芹菜转录组数据SSR标记的开发及其遗传多样性分析

作者：陈昌龙; 董岩; 田宇; 石妙涵; 葛秀秀; 谢华^*

来源：农业生物技术学报, 2020, 28(04): 616-628.

• 芹菜
• 转录组数据
• SSR
• 多重毛细管电泳检测
• 遗传多样性

芹菜(Apium graveolens)是一种世界范围内重要的叶类蔬菜。目前芹菜的遗传研究需要一些有价值的分子标记。本研究利用GenBank中芹菜3套转录组数据中的高质量reads,通过序列拼接,得到39 619个unigenes序列,从中共识别到4 034个SSR位点,其中二核苷酸重复类型最为丰富,占43.9%(1772);其次为单核苷酸(26.7%, 1078)和三核苷酸类型(21.0%, 846);四、五、六核苷酸总计占1.3%(52);其余为复合型(7.1%, 286)。在设计的375对SSR引物中,有39对在选择的5种不同来源的代表性芹菜材料中被成功验证,产生了清晰而稳定的高质量特异PCR产物。利用荧光标记PCR及多重毛细管电泳技术,在供试的76种芹菜材料中39个位点共检测出110个等位变异,平均每个位点2.821个,变化范围为2～4个;基因型数目变化范围为2～9,平均每个位点为4.308;平均多态信息含量(polymorphism information content, PIC)为0.256,变化范围为0.013～0.581;鉴别力(power of discrimination, PD)变化范围为0.026～0.764,平均为0.379。76种芹菜遗传多样性分析结果显示,本芹和西芹平均等位变异分别为2.641和2.436,Nei’s指数平均分别为0.347和0.194,Shannon’s指数平均分别为0.589和0.351,提示本芹的遗传多样性大于西芹。分子方差分析(analysis of molecular variance, AMOVA)结果表明,61.72%的变异来源于芹菜个体内,22.07%的变异来源于西芹和本芹群体内个体间,16.22%的变异来源于两群体间。主成分分析(principal component analysis, PCA)与UPGMA (unweighted pair-group method with arithmetic means)聚类分析结果一致,基本上西芹和本芹可分别聚成不同类群;但相比于西芹,本芹聚类相对离散,提示本芹的遗传变异可能相对丰富。本研究丰富了用于芹菜种质资源遗传多样性分析及分子鉴定的SSR标记,并建立了基于多重毛细管电泳的高效检测体系。

• 单位
  北京市农林科学院; 北京农学院; 北京农业生物技术研究中心