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SSR标记技术,对于大顶苦瓜种质资源的的遗传多样性分析与指纹图谱构建,有什么影响? 前言:苦瓜是一种重要的瓜类蔬菜,类型

作者:初八没烦恼

SSR标记技术,对于大顶苦瓜种质资源的的遗传多样性分析与指纹图谱构建,有什么影响?

前言:苦瓜是一种重要的瓜类蔬菜,类型多样,大顶苦瓜因其瓜形独特美观、果肉肥厚瓤少、味道清脆甘爽,通常比其他类型苦瓜拥有更高的经济价值。

大顶苦瓜的种质资源比较稀少,在遗传背景上相对比较独立且非常狭窄,加之在育种工作中缺乏种质创新,从而导致不同品种间的遗传相似度较高,难以进行品种真伪鉴定。

为了拓宽大顶苦瓜的遗传背景和培育突破性品种,亟需对大顶苦瓜种质资源进行遗传多样性分析并建立分子指纹图谱数据库。

简单序列重复(SSR)一般由1~6bp的DNA基序串联重复组成,由于具有物种特异性,并且在基因组具有较高的出现频率和变异水平,SSR标记已成为一种广泛使用的分子标记。

本研究选取6份表型差异明显的苦瓜材料,前期已预测出苦瓜全基因组含188091个SSR位点,并设计138727对特异SSR标记引物,在苦瓜11条染色体上挑选单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸的SSR标记。

针对每种核苷酸单元类型,各挑选30个SSR标记,分别在11条染色体上随机挑选2~3个,6种类型核苷酸SSR标记共计180个,用于鉴别苦瓜多态性较高的SSR基序单元类型。

随后,利用多态性较高类型的SSR标记序列合成引物,用于大顶苦瓜种质遗传多样性分析和指纹图谱构建。

根据PCR扩增反应体系得出的结果,将清晰条带记为“1”,同一位置无条带记为“0”。

先计算苦瓜SSR标记的扩增率,若在供试的所有材料中都没有扩增条带则表示标记无扩增性,在供试的任何一个或以上材料中能扩增出条带则表示标记有扩增性。

然后计算苦瓜SSR标记的多态率,若在供试的任何2个或以上材料之间存在差异条带,则表示标记具有多态性。

根据SSR带型数据,计算SSR标记在群体材料中的多态性信息含量(PIC),根据分子标记多态性水平划分标准,本研究将PIC值大于0.50的作为核心标记。

针对SSR指纹图谱构建,根据每个SSR标记扩增带型的差异,采用直接对带型进行整体编号的方式来记录带型。

根据核心SSR标记的多态性程度,通过逐个增加SSR标记组合的方式对26份大顶苦瓜种质进行区分,最后生成工具对大顶苦瓜种质信息进行编码。

从苦瓜基因组挑选180个不同基序单元类型的SSR标记,对表型差异非常明显的6份苦瓜材料进行PCR扩增。

结果显示,169个SSR标记能扩增出条带,扩增率为93.89%,多态性标记共有32个,多态率为18.93%。

就不同基序单元SSR标记的多态率而言,二核苷酸SSR标记的多态率最高,五核苷酸SSR标记的多态率次之,六核苷酸和三核苷酸SSR标记多态率相当,四核苷酸SSR标记的多态率较低,单核苷酸SSR标记的多态率最低。

鉴于苦瓜二核苷酸和五核苷酸SSR标记的多态率相对较高,便从苦瓜基因组挑选434个二核苷酸和41个五核苷酸SSR标记用于合成引物。

根据初步扩增情况共筛出40个(包含34个二核苷酸SSR标记和6个五核苷酸SSR标记)具有清晰、特异扩增条带的标记用于后续分析。

在供试的28份苦瓜种质材料中,这40个SSR标记均具有扩增多态性,各个SSR标记的PIC值在0.07到0.75之间,平均为0.36,将PIC值大于0.50的11个标记作为核心标记。

进一步比较发现,五核苷酸SSR标记的平均PIC值为0.27,而二核苷酸SSR标记的平均PIC值为0.37,筛选的11个核心标记都属于二核苷酸SSR类型。

从筛选的核心SSR标记中,优先选取PIC较高、带型易读的标记用于构建26份大顶苦瓜种质的指纹图谱。

根据4个高效的SSR核心标记在26份大顶苦瓜种质的PCR扩增带型,以数字编码形式显示出图谱信息,编码后,每份材料的DNA带型指纹图谱代码具有4位数字,每位数字分别代表每个相应标记扩增的带型。

然后生成工具对大顶苦瓜种质信息进行编码,为每份种质构建一份QR编码指纹图谱,内容包含品种名称、品种主要性状、SSR指纹图谱代码。

结论:

根据基序单元核苷酸数量,SSR主要包括单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸6种类型。通常认为,SSR标记的基序单元长度越长或者基序重复次数越多,则多态性越高。

本研究通过对苦瓜不同基序单元类型SSR位点的多态性进行比较和分析,发现二核苷酸SSR标记在苦瓜群体材料中的多态性更好,为苦瓜种质资源评价、遗传定位、基因克隆等研究提供了潜在的多态性标记资源。

SSR标记技术,对于大顶苦瓜种质资源的的遗传多样性分析与指纹图谱构建,有什么影响? 前言:苦瓜是一种重要的瓜类蔬菜,类型
SSR标记技术,对于大顶苦瓜种质资源的的遗传多样性分析与指纹图谱构建,有什么影响? 前言:苦瓜是一种重要的瓜类蔬菜,类型
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