基于簇毛麦No.1026转录组的SSR序列分析及其PCR标记开发

• 作者: 叶兴国 李仕金 林志珊 王振 谢皓 陈竟男 马晓兰
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 簇毛麦 转录组 EST-SSR 异染色体系 染色体定位 遗传多样性
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.01.001

摘要

[目的]探究从前苏联引进的簇毛麦No.1026(Dv#4)的EST-SSR序列特征及其在染色体的分布,分析它们在不同簇毛麦间及与小麦间的多态性,为其进一步的研究与利用提供依据.[方法]通过Illumina HiSeq测序获得No.1026植株的转录组序列,利用MISA软件分析转录组SSR序列及特征,采用Primer 3设计SSR引物,随机合成238对引物,对小麦中国春与簇毛麦Dv#4和引自英国剑桥的簇毛麦Dv#2的基因组DNA进行扩增,在琼脂糖凝胶上分离评价扩增产物的多态性,并利用一套小麦-簇毛麦异染色体系进行扩增分析.[结果]检测了No.1026总长62.76 Mb的转录组序列,发现10 497个SSR位点,它们分布于8 735条Unigene上.在1-6个核苷酸的重复单元中,单、双、三碱基的重复占95.85％,其中三核苷酸串联重复数量最多,占SSR总数的50.33％,而CCG/CGG基序的重复占三核苷酸串联重复的41.66％;单核苷酸重复是第二大类型,出现频率为27.13％,其中A/T重复占单核苷酸重复的74.58％.二核苷酸重复类型的数量位列第三,占SSR总数的18.39％.在238对EST-SSR引物中,88对在中国春与簇毛麦(包括Dv#2和Dv#4)之间的扩增产物显示多态性;8对只在簇毛麦和单一异染色体系扩增;4对可在簇毛麦和多个异染色体系中特异扩增;但多数可在簇毛麦中清晰扩增的引物不能在任何异染色体系中扩增,推测可能与簇毛麦基因组及染色体导入小麦过程中的变异有关;47对(19.74％)在2份不同来源的簇毛麦Dv#2和Dv#4之间的扩增产物呈现多态性.利用1对EST-SSR引物和1个EST-PCR标记检测48个簇毛麦植株,证明多态性的SSR引物可有效用于检测簇毛麦的异质性.[结论]簇毛麦No.1026 (Dv#4)的转录组中存在丰富的SSR序列,其中CCG/CGG、A/T和AG/CT等三核苷酸、单核苷酸和二核苷酸是其最主要的串联重复基序.部分EST-SSR的侧翼保守序列与单一或若干外源染色体特异相关联,据此开发特异的分子标记,可用于跟踪检测小麦背景中特异的簇毛麦染色体或染色体片段.Dv#4与Dv#2间的部分EST-SSR具有多态性,提示2份不同来源簇毛麦的表达序列间存在一定程度的遗传差异,因此,簇毛麦Dv#4值得进一步的发掘研究.