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西红花(Crocus sativus L.)作为名贵中药材,其花的干燥柱头可入药,具有活血、安神、解毒等诸多功效,市场需求量较大。然而,西红花种植条件和技术要求较高,遗传背景尚不明确,西红花品种较为单一,不同产地的西红花品质也有一定差异,制约了西红花产业的良性发展。随着测序技术的不断发展,利用生物信息学方法分析高通量测序数据,为解析西红花遗传背景提供了有效的工具。本研究利用高通量测序技术对西红花花芽进行转录组测序,通过分析转录组测序数据搜索全基因组中各类型SSR位点,设计并合成相关SSR引物,利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)结合DNA一代测序技术检测验证我国西红花主要种质资源的SSR位点核苷酸多样性,进而研究我国西红花主要种质资源遗传多样性,为我国西红花品种选育和遗传改良提供分子依据,从而对我国西红花产业发展亦有所帮助。主要研究成果如下:1.收集了西藏、上海和浙江等西红花主产区的种植资源,共18份,建立了不同西红花种质资源的基因组DNA库。2.建立了用于西红花种质资源鉴定的SSR标记检测体系,该体系基于PCR反应程序为:94℃预变性5分钟;之后,94℃变性40秒,各引物Tm下复性40秒,72℃延伸90秒(此过程30个循环);循环结束后72℃延伸10分钟。PCR扩增产物用浓度6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶(厚度1mm)在1×TBE缓冲液中进行电泳(电压为200V)分离1.5h。凝胶用AgNO3染色后,得到清晰的电泳条带。3.基于Illumina HiSeq测序平台获得的西红花花芽转录组148,686个Unigene(总长度、平均长度、N50以及GC含量分别为142,177,942 bp、956 bp、1,645 bp和44.27%),检测出33,211个SSR分布于26,268个Unigene中。经生物信息学分析发现,其中共有33,211个重复序列>10bp的SSR位点,其中两个碱基重复的SSR位点11,153个,以(AG)n重复的最多,有8,545个;三个碱基重复的SSR位点11,762个,以(AAG)n重复的最多,有3,793个;四个、五个和六个碱基重复的SSR位点分别是793个、913个和1,502个。4.使用软件Primer Premier 3.0设计西红花SSR引物,共获得4,227对引物,随机合成105对引物进行验证,其中真实SSR引物有58对,真实SSR引物占总数的55%,因此推测在4,227对引物中,约有2,324对真实SSR引物可用于西红花遗传多样性分析。5.利用筛选出的58对西红花真实SSR引物对我国不同产地的西红花种植资源进行遗传多样性研究。结果表明,18份国内不同产地的西红花种质资源之间总体差异较小,但也存在一定的差异性,遗传距离在0.08620.2586之间,其中5号西藏1和6号本地2西红花种质可聚为一类;7号番红1号2、12号西藏2、14号亳州1和17号湖州西红花种质可聚为一类;10号15年选、11号西藏2代、13号西藏1、15号亳州2西红花种质可聚为一类,4号上海2和8号番红1号试验种西红花种质可聚为一类,为我国西红花种质资源的遗传多样性研究提供理论依据。6.对西红花种植资源进行比较基因组学研究,通过切胶纯化,回收目的片段,TA克隆测序和多序列比对,并在NCBI数据库中进行BLAST比对同源序列,结果发现,在18份西红花种质资源中,扩增出的位于编码区的SSR序列碱基差异较小,而位于非编码区的SSR序列碱基差异较大。本研究为我们了解中国西红花主产区种质资源遗传多样性现状提供了分子依据,而且相关结果有助于西红花遗传改良和新品种选育。