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SSR标記技術,對于大頂苦瓜種質資源的的遺傳多樣性分析與指紋圖譜建構,有什麼影響? 前言:苦瓜是一種重要的瓜類蔬菜,類型

作者:初八沒煩惱

SSR标記技術,對于大頂苦瓜種質資源的的遺傳多樣性分析與指紋圖譜建構,有什麼影響?

前言:苦瓜是一種重要的瓜類蔬菜,類型多樣,大頂苦瓜因其瓜形獨特美觀、果肉肥厚瓤少、味道清脆甘爽,通常比其他類型苦瓜擁有更高的經濟價值。

大頂苦瓜的種質資源比較稀少,在遺傳背景上相對比較獨立且非常狹窄,加之在育種工作中缺乏種質創新,進而導緻不同品種間的遺傳相似度較高,難以進行品種真僞鑒定。

為了拓寬大頂苦瓜的遺傳背景和培育突破性品種,亟需對大頂苦瓜種質資源進行遺傳多樣性分析并建立分子指紋圖譜資料庫。

簡單序列重複(SSR)一般由1~6bp的DNA基序串聯重複組成,由于具有物種特異性,并且在基因組具有較高的出現頻率和變異水準,SSR标記已成為一種廣泛使用的分子标記。

本研究選取6份表型差異明顯的苦瓜材料,前期已預測出苦瓜全基因組含188091個SSR位點,并設計138727對特異SSR标記引物,在苦瓜11條染色體上挑選單核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸的SSR标記。

針對每種核苷酸單元類型,各挑選30個SSR标記,分别在11條染色體上随機挑選2~3個,6種類型核苷酸SSR标記共計180個,用于鑒别苦瓜多态性較高的SSR基序單元類型。

随後,利用多态性較高類型的SSR标記序列合成引物,用于大頂苦瓜種質遺傳多樣性分析和指紋圖譜建構。

根據PCR擴增反應體系得出的結果,将清晰條帶記為“1”,同一位置無條帶記為“0”。

先計算苦瓜SSR标記的擴增率,若在供試的所有材料中都沒有擴增條帶則表示标記無擴增性,在供試的任何一個或以上材料中能擴增出條帶則表示标記有擴增性。

然後計算苦瓜SSR标記的多态率,若在供試的任何2個或以上材料之間存在差異條帶,則表示标記具有多态性。

根據SSR帶型資料,計算SSR标記在群體材料中的多态性資訊含量(PIC),根據分子标記多态性水準劃分标準,本研究将PIC值大于0.50的作為核心标記。

針對SSR指紋圖譜建構,根據每個SSR标記擴增帶型的差異,采用直接對帶型進行整體編号的方式來記錄帶型。

根據核心SSR标記的多态性程度,通過逐個增加SSR标記組合的方式對26份大頂苦瓜種質進行區分,最後生成工具對大頂苦瓜種質資訊進行編碼。

從苦瓜基因組挑選180個不同基序單元類型的SSR标記,對表型差異非常明顯的6份苦瓜材料進行PCR擴增。

結果顯示,169個SSR标記能擴增出條帶,擴增率為93.89%,多态性标記共有32個,多态率為18.93%。

就不同基序單元SSR标記的多态率而言,二核苷酸SSR标記的多态率最高,五核苷酸SSR标記的多态率次之,六核苷酸和三核苷酸SSR标記多态率相當,四核苷酸SSR标記的多态率較低,單核苷酸SSR标記的多态率最低。

鑒于苦瓜二核苷酸和五核苷酸SSR标記的多态率相對較高,便從苦瓜基因組挑選434個二核苷酸和41個五核苷酸SSR标記用于合成引物。

根據初步擴增情況共篩出40個(包含34個二核苷酸SSR标記和6個五核苷酸SSR标記)具有清晰、特異擴增條帶的标記用于後續分析。

在供試的28份苦瓜種質材料中,這40個SSR标記均具有擴增多态性,各個SSR标記的PIC值在0.07到0.75之間,平均為0.36,将PIC值大于0.50的11個标記作為核心标記。

進一步比較發現,五核苷酸SSR标記的平均PIC值為0.27,而二核苷酸SSR标記的平均PIC值為0.37,篩選的11個核心标記都屬于二核苷酸SSR類型。

從篩選的核心SSR标記中,優先選取PIC較高、帶型易讀的标記用于建構26份大頂苦瓜種質的指紋圖譜。

根據4個高效的SSR核心标記在26份大頂苦瓜種質的PCR擴增帶型,以數字編碼形式顯示出圖譜資訊,編碼後,每份材料的DNA帶型指紋圖譜代碼具有4位數字,每位數字分别代表每個相應标記擴增的帶型。

然後生成工具對大頂苦瓜種質資訊進行編碼,為每份種質建構一份QR編碼指紋圖譜,内容包含品種名稱、品種主要性狀、SSR指紋圖譜代碼。

結論:

根據基序單元核苷酸數量,SSR主要包括單核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸6種類型。通常認為,SSR标記的基序單元長度越長或者基序重複次數越多,則多态性越高。

本研究通過對苦瓜不同基序單元類型SSR位點的多态性進行比較和分析,發現二核苷酸SSR标記在苦瓜群體材料中的多态性更好,為苦瓜種質資源評價、遺傳定位、基因克隆等研究提供了潛在的多态性标記資源。

SSR标記技術,對于大頂苦瓜種質資源的的遺傳多樣性分析與指紋圖譜建構,有什麼影響? 前言:苦瓜是一種重要的瓜類蔬菜,類型
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