SSR近期研究进展速览(二)

发稿时间：2018-04-10来源：天昊生物

 

摘要：SSR研究进展

1、马来西亚榴莲遗传变异及DNA指纹图谱研究

 

发表杂志：PeerJ.    发表时间：2018-3-2     影响因子：2.177

榴莲是亚洲最受欢迎的热带水果之一。迄今为止，马来西亚农业部根据表型特征登记了126种榴莲。基于形态学的分类方法简便、易行、快速，但由于环境因素和年龄的直接影响，存在表型不确定性。为了克服形态学分类的局限性，需要对榴莲的各种类型进行遗传分析。这些数据对生产国榴莲遗传资源的评价和管理具有重要意义。利用简单序列重复(SSR)标记对马来西亚27种榴莲类型的遗传变异进行了研究。以Genbank中的DNA序列为基础，设计了7对引物，成功扩增榴莲DNA样品中的SSR区段。在27种榴莲类型中观察到高水平的变异(预期杂合性，He=0.35)。所有位点的联合识别概率(Pi)表明，SSR标记的DNA指纹图谱能力为2.3×10^-3。利用5个多态性SSR标记对27个榴莲类型中的21个类型进行了DNA指纹图谱分析(另外2个SSR标记为单态)。通过对不同种质资源采集点的榴莲共有类型进行评价，进一步验证了这些标记的实用性。本研究的结果不仅证明了利用SSR标记对榴莲类型进行DNA指纹图谱分析的可行性，而且对目前榴莲类型的分类提出了挑战，如榴莲的不同类型是否应称为“无性系”或“品种”等，这些对该区域榴莲遗传资源的管理有直接影响。

 

 

2、香型水稻品种Mushk Budji 3个显性抗稻瘟病基因的标记辅助导入

 

发表杂志：Sci Rep.    发表时间：2018-3-6     影响因子：4.21

现代高产水稻品种已经取代了大多数传统品种。Mushk Budji就是以其香气和优良的品质而闻名的一个品种。然而，受病害爆发的影响会导致其面积显著下降。本研究将Mushk Budji与三基因供体系DHMAS 70Q 164 - 1b杂交，在第一回交世代和第二回交世代进行标记辅助前景和背景选择，这有助于整合抗稻瘟病基因Pi54、Pi1和Pita。使用78个SSR和STS标记进行标记辅助背景选择，这些标记有助于将Pi54、Pi1和Pita基因周围的连锁累赘分别降低到2.74、4.60和2.03 Mb。

 

3、23个蚊种基因组中SSRs的鉴定、特征和分布的比较分析

发表杂志：Insect Sci.    发表时间：2018-2-27     影响因子：2.53

简单序列重复序列(SSRs)存在于真核生物和原核生物基因组中，是目前最流行的遗传标记之一，但对蚊虫基因组SSRs的研究还不十分深入。本研究以果蝇为参照，从全基因组水平对23种蚊虫的SSRs进行了鉴定和分析。结果表明，SSR值(33 076～560 175个/基因组)与基因组大小( 574.57～1342.21Mb )呈显著正相关( R2=0.8992，P < 0.01)，但个体间的相关性因蚊种而异。在6种SSR中，单核苷酸到三核苷酸SSR占优势，累积百分比为95.14 % - 99.00 %，密度为195.65 / Mb - 787.51 / Mb，而四核苷酸到六核苷酸SSR很少，分别为1.12 % - 4.22 %和3.76 / Mb - 40.23 / Mb。(A/T)n、(AC/GT)n和(AGC/GCT)n分别是单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸SSRs中最常见的基序，并且四核苷酸到六核苷酸SSRs的基序频率似乎是物种特异性的。SSRs以10～20bp长度为主，数量为11056193482，频率为87.25 %±5.73 %，数量和频率随长度的增加而下降。大多数SSRs ( 83.34 %±7.72 % )位于基因间区域，其次是内含子区域( 11.59 %±5.59 % )、外显子区域( 3.74 %±1.95 % )和UTRs ( 1.32 %±1.39 % )。本研究对23个蚊种的SSR多样性、特征和分布提供了有益的认识。

4、基因组SSR与EST-SSR标记在甘蔗遗传多样性评价中的相对效率比较

 

发表杂志：3 Biotech.    发表时间：2018-3-8     影响因子：1.32

以59个甘蔗遗传群体为材料，比较了25对SSR引物和25对EST引物的扩增效率。基因组SSR的平均多态性信息含量( PIC ) ( 0.72 )比EST-SSR标记记录的PIC值( 0.62 )要高。EST-SSR标记中相对低水平的多态性可能是由于这些标记与遍布基因组的基因组序列相比多位于更加保守和可表达序列的区域。基于基因组SSR和EST- SSR标记数据的树图显示基因型分组存在差异。利用基因组SSR和EST-SSR将59份甘蔗材料各分为6个和4个类群。高效的基因组SSR可以对EST-SSR标记形成的一些簇的基因型进行亚簇聚类。这种差异可能是由于基因组SSR和EST-SSR所产生的标记数量的差异以及这两种标记扩增的基因组的不同部分造成的。组合树图(基因组SSR和EST-SSR )通过形成4个聚类更清楚地显示了甘蔗基因型间的遗传关系。59份甘蔗材料的EST-SSR平均遗传相似度为0.70，而基因组SSR平均遗传相似度为0.63。虽然EST-SSR标记显示相对较低水平的多态性，但是EST-SSR显示的遗传多样性被发现是有希望的，因为它们是功能性标记。高水平PIC和低遗传相似性值的基因组SSR在DNA指纹图谱、杂种选择、品种特异性标记鉴定和遗传多样性分析中可能更有用。利用EST-SSR可以有效地识别不同亲本，因为遗传相似性估计是基于与形态/农艺性状相关的功能属性。

 

 

5、药用重要黄皮基因组资源的富集及简单重复序列的鉴定

 

发表杂志：3 Biotech.    发表时间：2018-3-8     影响因子：1.32

为了拓宽和深入研究许多亚洲国家重要药用植物黄皮的基因组信息，本研究进行了RNA测序(RNA-seq)分析。通过de novo组装分析，从17580456个clear reads中产生了总共16638个非冗余unigenes (≥300 bp )，平均长度755 bp。通过GO分析对鉴定出的unigenes进行功能分类，得到2305个细胞成分基因，5个生物过程基因，5个分子功能基因。生物过程中最重要的亚类是代谢过程，共有3392个基因。在基因注释中，3006个被KEGG代谢途径分析工具归类到123个代谢途径上。通过对749个SSR unigenes的简单重复序列的搜索，获得845个SSR，其中SSR基序最丰富的是AAG / CTT，共179个位点。测定了12个SSR标记在5个黄皮种间的可转移性；其中8个表现出多态性。综上所述，这些数据为黄皮属物种的基因组和遗传研究提供了宝贵的资源。

 

6、水稻主要抗旱性QTLs相关SSR标记的遗传变异及关联分析

发表杂志：Biochem Genet.    发表时间：2018-2-24     影响因子：0.98

干旱是主要的非生物胁迫之一，它严重阻碍了全世界水稻的产量。信息化的分子标记是提高水稻抗旱性的重要手段。本研究对不同水稻基因型间的简单序列重复(SSR)标记进行了评价。利用与干旱胁迫下水稻产量主要数量性状位点(QTLs)密切相关的34个SSR标记，对83个水稻基因型进行了遗传多样性分析。总的来说，本研究的结果表明多态性水平很高。此外，在干旱胁迫和非胁迫条件下，对水稻生育期的基因型进行了筛选。回归分析结果表明，胁迫条件下11个SSR标记等位基因与水稻单株重呈显著相关。在非胁迫条件下，16个SSR标记等位基因与水稻植株重量呈显著相关。最后，四个标记(RM279、RM231、RM166和RM231)在胁迫和非胁迫条件下均表现出与植物水稻重量的显著相关。这些相关等位基因可用于在干旱胁迫和非胁迫条件下提高作物产量。

 

 

7、一个新的褐飞虱抗性位点Bph34在水稻种间杂交F2群体中的高分辨率遗传定位

 

发表杂志：Theor Appl Genet.    发表时间：2018-2-23     影响因子：3.78

褐飞虱(BPH)是水稻上危害最大的害虫之一，每年造成严重的产量损失。利用寄主植物对BPH的抗性，在敏感型品种中引入抗性基因，是解决BPH危害的既经济又环保的方法之一。本文报道了水稻4号染色体长臂上一个新的抗BPH基因位点BPH 34的高分辨率定位。该基因座利用来源于感病籼稻品种PR122和抗BPH野生种nivara ACC之间杂交的种间F2群体进行定位。用F2和F2 : 3群体进行的遗传研究表明存在单个显性基因。使用50k SNP芯片构建高密度连锁图谱，然后进行QTL定位，在SNP标记、AX - 9592039和AX - 95921548之间的28.8 LOD得分处鉴定出单个主位点。对BPH产生抗性的主要位点为BPH 34，占表型变异总数的68.3 %。该Bph34位点在参考基因组上的大小为91 Kb，包含11个候选基因。除了相关的SNP标记外，两个SSR标记RM 16994和rm177也与Bph34共分离，其可有效地用于标记辅助转移到实验室中的优良水稻品种中。

 

 

8、与转录单位内的环或茎环结构相关的遗传不稳定性独立于核苷酸切除修复

 

发表杂志：Nucleic Acids Res.   发表时间：2018-2-21     影响因子：10.14

简单序列重复( SSRs )在整个基因组中都有分布，并且在某些条件下可以随时间改变长度。生殖细胞和体细胞中三核苷酸重复序列的扩增和收缩与包括亨廷顿氏病在内的一系列严重致残疾病有关。影响SSR扩增和收缩的潜在机制在研究上一直很难，但是已有报道提出了DNA修复，特别是涉及转录偶联核苷酸切除修复( TCNER )，其从活性表达基因的转录链去除转录阻断DNA损伤作用的模型。如果与SSRs相关的二级DNA结构的形成阻碍RNA聚合酶的前进，则TCNER可以被激活，导致异常结构的去除和区域长度伴随的变化。为了测试这一点，在限定的DNA底物上评估人成纤维细胞中的TCNER活性，所述DNA底物含有缺乏可以辨别的内部碱基对或者DNA茎环。结果表明，这两种结构都阻碍转录延长，但没有相应的证据表明核苷酸切除修复( NER )或TCNER能去除它们。

 

9、小麦条锈病病原条锈菌中国优势种CYR32毒力基因的遗传和连锁

发表杂志：Front Plant Sci.   发表时间：2018-2-8     影响因子：4.48

小麦条锈病严重威胁着全世界的小麦生产。真菌能够产生新的克服抗性的有毒菌株，用传统的遗传方法无法有效阻止Pst毒力基因的遗传。本研究以Berberis aggregate为材料，通过自交后获得127个中国黄锈小种CYR32后代分离物。通过对25个不同Yr抗性基因和10个简单序列重复( SSR )标记的小麦品系的亲本分离物和后代分离物的鉴定。127株子代分离物分为27个毒力表型( VPs )和65个多位点基因型( MLGs )。所有子代分离物和亲本分离物对Yr5、Yr8、Yr10、Yr15、Yr24、Yr26、Yr32和YrTr1无毒；但对Yr1、Yr2、Yr3、Yr4、y25、y44和y76具有毒性。对9个Yr基因( Yr6、Yr7、Yr9、Yr17、Yr27、Yr28、Yr43、YrA和YrExp2 )的亲本分离株的VPs和对YrSP的无毒表型为杂合型。通过毒力/无毒表型分离，发现Yr7、Yr28、Yr43和YrExp2的VPs受显性基因控制；Yr6、Yr9和YrA ( Yr73、Yr74 )为两个显性基因；1个显性基因和1个隐性基因对Yr17和Yr27；以及两个互补显性基因对YrSP的无毒表型。分子定位显示了10个毒力/无毒基因的连锁。本研究中毒力/无毒基因的遗传模式与以往研究的比较表明，小麦品系致病力基因与抗性基因之间存在复杂的相互作用。研究结果有助于了解植物与病原菌的相互作用，有助于培育高效持久的小麦品种。

 

10、小麦穗部性状连锁分析及全基因组关联研究

 

发表杂志：Theor Appl Genet.   发表时间：2018-2-22     影响因子：3.78

小麦穗粒数、千粒重等穗部性状与产量密切相关。在小麦产量育种中，在分子水平上与穗部发育相关的位点高效等位基因起着至关重要的作用。本研究通过整合全基因组关联图谱和连锁分析揭示了7个穗相关性状的几个显著等位基因变异。以重组自交系( RIL )群体( F8:9 173个系)为材料，利用90K SNP阵列、多样性阵列技术( DArT )和简单序列重复( SSR )标记构建高密度遗传图谱，在5种环境中进行连锁分析。此外，基于Illumina Infinium分析，在四种环境中使用205个小麦优良品系与复合图谱( 24355个SNPs )的不同panel进行关联分析。结果表明，除4D、5D和6D外，小麦穗部性状共有73个显著的标记性状关联(MTAs)。通过连锁分析和全基因组关联研究( GWAS )，检测了多种环境中穗重（GW）在染色体4B，小穗数密度(SD)和每穗总小穗数(TSS)在染色体5A，以及穗长（SL）和单穗粒数（GNS）在染色体3A上的重合区域。此外，在组合图的2D、3A、4B、5A和6A染色体上鉴定出6个稳定的QTL簇，表型变异( PVE )较高，在5.40～37.70 %之间。此外，在组合图上，在染色体2D、3A、4B、5A和6A上鉴定出6个稳定的QTL簇，PVE %较高。本研究为分子设计育种或功能基因研究提供了潜在的有用信息。

 

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