基于10对EST-SSR引物,对中国8个省29个居群的261份野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt.)进行毛细管电泳检测,探究其遗传多样性,并进行聚类分析.结果显示,共扩增出了95个等位基因,位点多态性信息含量(PIC)平均值为0.568;群体水平上,平均等位基因数(NA)和有效等位基因数(NE)分别为3.131和2.331,平均观测杂合度(HO)和预期杂合度(HE)分别为0.508和0.488,平均Shannon's信息指数(I)为0.858,表明野生刺梨种质具有较高的遗传多样性水平.群体遗传分化分析结果显示,平均遗传分化系数(FST)为0.067,基因流(Nm)为4.511,说明刺梨群体间基因流动较频繁.分子方差分析(AMOVA)结果表明刺梨的遗传变异主要来源于居群内(93.64%).各居群间的Nei氏标准遗传距离范围为 0.054～1.269,平均值为0.657,与地理距离表现为显著相关(r=0.467,P<0.000 1).聚类分析和PCA结果均将29个居群分为3个分支.研究结果说明中国野生刺梨资源核心分布区在我国西南地区.

大麻是一年生草本植物,一种多用途、可持续的作物.迄今为止,关于大麻遗传结构的研究还很少.本研究通过EST-SSR分子标记分析大麻的遗传多样性和种群结构.结果表明,20对引物共扩增出113个清晰条带,其中113个(100％)是多态性的;共检测到232个等位基因,平均每对引物检测到4.0176个等位基因;观测杂合度(Ho)平均为0.7102,期望杂合度(He)平均为0.6935;200个个体香农信息指数介于0.7204～2.4625之间,平均值为1.5368;多态信息含量(PIC)变化范围为0.3519～0.8801,平均为0.6558;平均基因流(Nm)平均值为13.6525.基于种群遗传结构、主成分分析和未加权的算术平均对组法(UPGMA)分析,将大麻材料聚类为3组.不同聚类方法之间结果相似,但3种模型的少数个体植株分布不同.聚类结果、基因多样性和遗传相似系数表明,大麻个体总体亲缘关系较为密切.同时用5对核心引物能够区分参试种质,并为每份种质构建了指纹图谱.研究结果为今后的大麻育种、遗传改良和核心种质资源收集提供了参考.

目的 研究延胡索块茎和叶转录组水平上表达序列标签微卫星(EST-SSR)的分布规律,分析其差异性,并探索含EST-SSR基因的生物学功能,为延胡索遗传多样性评估和遗传育种提供方法和依据.方法 利用生物信息学方法构建延胡索块茎和叶的转录组EST-SSR序列库,识别和搜索其EST-SSRs序列,利用TBtools进行GO功能分析,使用KAAS进行KEGG通路富集分析.结果 延胡索的块茎和叶转录组中分别有7 952个和137 197个EST-SSR位点,其序列长度占其转录组长度的比例分别为0.87％、0.89％,丰度分别为475.76、458.91个·Mb-1.延胡索块茎和叶转录组均为三碱基重复类型最多,其中,以AAG/CTT重复类型最多.通过对延胡索块茎含有EST-SSR的unigene进行功能富集分析表明:含EST-SSR的unigene序列的差异表达基因与化合物结合功能、有机物代谢功能、核糖体功能、氧化磷酸化等通路有关.结论 延胡索块茎和叶转录组EST-SSR的比例、丰度和密度高度一致,其中,含EST-SSR的unigene具有显著的生物学功能.

目的:分析姜黄表达序列标签(EST)中简单重复序列(SSR)位点的分布特点,开发近缘种广西莪术EST-SSR引物,探讨EST-SSR用于进行广西莪术遗传多样性分析及分子育种的可行性.方法:下载NCBI中公布的姜黄EST 12 678条,利用SSR-FINDER搜索SSR位点,筛选符合条件的序列,采用Primer 5.0设计SSR引物,挑选30个表现型差异较大的广西莪术种质进行引物有效性及多态性检测,对50份广西莪术种质进行遗传多样性分析.结果:12 678条EST序列含有SSR位点1 243个,其中二核苷酸出现频率为50.36％,三核苷酸31.54％,四核苷酸10.30％,以AT/TA和CT/GA出现频率最高.利用Primer 5.0设计引物共325对,聚合酶链式反应(PCR)检测表明,104对引物可以扩增出理想PCR产物,在至少30份不同种质广西莪术中检测到48对SSR引物具有多态性,占设计引物的38.09％.遗传多样性分析研究,聚类分析结果表明50份广西莪术种质在相关系数0.7处,聚类为2类,遗传相似性系数变化范围较窄.结论:姜黄EST资源中含有高频率的SSR位点,且EST-SSR标记开发效率较高.本研究开发了48对广西莪术EST-SSR标记,并筛选出富含SSR位点的候选序列,用聚类图验证了植物之间的亲缘关系,为广西莪术遗传多样性分析和分子育种研究提供参考.

目的 对蛭类转录组进行SSR分析,是开发功能分子标记、开展对药用蛭类资源的开发利用及进行遗传背景监测的必要手段.方法 利用与医学密切相关的医蛭科棒纹牛蛭Poecilobdella javanica和日本医蛭Hirudo nipponia、黄蛭科宽体金线蛭Whitmania pigra和山蛭科洞穴山蛭Heamadipsa cavatuses sp.nov.共14个样本,通过RNA测序及转录组分析,筛选吸血差异unigene,并比较4个种的SSR标记特征和分布,用于挖掘抗凝血相关功能EST-SSR.结果 通过SSR密度分析发现,SSR在棒纹牛蛭、日本医蛭、宽体金线蛭和洞穴山蛭转录组中的间隔长度为4 723、6 026、8 059、8 144 bp;SSR组成分析发现三碱基重复的基序占蛭类SSR类型组成中绝大多数;另外,洞穴山蛭的SSR组成与其他3种存在明显区别.比较4种吸血蛭吸血前后转录组中表达丰度显著差异的unigene群,发现4种蛭中包含SSR且抗凝血相关的重叠unigene类群在转录组中呈较高的片段多态性.结论 unigene片段长度、SSR的密度、组成和分布特点能反映物种之间的分类关系;4种蛭重叠的抗凝血相关分子功能对应的EST-SSR,可作为抗凝血相关的功能分子标记侯选EST-SSR.

目的 分析云贵地区金铁锁Psammosilene tunicoides遗传多样性和变异情况.方法 采用转录组测序技术开发金铁锁的EST-SSR引物,并利用筛选出的分子标记对金铁锁进行多态性分析.结果 共获得了17 530条含SSR位点的EST序列;筛选出了14对具有较高多态性的EST-SSR引物,对云贵地区的17份金铁锁进行多样性分析,发现其在位点水平上多态性信息含量(PIC)范围为0.350 0～0.795 0,具有较高的多态性;在群体水平上明显偏低,多态位点百分率(PPB)为64.29％～100％,Nei's基因多样性指数的范围为0.188 2～0.477 7,平均0.323 2;云贵地区金铁锁群体内基因流(Nm)较小(Nm均值为0.302 0),群体间存在较大的遗传分化(Fst均值为0.452 9).结论 转录组测序丰富了金铁锁EST数据库;云贵地区金铁锁的遗传多样性可能与其繁殖方式、分布区较长的进化历史有关,群体间遗传分化大可能是地理阻隔截断了不同群体间的基因交流.

为了解华仁杏微卫星(SSR)分布规律,开发EST-SSR引物,为华仁杏种质资源评价与辅助育种提供有效的鉴定标记.本研究采用生物信息学方法对华仁杏幼果转录组SSR位点的数量、频率、分布特征进行了统计分析;利用转录组数据进行了SSR引物的筛选和开发,并利用开发出的引物对华仁杏29个无性系进行了多态位点检测和鉴定.结果表明:华仁杏幼果EST-SSR的分布频率为19.21％,重复单元的重复次数分布在5～24次之间,优势重复基序为单核苷酸、2核苷酸、3核苷酸,分别占总SSR的19.81％、46.47％、32.49％ 参试的139对引物中有39对引物可扩增出目标序列,其中24对引物可检测出多态性位点,占参试引物总数的17.27％.24对引物在29个华仁杏无性系中共检测出了170个等位基因位点,多态性信息含量(PIC)介于0.33 ～0.87之间,平均为0.64,其中高多态性引物19条,占多态性引物比例的79.2％.本研究对华仁杏转录组SSR信息进行了分析,并开发出了19对高多态性SSR引物,5对中多态性引物,为华仁杏种质资源评价及分子标记辅助育种提供了基础.

丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)是分布于我国韶关地区北部丹霞地貌的特有物种,其分布范围狭窄,种群数量小.本文利用EST-SSR分子标记位点,分析丹霞梧桐群体(丹霞山组群和南雄组群)的遗传多样性和遗传结构,研究群体的分化历史,探讨该物种的可能分布和科学保护策略.结果表明:丹霞梧桐总的遗传多样性中等(Ht=0.631),群体内遗传多样性较高(Hs=0.546),遗传变异主要存在于群体内(79.66％),但不同地理组群间存在显著的遗传分化(FST=0.150).长期地理隔离和现代人为干扰是形成丹霞梧桐当前遗传变异模式的主要原因.STRUCTURE分析可将研究群体划分为清晰的两个基因库(gene pool),其遗传结构与系统发育地理格局之间有密切关系.丹霞梧桐不同地理群体经历了独立的进化路线,但丹霞山群体的杂合性高,遗传背景更为复杂.近似贝叶斯运算法(Approximate Bayesian Computation,ABC)分析表明,丹霞山和南雄地理群体在10万年前由同一个祖先群体分化而来,分化时有效群体大小分别为7,290和5,550.结合丹霞梧桐的遗传变异和生态位信息,可推测丹霞梧桐曾广泛分布于南岭地区,受第四纪第三次亚冰期的影响,南岭北部的丹霞梧桐群体因气候剧烈变化而灭绝,仅在南岭南部适宜的环境中得以保存并繁衍至今,丹霞山和南雄是丹霞梧桐最主要的两个冰期避难所.在全面掌握丹霞梧桐的自然分布,开展就地保护的基础上,通过建立种质资源圃、人工种苗扩繁、自然回归试验等措施,对于该物种的异地保护、种群恢复和开发利用具有重要意义.

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,GSSR11L0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.

为了明确广西野生茶树种质资源的遗传背景,该研究从广西的宁明县、金秀县、苍梧县收集到14份地方野生茶树种质资源,以17个国家级茶树良种作为参照,采用EST-SSR分子标记技术,探讨了广西这三个地方野生茶树与国家级茶树良种间的亲缘关系以及广西地方茶树自身的遗传多样性.结果表明:15对EST-SSR引物共检测到68个等位基因,平均每个引物可扩增出4.53个,其中多态性位点为60个,多态性比率达88.2％.平均观测杂合度、平均期望杂合度、平均Shannon信息指数分别为0.42、0.55和0.97.PIC值在0.23～0.74之间,平均为0.52,多态性较好.遗传相似系数在0.53～0.9之间,平均值为0.71,31份供试材料在遗传相似系数为0.71分为5组群,76％参照品种聚在A组群,而广西本地的野生茶树资源则主要分布在B、C、D、E组群.利用该研究中的4对核心引物即可将31份供试材料全部区分开,挑选其中10个多态性较好的等位位点进行编码,构建31份供试种质的DNA分子指纹图谱.这表明广西野生茶树资源与国家级茶树良种间遗传差异较大、亲缘关系较远、遗传基础宽、多样性非常丰富,可作为茶树育种的亲本或开展茶树功能基因研究的材料.