2021-08-11
期刊：《Gene》
影響因子：3.688
1.研究背景
甘藍型油菜（Brassica napus L.）是重要的油料作物，基因組大小為1130 Mb，作為異源多倍體作物，油菜大而復雜的基因組限制其研究進展，為發展油菜產業和加快油菜遺傳研究，利用分子技術從基因組水平進行研究很重要。
分子標記廣泛應用于植物育種、遺傳多樣性和種質資源評價等研究方向，SNPs是基因組中較為豐富的變異類型，但是不能發現由于表型差異造成的全部基因組變異，選擇和利用SSRs標記來發現基因組上的重要遺傳變異是很重要的，SSRs標記具有共顯性、高豐度、高變異、隨機分布等特點，是植物研究中應用較為廣泛的標記類型之一。本研究利用NGS技術開發了甘藍型油菜全基因組SSR標記，并分析微衛星重復序列的頻率和分布，隨機選取100對SSR引物，對8個油菜品種進行PCR擴增驗證。
“Huyou21”具有高油、低芥酸、低硫代葡萄糖苷的特點，本研究對“Huyou21”基因組測序并開發SSRs標記，包括 “Huyou21”的8個油菜品種對SSRs標記進行可靠性評價，并選擇具有多態性的SSRs標記對78份油菜種質進行遺傳多樣性評價。
2.材料與方法
基因組總DNA提?。篜lant Genomic DNA Kit (ZOMANBIO, China)
文庫制備與上機測序：Roche 454 GS FLX + System
SSR標記搜索：MISA 程序
SSR標記檢測：8% PAGE凝膠電泳、3730XL Genetic Analyzer、GeneMapper軟件
遺傳多樣性計算：POPGENE 軟件
3.結果與討論
本研究利用NGS技術得到213,876條reads，序列全長58.8 Mb，從18,575條微衛星序列中得到21,523個 SSRs（表1），復合SSRs占11.4%，平均SSRs密度366.2 SSR/Mb。所有鑒定的SSRs中二核苷酸最豐富，占47.5%，單核苷酸占30.7%，三核苷酸占20.6%；這些SSR重復中，單核苷酸、二核苷酸和三核苷酸的重復次數較多，其余重復次數不到2%（圖1）。在所有motif類型中，A/T和AG/TC是單核苷酸和二核苷酸中最常見的motif，三核苷酸重復頻率最高的是AAG/CTT(30.2%)，其次是AGG/CCT(28.6%)（表2）。
表1 油菜基因組序列特征分析
圖1 油菜基因組中SSR類型的統計
表2 油菜基因組序列最豐富的SSR motifs統計
本研究共鑒定出8964對SSR引物，最多為單核苷酸(3,884，占43.3%)，其次是三核苷酸(2,399，占 26.8%) 和二核苷酸(1,921，占21.4%)。隨機選擇100個SSR標記檢測引物擴增效率，94%的基因組SSR標記具有擴增特異性和可重復性，另外有43%的SSR標記在8份油菜材料中具有多態性。
選擇78份油菜材料進行遺傳多樣性分析，Na（平均等位基因數）為2~7個，Ne（有效等位基因數）為1.14~3.25個，78份材料中34個SSR標記的Na和Ne的平均值分別為3.59和2.09，Nei’s基因多樣性指數分布從0.12到0.69，平均值為0.48，Ho（觀測雜合度）和He（期望雜合度）分布范圍分別為0到1.00和0.12到0.70，這些標記的Ho和He的平均值分別為0.54和0.49，雜合度和等位基因多態性比較表明，78份油菜種質具有豐富的遺傳變異和較高的遺傳多樣性。
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