基于转录组的羊草SNP标记的开发利用

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZHANQIWEI
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羊草是我国广泛分布的具有优势的多年生禾本科牧草,目前在种质资源的精细评价和创新利用方面还比较薄弱,亟需采用新一代分子标记技术对这些丰富的资源进行精细评价,以便发掘其中有价值的资源,加速牧草育种工作进程。针对羊草目前尚无单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)标记技术的报道,本研究基于实验室建立的羊草转录组数据,挖掘其中的SNP分子标记,建立一种基于SNP标记的高分辨率溶解(High-Resolution Melting,HRM)曲线分析方法,用于羊草种质资源的基因分型和精细评价,取得如下结果:  1.根据羊草转录组数据,采用生物信息学分析,使用BWA软件将CleanReads map到拼装后的Unigene上,再用samtool去call SNP,最终获得了41843个SNPs,转换的数量是颠换的2倍,且C与T之间的转换数量最多。  2.建立了基于SNP的HRM基因分型方法:一,确定PCR模板DNA的适宜浓度为40ng/μL;二,所设计的112对SNP引物,有98对(87.5%)能扩增出明亮单一条带,其中扩增条带大小符合预期的有72对(64.29%)。三,优化了PCR扩增体系和反应程序,并且表明LC Green染料对PCR扩增有影响,应该在PCR扩增之后加入。四,为保证所有SNP引物的扩增产物在LightScanner中检测时有完整的熔解曲线,将熔解温度范围设定为65-98℃。  3.利用上述初步筛选出的72对SNP引物,对12个不同羊草种质基因型进行HRM基因分型,熔解曲线和熔解峰都比较理想的引物有46对,占41.07%。用这46对SNP引物对48个羊草种质基因型进行HRM基因分型,根据分型结果,用其中7对引物绘制了48个羊草种质基因型指纹图谱,并进行了亲缘关系分析。  4.对其中3对引物的HRM基因分型结果进行了测序,结果表明,测序分析的基因型与HRM基因分型结果匹配,证明HRM基因分型结果是可靠的。  本研究所建立的基于SNP分子标记的HRM基因分型方法,是对异源四倍体羊草进行SNP挖掘、基因分型和多态性检测的有效方法,可用于羊草种质指纹图谱绘制、亲本选配、新品种DUS测试(Distinctness Uniformity Stability test,DUS test)以及分子标记辅助育种等方面。
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