基于核桃参考基因组的SSR位点鉴定分析和单态性标记开发

作者：贺君星; 马庆国^*; 裴东; 张俊佩

来源：林业科学研究, 2022, 35(06): 89-100.

DOI：10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.006.010

• 核桃
• 微卫星
• 分布规律
• 分子标记

[目的 ]为了阐明核桃（Juglans regia L.）(2n=2x=32)全基因组不同染色体上SSR位点数量及其分布特征，开发并验证单态性SSR引物。[方法 ]基于核桃品种‘中牧查一’的高质量参考基因组序列图谱，使用MISA软件筛选并分析SSR位点，利用Primer 3.0进行引物设计，通过电子PCR进行引物多态性分析，筛选并合成单态性SSR引物并通过真实PCR实验验证其有效性。[结果 ]（1）在全基因组16条染色体上鉴定得到了共计357 629个SSR位点，分布密度为662.28 SSRs·Mb-1，其中，10～30 bp长度的短序列占95.00%以上，优势重复单元以A/T碱基为主；不同染色体上SSR位点数量差异较大，其中，Chr1染色体上SSR位点数量最多，Chr16染色体上最少，SSR重复单元的数量及种类与染色体长度呈极显著正相关，进一步统计分析获得的644种稀有SSR单元中六核苷酸重复基元占多数；（2）基于不同染色体上SSR重复单元的类型和数量构建分布矩阵，聚类分析发现，以遗传距离0.075为阈值可将所有染色体分为4组，其中，第4组中成员最多（11条），而第1组中仅有Chr10染色体，总体看，Chr10染色体自成一个主枝，显示其可能经历了较为保守的进化过程；（3）利用SSR位点侧翼的保守序列设计出SSR引物303 009对，通过电子PCR筛选并随机合成了32对单态性引物进行验证，其中，30对（93.75%）在6个核桃品种中扩增出了清晰的目标产物，28对（87.50%）的PCR扩增结果与电子PCR评估结果一致。[结论 ]本研究鉴定了‘中牧查一’核桃参考基因组不同染色体序列中的SSR位点，发现其数量和重复类型变化较大，且与染色体长度呈极显著正相关，单碱基重复的SSR是最常见的类型。建立了电子PCR与传统方法联用的引物开发流程，同时验证了其有效性，为核桃SSR引物的个性化快速开发提供了有效策略。筛选获得的28对单态性引物可为分子辅助育种中杂交子代“私生检测”等研究提供科学借鉴与参考。

• 单位
  中国林业科学研究院林业研究所; 林木遗传育种国家重点实验室