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。     

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。     

基于Solexa高通量测序的唐古特红景天(Rhodiola algida)微卫星信息分析

利用所获得的Solexa高通量唐古特红景天转录组拼接EST序列进行微卫星位点的挖掘分析,期望为红景天属SSR标记的开发提供生物信息学依据。在得到的6552条EST序列中,三碱基最多,占总EST序列的41.50%;单核苷酸和二核苷酸重复类型的SSR含量相似,分别为27.76%和24.76%;二至六碱基微卫星分布密度与其对应的SSR含量成正比。在单核苷酸重复类型中,T和A重复类型最多,分别为总SSR的14.91%、12.70%,而G和C重复类型则很少;在二核苷酸重复类型中,AG重复类型最多,占总SSR的5.60%,GA和TC重复类型次之,分别为4.75%、4.72%;在三核苷酸重复类型中,GAA重复类型最多,为总SSR的1.85%,GAT次之,为1.79%,TTC、TCT、TCA、GGA、GCT、GAG重复类型间的SSR数相差不大;四、五、六核苷酸重复类型则很少。除五、六核苷酸重复类型外,其长度变化与其对应的重复类型碱基长度成反比;同种重复类型中,微卫星的长度与其对应的SSR数成反比。     

基于高通量测序的怒江红山茶微卫星位点特征分析

以怒江红山茶叶片为材料,采用Illumina Hiseq 2000平台测序,共获得140 996条无冗余的序列,进行SSR位点搜索后,得到32 696个SSR位点,出现频率为23.2%。所搜索的SSR以二核苷酸重复类型最多,三核苷酸和单核苷酸次之,四、五、六核苷酸重复类型较少（<1%）。单核苷酸重复类型中以A/T基元较丰富（10.92%）;二核苷酸中AG/CT基元出现频率最大,达到49.72%,AT/AT基元和AC/GT基元所占比例相差不多,而CG/CG基元所占比例最少,为0.07%;三核苷酸重复类型中AAG/CTT最多,ACC/GGT、ATC/ATG和AGG/CCT基元次之,CCG/GGC、ACT/AGT和ACG/CGT基元较低,都小于1%;四、五、六核苷酸类型中各重复基元均较少。在怒江红山茶转录组中,微卫星的数量随着对应的重复类型、重复次数的增加而降低,也随重复区段碱基长度的增加而降低。     

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%。     

香蕉EST-SSRs标记的开发与应用

从NCBI搜索的2 282条香蕉EST中, 发掘出含有SSR的EST序列110条, 共有122个SSR位点, 检出率为5.3%。SSR位点可分为37种重复单元, 平均长度为20 bp, 其中二、三核苷酸重复单元的SSR占主导地位, 分别占总SSR的33.1%和47.6%。GA和GAA是二、三核苷酸中的优势重复类型, 分别占二、三核苷酸重复类型的75.7%和36.0%; 其他重复类型所占比例均不足10%, 而四核苷酸重复类型最少, 为4.0%。设计的63对EST-SSRs引物中, 有41对EST-SSRs引物对巴西蕉基因组DNA能扩增出产物, 占总引物数的65.1%。应用进一步筛选出的重复性好、多态性高的19对引物对49个香蕉品种(系)进行PCR扩增。每对引物扩增的多态性带数目为4~12个, 平均7.58个; 引物多态信息量变化范围为0.3572~0.8744, 平均0.7324。在相似系数为0.63的水平可将49个品种聚为2个类群：一类为含B基因组香蕉品种; 另一类为不含B基因组的香蕉品种, 表明EST-SSR引物可以应用于香蕉品种资源分类的研究。     

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。     

珍贵树种火力楠转录组SSR特征分析

为了全面了解珍贵乡土树种火力楠转录组SSR位点的分布及序列特征,为火力楠遗传资源的保存和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。利用Illumina Hiseq2000高通量测序平台对火力楠进行转录组测序,再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。分析的结果显示发现含SSR的序列21 218条,共得到27 379个SSR,出现频率为28.08%,平均约每3 kb出现1个SSR。单碱基和二碱基重复为火力楠SSR主要重复单元类型,分别占SSR总数的42.18%和35.66%,所有重复基元共85种,其中(A/T) n所占比例最高41.65%,然后是(AG/CT)n(29.47%)、(AAG/CTT)n (6.83%)和(AC/GT)n (4.11%)。在SSR和CDS的交集基因中,共发现24 668个SSR位点,其中3 805个位于编码区,出现频率为0.099 SSR/kb,而非编码区为0.287 SSR/kb,在基因编码区中出现频率最高的是三碱基重复(2 030, 53.35%)。在SSR序列长度方面,长度变化范围最大的为单碱基重复SSR,其次是二碱基重复。火力楠转录组SSR位点的出现频率高、分布密度大、基元类型丰富、重复次数较高、长片段较多,具有较高的多态性潜能,用于遗传分析的潜力很大,能满足该物种的保护遗传学研究。     

云南松基因组微卫星富集文库的序列特征分析

目的:分析基因组微卫星富集文库的序列特征,探索云南松基因组微卫星的分布特征或变异规律。方法:采用磁珠富集法,从云南松基因组DNA的RsaⅠ酶切产物中富集微卫星片段,富集片段经洗脱分离、载体连接及转化等环节,对富集文库鉴定和测序,分析序列特征。结果:在测序获得的159条序列中,有143条序列含有重复次数不少于3次的微卫星序列,序列长度为135~1 138 bp,平均520 bp,克隆比例为89.94%。在这些序列中,以二核苷酸重复类型最多(56.64%),其次是三核苷酸,有51条(35.66%),此外,出现少量(7.70%)重复类型为4~6 bp的微卫星序列;各重复单元的碱基组成以探针及其互补序列为主,并出现少量的非探针类型;重复次数介于3~15,随着重复单元长度的增加而出现的频率降低。结论:分析了云南松基因组微卫星富集文库微卫星重复类型、重复单元碱基组成及其序列长度变异,为进一步分析云南松基因组微卫星的分布特征或变异规律奠定基础,进而为开发SSR引物提供基础信息。     

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。     

木麻黄EST序列中SSR的分布特征及有效SSR标记的筛选

从NCBI的EST数据库中获得的木麻黄EST序列共有34 752条,进行拼接后得到全长7 278.578 kb的非冗余序列(Unigene)12 062条,并从中检索得到分布于353条Unigene的367个SSR位点,SSR检出率为2.93%,平均分布距离为19.83 kb,包括39种重复基序类型。其中,以二核苷酸和三核苷酸为主要类型,在总SSRs中所占比例分别为57.77%和34.60%;而二核苷酸重复基序中,AG/CT所占比例最高,为93.87%;在三核苷酸重复基序中AAG/CTT所占比例最高,为44.09%。对检索出的EST-SSR位点设计得到97对引物,其中32对为可有效扩增引物。Blastx分析发现77.3%的含SSR位点的EST序列与非冗余蛋白序列数据库中功能序列具有同源性,而功能已知的序列中葡萄来源的序列占有最大比例(10.4%)。GO功能分类发现,含有SSR位点的EST序列中有47.3%至少具有1个GO注释,归入细胞组分的序列最多,而其中细胞质和细胞核的功能项所占比例较大。     

山地虎耳草转录组SSR信息分析

利用MISA（MicroSatellite）软件对山地虎耳草转录组拼接序列进行微卫星位点信息分析,为后期SSR标记的开发和物种遗传多样性检测提供候选序列。结果发现,在拼接得到的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10.00 kB出现一个SSR位点。山地虎耳草转录组序列的SSR主要集中在三核苷酸重复（55.50%）,其次为二核苷酸重复（30.23%）。二核苷酸重复和三核苷酸重复中的优势重复基元分别为AG/TC和AAG/TTC。二核苷酸重复基元的重复次数类型最多,跨度最大,具有更高的多态性,三核苷酸次之,而四、五、六核苷酸重复类型很少。山地虎耳草转录组SSR以5~9次重复为主,且SSR数量随着重复次数的增加逐渐减少,基序长度主要集中于12~30 bp,多态性均在中等以上。     

甜瓜EST序列中微卫星的分布特征

GenBank中35547条甜瓜EST经去冗余处理后,得到总长度为250.3Mb的无冗余EST34438条。这些序列中有2813个微卫星简单重复序列（Simple sequence repeat,SSR）,分布于2107条EST中,出现频率为8.16%,平均分布距离为8.90kb。三核苷酸重复是主导重复类型,占SSR总数的47.14%;其次是二核苷酸和单核苷酸重复,分别占SSR总数的20.72%和16.99%。AAG/TTC是优势重复基元,占微卫星总数的29.26%,AG/CT和A/T分别占14.61%和16.25%。在所有的SSR中,重复次数为4～10次的占70.32%,长度为12～20bp的占51.12%。并对这些SSR的多态性潜能进行了评价。     

马铃薯甲虫基因组SSR位点分析及引物效率的验证

SSR作为一种微卫星分子标记方法,被广泛用于遗传多样性相关的研究,而SSR引物是否高效是影响整个实验结果的重要因素。本研究利用生物信息学手段,对马铃薯甲虫基因组数据进行分析,搜索基因组SSR位点,并设计引物和验证SSR引物的效率。最终在马铃薯甲虫基因组中共检测出SSR位点81 937个,且这些位点中以单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸重复为主;从SSR位点的平均分布距离来看,单、三、四核苷酸重复在马铃薯甲虫基因组中平均分布距离较小,分别为2.21 kb、8.39 kb、36.21 kb。马铃薯甲虫基因组SSR位点中,优势基序总数为68 388个,比例高达83.46%,其中,单核苷酸以A/T重复基序占绝对优势,二核苷酸重复的SSR位点中,以AG/CT重复基序为主,三核苷酸重复的位点中,以AAT/ATT重复基序为主;在ClassⅠ长度的SSR位点中,以二核苷酸、三核苷酸重复的数量最多,比例高达82.32%;最后设计19对SSR引物测试效率,其中14对成功扩增条带,11对为多态性引物,其平均多态性条带6.27条。多态性引物的PIC值在0.375-0.794,平均值为0.600,大于平均值的引物为6对,占有效扩增引物的54.5%。研究表明,利用生物信息发掘SSR位点的方法简便高效,这为后续进一步利用SSR引物研究马铃薯甲虫的遗传多样性,及在其它昆虫中开发SSR引物开发奠定研究基础。     

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。     

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。     

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。       

假眼小绿叶蝉微卫星位点的生物信息学分析

【目的】为开发假眼小绿叶蝉Empoasca vitis分子标记,采用高通量测序技术对假眼小绿叶蝉DNA进行了测序与分析。【方法】本研究基于Illumina Hi Seq测序技术,构建了PE文库(~400bp),对获得的测序数据利用生物信息学分析手段完成全基因组扫描,并进一步使用MISA分析鉴定基因组序列中出现的微卫星序列(SSR)。针对微卫星序列共设计10对引物,并使用3步法进行引物多态性筛选。【结果】共计检测Scaffold数量为183 194条,其中包含SSR的Scaffold共计1 545条,共计筛选出1 569个SSR位点。在假眼小绿叶蝉的微卫星中,共包括87种重复基元类型,二核苷酸与三核苷酸重复序列为主要重复类型,分别占SSRs总数的70.26%和27.84%;二核苷酸重复基元CA/TG和三核苷酸重复基元AAT/ATT是优势重复基元,分别占SSRs总数的33.96%和5.86%。在设计的10对引物中,5对具有多态性,在8个假眼小绿叶蝉个体中共发现16个等位基因。【结论】结果说明假眼小绿叶蝉SSR位点在多态性方面具有极大的可开发性,具有多态性的SSR位点可对假眼小绿叶蝉种群间的分化,种群间的扩散机理和途径及影响因素等问题提供分子视角。     

诸氏鲻虾虎鱼转录组序列中微卫星标记的初步筛选及特征分析

旨在为大规模开发诸氏鲻虾虎鱼微卫星标记,采用高通量测序技术,对诸氏鲻虾虎鱼肝脏转录组进行了测序。结果共获得47 979条Unigenes,利用微卫星查找程序在47 979条Unigenes中共获得6 225个微卫星位点(12.97%),平均每7.02 kb就出现1个微卫星位点。6 225个微卫星位点由226种重复基序组成,主要分布在三、四和五碱基重复类型中。在数量上,单碱基重复类型微卫星位点最多,占42.49%,二碱基和三碱基重复类型所占比例相似,分别为25.22%和26.27%,四、五、六重复类型较少,合计占6.03%。单碱基重复序列中最多的类型为A/T,二碱基重复序列中以AG/CT重复单元为主,三碱基重复序列中以AGC/TCG为优势类型。挑选部分二、三和四单元重复类型微卫星序列,共设计76对引物,可稳定扩增出目的条带的有55对,其中32对具有多态性。结果表明,利用诸氏鲻虾虎鱼转录组数据可快速大量开发微卫星标记。     

基于RNA-seq数据的窄足真蚋SSR分子标记开发

【目的】窄足真蚋Simulium(Eusimulium)angustipes属嗜血蚋种,并传播禽类疾病。本研究旨在通过RNA-seq技术获得窄足真蚋的转录组数据,进而开发其微卫星标记,为窄足真蚋的种群遗传学研究提供可靠的分子标记。【方法】以采自陕西宝鸡和新疆阿勒泰地区的窄足真蚋幼虫为材料,构建转录组数据库。使用软件MISA(microsatellite identification tool)搜索窄足真蚋unigenes库中的所有SSR位点,并随机挑选SSR位点,利用软件Primer Premier 5.0和Oligo 6.7设计微卫星引物。经PCR扩增和电泳检测,用Cervus 3.0.7等生物信息学软件进行统计分析,筛选多态性微卫星引物。利用Blast X比对Nr和Swiss-Prot蛋白质数据库,对含多态性SSR位点的unigenes进行功能注释。【结果】共鉴定出29 471个SSRs。最丰富的重复基序是单核苷酸重复类型,占总SSR数的87.05%;其次是三核苷酸重复类型,占7.95%。共发现34种碱基重复基序,主要是A/T基序重复,占86.93%。15对微卫星引物均成功扩增出特异性产物,含12对具多态性的微卫星分子标记。比对结果显示,7个SSR位点来自注释基因序列。【结论】基于RNA-seq二代测序技术可实现窄足真蚋SSR分子标记的高效率开发,对窄足真蚋的种群遗传学研究具有重要意义。