基于转录组测序的核桃SSR标记开发

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中文摘要：本研究以具有早实性状的新新2号核桃和具有晚实性状的乌火核桃为供试材料，采用Illumina测序技术对核桃进行测序，并进行生物信息学分析和SSR位点分析。同时利用本课题组对新新2号核桃花芽叶芽测序的另一组转录组数据进行SSR位点分析，并利用两组SSR位点开发多态性SSR引物。最后分析本次测序中的早实核桃和晚实核桃所特有的SSR位点并开发SSR引物。主要的研究结果如下： 1、新新2号核桃和乌火核桃经测序分别得到原始数据110045114bp和103221716bp，denovo拼接后共得到Unigenes255159条，最长的长度为19180bp，最短的长度为201bp，平均长度为447bp，N90为225。将Unigenes与GO数据库对比后发现，有55964条信息被成功的注释到GO分类系统上。 2、在MISA软件搜索的255159条Unigenes中有37127条Unigenes检测出SSR位点44397个，出现频率为17.40%，平均分布距离为0.39kb。单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸基序类型最多分别占总SSR位点的59.55%，30.76%和8.52%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元，占二核苷酸重复的60.56%，三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主，用Primer3设计得到421对SSR引物。在课题组对只含有新新2号核桃的测序中，MISA软件在132154条Unigenes共检测出63400个SSR位点，分布于47169条Unigenes中，出现频率为47.97%，平均分布距离为2.55kb。单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸基序类型最多分别占总SSR位点的55.73%，34.48%和8.63%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元，占二核苷酸重复的64.77%，三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主，用Primer3设计得到426对SSR引物。从两组SSR引物相同的部分中随机挑选10对引物进行多态性验证分析，最终有8对引物能够扩增出条带，其中7对引物在10份不同核桃种质材料中表现出多态性。 3、新新2号核桃共找到54042条特有的表达基因，而乌火核桃共找到101285条特有的表达的基因。在与之前所设计的426对引物所在SSR位点的ID匹配后，在新新2号核桃与乌火核桃中分别找到65个SSR位点和50个SSR位点。这些位点在单核苷酸到五核苷酸均有分布，而在新新2号核桃中六核苷酸中也含有一个特有的SSR位点，四核苷酸类型为优势重复类型，四核苷酸重复类型相比其它重复类型SSR位点可能与品种间的差异存在更大的联系。同时特有SSR位点在四核苷酸分布的最多。利用两个不同核桃品种的12对特有引物中4对引物成功的扩增出了条带，其中3对引物来自于新新2号核桃，1对引物来自乌火核桃，总的有效扩增率为33.33%低于设计的共有的SSR引物扩增效率。以上结果表明，核桃转录组测序产生的Unigene信息可作为开发SSR标记的有效来源。开发的大批量SSR标记可为核桃种质资源遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富可靠的标记选择。

作者：

覃阳

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关键词：

核桃转录组测序 SSR位点 Illumina测序生物信息学

授予学位：

硕士

学科专业：

农业工程

导师：

牛建新、王建友

学位年度：

2019

学位授予单位：

石河子大学

语种：

中文

中图分类号：