【目的】分析望春玉兰基因组微卫星序列和分布特征,开发多态性高和稳定性好的SSR引物,并构建玉兰商业品种指纹图,为玉兰属植物群体遗传结构和遗传多样性研究提供分子标记资源,也为玉兰优良品种的遗传真实性鉴别和育种工作者知识产权保护提供技术支撑和科学依据。【方法】基于已公布的望春玉兰基因组序列信息,采用MISA软件对全基因组微卫星序列进行查找和分析,使用Primer Premier 5.0软件设计SSR引物。随机合成203对引物,利用6株不同望春玉兰的基因组DNA进行筛选,并进一步利用筛选出的多态性SSR引物构建26个玉兰商业品种的DNA指纹图谱。【结果】望春玉兰基因组中共检测出2820303个SSR位点,6碱基重复类型占比最高(62.13%),其次是2碱基(12.02%)和单碱基重复(9.98%);共发现501种重复基序,其中出现频率高的基序为AAACCT/AGGTTT(16.46%),其次是A/T(8.63%)和AG/CT(5.9%)。在随机合成的203对引物中,有94对(46.31%)能够对6株不同望春玉兰的基因组DNA进行有效扩增,有25对引物(12.32%)的扩增谱带清晰、易于判读、多态性高,多态信息量(PIC)在0.24~0.72之间。利用PIC值最高的前10对引物构建了26个玉兰商业品种的DNA指纹图谱数据库,共扩增出85种基因型,每对引物产生的基因型在4~18之间;引物鉴别力在0~13之间,最少采用3对引物即可将26个玉兰品种完全区分开。【结论】本研究在望春玉兰全基因组微卫星序列统计和分析的基础上,开发了10对条带清晰、多态性高、重复性好的SSR引物,并利用这些引物构建了26个玉兰商业品种的DNA指纹图谱,DNA指纹图比对结果显示本研究所涉及的26个玉兰品种不存在同种异名或异种同名现象。
对河南省南召县917份望春玉兰(Magnolia biondii)种质材料利用细胞流式仪进行基因组倍性分析,并采用SSR标记分析其遗传多样性和遗传结构。此外,采用模拟退火法分别基于遗传多样性最大化(simulated annealing algorithm based on the max...
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对河南省南召县917份望春玉兰(Magnolia biondii)种质材料利用细胞流式仪进行基因组倍性分析,并采用SSR标记分析其遗传多样性和遗传结构。此外,采用模拟退火法分别基于遗传多样性最大化(simulated annealing algorithm based on the maximizing genetic diversity,SAGD)和等位基因最大化(simulated annealing algorithm based on maximizing allelic richness,SANA)构建望春玉兰核心种质。结果显示:所检测的望春玉兰种质材料全部为二倍体植株;10对SSR引物共检测到57个等位基因(N_(a)),平均有效等位基因数(N_(e))为2.667,Shannon’s信息指数(I)、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))和多态性指数(PIC)分别为1.124、0.422、0.586和0.547,表明望春玉兰种质资源具有丰富的遗传多样性。群体遗传结构和聚类分析均显示,917份望春玉兰种质材料可以分为4个亚群,不同亚群之间存在明显的基因交流和渗透。基于SAGD方法构建核心种质的各遗传参数基本都高于SANA法。利用SAGD方法筛选得到183份望春玉兰核心种质,占原有种质的20%,N_(a)、N_(e)、I、H_(o)和H_(e)的保留率分别为94.74%、105.40%、103.38%、104.27%和104.61%;主坐标分析(principal coordinate analysis,PCoA)表明构建的望春玉兰核心种质在整个原始种质的主坐标图内均匀分布,具有良好的代表性,可以为种质资源收集保存及创新利用提供科学依据。
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