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水生蔬菜的很多种类原产于我国,栽培历史悠久,因其富含丰富的营养、独特的口感和良好的保健功能,深受菜农和大众的喜爱。但是目前针对水生蔬菜的遗传学研究和基因组信息还比较缺乏。鉴于此,针对四种常见的水生蔬菜(莲(Nelumbo nucifera)、芋(Colocasia esculenta (L.) Schoot)、慈姑(Sagittaria Trifolia L. var. sinensis (Sims) Makino)和荸荠(Eleocharis dulcis)),本文开展了转录组学研究,EST-SSR标记的开发,品种间亲缘关系鉴定,指纹图谱构建以及品种纯度鉴定等研究工作。主要研究结果如下：1.莲的转录组学研究,EST-SSR标记的开发及栽培品种间亲缘关系的鉴定。本研究应用Illumina HiSeqTM2000平台对野生花莲和栽培藕莲的顶芽进行转录组深度测序并进行生物信息学分析,分别获得10.1Gbp和9.9Gbp的短序列,通过Trinity软件进行从头组装,分别得到111,925和100,016个叠连群,其序列长度超过200bp,经过进一步地拼装,获得105,834个共有叠连群,平均长度为722bp。利用MISA软件检测到11,178个SSR位点,再通过Primer3.0软件设计了6,568对引物。我们利用Perl脚本根据电子多态性预测合成了38对引物；又随机合成了72对引物,用51份莲样品验证它们的扩增效果和多态性,其中91(82.7%)对引物扩增成功,其中80对引物具有多态性。每个位点的等位基因数量为2到17个,多态性信息含量(PIC)值为0.19-0.87。基于Jaccard相似系数的UPGMA树系图表明莲亲缘关系与地理分布的相关性较低,而与表型性状有一定的相关性。2.芋的转录组学研究,EST-SSR标记的开发及栽培品种间亲缘关系的鉴定。本研究应用Illumina TruSeqTM平台对芋的营养生长期叶片进行转录组深度测序并进行生物信息学分析。我们共获得4.5Gbp的短序列,平均长度为100bp,通过Trinity软件进行从头组装,得到52,935个叠连群,平均长度为588.5bp。对转录本数据进行了NR, GO和KOG注释分类和KEGG代谢通路分析。利用MISA软件检测到5,278个SSR位点,再通过Primer3.0软件设计了2,858对引物。我们随机合成了其中的100对引物,并用69份样品(其中68份芋和1份海芋(Alocasia macrorrhiza))验证它们的扩增效果和多态性,其中72(72.0%)对引物扩增成功,62对引物具有多态性。每个位点的等位基因数量为2到14个,多态性信息含量(PIC)值为0.01-0.82。从芋中开发的SSR标记在海芋中的转移率为36.11%(26/72)。基于Jaccard相似系数的UPGMA树系图表明芋的亲缘关系与形态特征或地理分布没有明显的相关性。3.慈姑的转录组学研究,EST-SSR标记的开发及品种间亲缘关系的鉴定。本研究应用Illumina TruSeqTM平台对慈姑的营养生长期叶片进行转录组深度测序并进行生物信息学分析。我们共获得4.7Gbp的短序列,平均长度为100bp,通过Trinity软件进行从头组装,得到51,836个叠连群,平均长度为680bp。对转录本数据进行了NR,GO和KOG注释分类和KEGG代谢通路分析。利用MISA软件检测到3,861个SSR位点,再通过Primer3.0软件设计了2,476对引物。我们随机合成了其中的100对引物,并用81份样品(其中79份慈姑和2份矮慈姑(Sagittaria pygmaea))验证它们的扩增效果和多态性,其中79(79.0%)对引物扩增成功,其中68对引物具有多态性。每个位点的等位基因数量为2到11个,多态性信息含量(PIC)值为0.01-0.84。从慈姑中开发的SSR标记在矮慈姑中的转移率为91.14%(72/79)。基于Jaccard相似系数的UPGMA树系图表明慈姑的亲缘关系与地理分布有一定的相关性。4.荸荠的转录组学研究,EST-SSR标记的开发。本研究应用Illumina TruSeqTM平台对慈姑的营养生长期叶片进行转录组深度测序并进行生物信息学分析。我们共获得4.7Gbp的短序列,平均长度为100bp,通过Trinity软件进行从头组装,得到40,796个叠连群,平均长度为616.6bp。对转录本数据进行了NR,GO和KOG注释分类和KEGG代谢通路分析。利用MISA软件检测到2,570个SSR位点,再通过Primer3.0软件设计了1,606对引物。我们随机合成了其中的100对引物,验证它们的扩增效果,其中77(77.0%)对引物扩增成功。5.三种水生蔬菜的SSR指纹图谱的构建及品种纯度鉴定。以22份中国莲栽培品种为材料,结合本研究开发的SSR引物,构建其SSR指纹图谱,并从中筛选出6对高多态性并能区分所有材料的引物作为核心引物,再选出3对多态性信息含量(PIC)值较高的引物作为候选引物,利用这些引物对90份太空莲36号材料进行纯度鉴定,结果表明其纯度为93.3%(84/90)。以46份芋栽培品种为材料,结合本研究开发的SSR引物,构建其SSR指纹图谱,并从中筛选出20对高多态性并能区分所有材料的引物作为核心引物。利用前12对核心引物对90份山东8502芋材料进行纯度鉴定,结果表明其纯度为98.9%(89/90)。以10份慈姑栽培品种为材料,结合本研究开发的SSR引物,构建其SSR指纹图谱,并从中筛选出3对高多态性并能区分所有材料的引物作为核心引物,再选出9对多态性信息含量(PIC)值较高的引物作为候选引物。利用这些引物对90份武汉慈姑进行纯度鉴定,得到武汉慈姑的纯度为100.0%(90/90)。本研究首次对四种水生蔬菜进行转录组学研究,利用深度测序技术获得了大量的转录组序列及EST-SSR标记,对进一步开展功能基因克隆,遗传多样性分析,种质资源鉴定以及标记辅助育种均有重要的意义。