基于小麦叶锈菌转录组开发新的小麦叶锈菌EST-SSR标记

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouyong910
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由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病是威胁世界小麦生产的重要麦类病害之一。由于小麦叶锈菌的不断变异和单一种植同一抗病品种造成病原菌群体不断发生改变,监测病原菌的毒性变化与群体多态性成为小麦叶锈菌群体变化动态研究和毒性多态性研究的一项重要任务。开发新的小麦叶锈菌分子标记,对小麦叶锈菌的致病性研究、毒性监控与病害防治起到重要作用。目前,已报导的小麦叶锈菌多态性EST-SSR标记只有26对,亟需开发出新的EST-SSR多态性标记。本文根据录组数据,筛选并开发出了37对新的多态性EST-SSR标记,研究结果如下:  1、通过Illumina Hiseq2000 RNA-seq测序,从小麦叶锈菌中获得了46008个Unigenes,N50达到1064nt。通过Unigene功能注释到NR,NT,Swiss-Prot,KEGG,COG,GO库的Unigenes分别是25960个,17884个,14822个,14384个,11004个,11241个,去除重复总计27030个。  2、利用MISA软件从46008个Unigenes序列中进行SSR位点搜寻,共获得3729个SSR位点,分布在3085个Unigenes中,含有一个以上的SSR位点的碱基有488个。其中三碱基重复位点最多(1996个,53.5%),重复基元以AG/CT含量最高,为468个,占总SSR序列的12.6%。  3、利用Primer3软件设计引物,共得到613个EST-SSR位点上的3065对EST-SSR引物。随机合成180对小麦叶锈菌EST-SSR引物,包括二核苷酸重复的SSR引物39对和三核苷酸重复的SSR引物134对,其中141对EST-SSR引物可以扩增得到清晰条带。利用产生清晰条带的141对引物对24株来自不同小麦种植区的小麦叶锈菌进行扩增,获得37对能够揭示多态性的小麦叶锈菌EST-SSR分子标记,85个多态性位点,平均基因观察到的多态性位点数为2.3个,表明这些EST-SSR标记具有较高的遗传多态性。  4、选取多态性较好的37对小麦叶锈菌EST-SSR引物对来自河北和新疆的48种小麦叶锈菌进行遗传多态性分析,结果表明,两个地区的小麦叶锈菌大部分被分别聚类到不同的组中,表明小麦叶锈菌的EST-SSR多态性和地理分布来源有一定的的相关性。  本研究补充了小麦叶锈菌EST-SSR分子标记数据库,为锈菌遗传多态性研究提供了有力工具,也为真菌的EST-SSR大批量开发提供借鉴。RNA-seq是开发锈菌等真菌的EST-SSR的良好途径。
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