EST-SSR标记开发及莲种质资源遗传多样性分析

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Linda_724
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莲又称荷花,是被子植物中起源最早的植物之一,全身皆是宝,集食用、药用、观赏于一身。莲栽培历史悠久,品种繁多,但很多栽培品种的分类不科学、亲缘关系不清楚,完全依靠传统的形态学很难进行准确分类;另外,一些野生居群也大多在濒危处境,急需开展科学评价和有效保护。虽然,近年来分子标记对其遗传多样性及亲缘关系等进行了一些研究,但是,至今利用EST-SSR标记进行莲种质资源的遗传多样性方面的报道非常有限,且标记数很少。本研究以莲花蕾转录组数据为基础进行SSR标记开发,并利用80对高多态性的EST-SSR引物对139份莲种质资源进行了遗传多样性分析。主要研究结果如下:1.以莲花蕾转录组测序获得的68,593条unigenes为基础进行EST-SSR标记开发,共查找到6086个SSR位点,分布在5482条unigenes序列上,发生频率为8.0%;平均每隔5.7 kb就发现一个SSR位点,其分布频率为8.9%。在5226个SSR位点(去除单碱基重复标记)中主要的重复类型为二、三核苷酸重复,出现频率分别为65.2%、31.7%;其中在二核苷酸重复类型中,AG/CT是最常见重复单元,约占57.9%,三核苷酸重复类型中最常见重复单元是GAA/AGA/AAG,为13.3%。利用MISA和Primer premier 3.0平台开发了3059个SSR引物,并选择合成了575对EST-SSR引物(片段大小在200-220bp),经初步筛选共得到有扩增产物的514对(89.4%),进一步筛选共得到有多态性的引物217对(42.2%)。2.通过利用从本试验开发的EST-SSR引物中筛选出的80对扩增稳定、高多态性的引物对139份荷花品种进行扩增,共扩增出287条多态性条带,每对引物的等位基因数为2-9个,平均3.6个;每对引物的多态性信息量(PIC)的范围0.58-0.92;平均为0.79。这表明本试验所筛选的EST-SSR引物具有较高的多态性,可以有效地用于莲种质资源的遗传多样性分析研究。3.根据扩增结果利用NTSYS 2.11软件进行Jaccard相似性系数分析,139份荷花材料的遗传相似系数为0.16-0.95;通过UPGMA法进行聚类分析,在遗传相似系数为0.39时,供试荷花材料可分为4大类群:Ⅰ类群为美洲莲品种;Ⅱ类群包括了大部分的亚美杂交莲品种;大部分的亚洲莲品种均聚类在Ⅲ、Ⅳ类群中,并且亚美杂交莲品种与亚洲莲品种亲缘关相对较近,这与传统分类结果及前人研究相一致。本研究通过转录组序列开发大量EST-SSR标记,并且通过莲种质资源的遗传多样性的分析,了解其遗传背景及亲缘关系,为今后莲种质资源分类、品种鉴定、保护利用等奠定理论基础及提供实践参考。开发的EST-SSR标记将促进莲遗传图谱构建、基因定位及克隆、分子标记辅助育种及遗传多样性分析等方面研究的快速发展。
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