猪苓EST-SSR标记的开发及遗传多样性研究

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猪苓[Polyporus umbellatus(Pers.)Fries]为多孔菌目多孔菌科真菌,是我国重要的传统药用真菌,具有利水渗湿的功效,随着猪苓药理功效研究的深入,特别是猪苓多糖能增强免疫力、抗癌以及对肝病具有疗效,使得猪苓的市场需求量急剧攀升,而其人工栽培技术还不成熟且受诸多自然条件的限制,市场上的猪苓药材主要来自于野生资源,从而导致猪苓野生资源日趋枯竭,已被列入国家重点保护野生药材名录。开展猪苓野生种质资源的遗传多样性研究,对于猪苓种质资源的保护及利用均具有重要的意义。EST-SSR标记是一种与功能基因相关联的分子标记,其在物种的遗传多样性分析、基因定位以及遗传图谱构建等方面都具有很好的应用前景。目前猪苓EST-SSR分子标记的开发及相关研究尚未见报道,且猪苓EST序列资源有限,需要从其它物种的EST序列中挖掘SSR标记,应用于猪苓EST-SSR标记的相关研究。本研究从多孔菌目EST序列着手,设计开发EST-SSR引物,以不同产地的猪苓基因组DNA为模板进行扩增,挖掘多孔菌目内EST-SSR引物,用于猪苓遗传多样性研究。研究取得的主要结果如下:1、从NCBI获取的多孔菌目EST序列,挖掘SSR位点。下载初始的EST序列经过去除低质量片段及冗余序列后得到97134条无冗余序列,搜索到9520个SSR位点分布于8531条序列中,SSR出现频率为9.80%,重复基元以单核苷酸重复(85.92%)为主,二、三核苷酸重复出现的比例较低,分别为2.73%和8.57%。同时对现有多孔菌目下属各科EST序列的SSR分布特征分别进行了统计和分析。2、利用筛选出的包含SSR位点的EST序列设计SSR引物。合成了30对得分较高的引物,以13个猪苓种质资源为模版,进行PCR扩增,扩增结果是30对合成引物中有23对有扩增产物出现,占合成引物的77%,其中21对引物表现出多态性差异,占可扩增引物的91%。分析21对多态性引物,结果显示单核苷酸重复基元的EST-SSR引物所表现出的多态性最低。3、用多态性EST-SSR引物对13个来自不同产区的猪苓进行遗传多样性分析,获得遗传相似性系数,其范围在0.4222~0.8000之间,变幅为0.38,其中11号菌种(河南伏牛山)和2号菌种(陕西太白山阴坡)的相似系数最小,1号菌种(陕西太白山阳坡)和5号菌种(黑龙江)的相似系数最高。4、基于遗传相似系数,用非加权平均法对13个种质进行聚类分析,以相似系数0.59为阈值,将13份猪苓种质分成3个类群。聚类结果并未显示出地理分布与种质分化之间有明显的相关性。这些研究结果表明,利用多孔菌目EST序列开发的EST-SSR引物能够应用于猪苓遗传多样性的研究,相关分子标记将为猪苓种质资源的保护与利用提供基础。
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