The amplification products were monomorphic across all the micropropagated plants produced by all SSR and ISSR primers applied. The monomorphic banding pattern in micropropagated plants and the mother plant confirms the genetic homogeneity of the in vitro raised plants and demonstrates the reliability of our in vitro propagation system for guava.     

磁珠富集法开发北柴胡多态性简单序列重复标记

目的:利用磁珠富集法分离北柴胡微卫星序列,以开发北柴胡微卫星引物,获得有多态性的简单序列重复(SSR)标记。方法:用生物素标记的混合探针(AC)15、(AG)15、(MAB)12和两端连接已知序列人工接头的北柴胡基因组DNA酶切片段混和后与磁珠杂交,构建微卫星序列富集的小片段插入文库;利用接头引物分别与生物素探针引物Biotin-(AC)15、Biotin-(AG)15、Biontin-(MAB)12形成3个组合,用PCR方法对文库进行初步筛选;对可能的阳性克隆子进行测序复筛,选取微卫星侧翼序列足够长的序列设计引物,用荧光标记的基因分型技术以栽培柴胡种质为材料分析其多态性。结果:开发了5对多态性SSR标记,它们在5份柴胡栽培种质中共扩增出30.70个多态性等位基因,平均每条引物可以扩增出6.14个多态性等位基因;观察等位基因数最多13个,最少3个;有效等位基因数最多11.4个,最少1.6个。同时分析了4对EST-SSR引物,比较了2种SSR标记扩增结果。结论:磁珠富集法是开发柴胡多态性SSR标记的有效方法。     

中国特有种爆杖花的微卫星分子标记开发与评价

爆杖花（Rhododendron spinuliferum）是中国西南地区特有的观赏和药用植物。为了研究爆杖花和碎米花之间的杂交物种形成过程,本研究利用FIASCO方法对爆杖花进行微卫星引物开发,从100对引物中筛选出28个微卫星标记,其中22个为多态。利用爆杖花两个居群共24个个体对22个多态性位点进行分析,结果显示：每个位点具有2～5个等位基因,平均为3．4个,其观测杂合度和期望杂合度分别为0．083～0．792和0．153～0．744。对筛出的28个微卫星标记在碎米花的两个自然居群中也做了检测,结果显示：有22个微卫星标记成功扩增,其中20个有多态性;每个多态位点有2。6个等位基因,平均为3．2个,其观测杂合度和期望杂合度分别为0．000～0．833和0．117～0．736。开发的微卫星标记可用于爆杖花及其近缘物种的居群遗传学分析和杂交物种形成研究。