基于转录组数据的芦笋EST-SSR标记的开发及通用性分析

作者：仪泽会^*; 赵婧; 毛丽萍

来源：中国农业科学, 2023, 56(22): 4490-4505.

• 转录组
• 芦笋
• EST-SSR
• 染色体密度分布图
• 功能注释

【目的】明确芦笋转录组中SSR位点的分布规律，开发高信息量的EST-SSR标记并分析通用性，为天门冬属植物系统进化分析、功能基因挖掘及分子标记辅助育种提供工具。【方法】以笔者课题组前期获得的15个芦笋根系RNA-seq数据为基础，采用MISA软件检索SSR位点、Primer 3.0软件批量设计引物及TB-tools软件批量e-PCR与Primer-blast程序逐一e-PCR相结合的方法剔除非有效引物。通过与基因组序列比对，获取标记所属基因ID、物理位置、潜在功能等信息。随机合成引物50对，以9份芦笋、7份天门冬、5份文竹和3份蓬莱松种质为材料，检测引物有效性、多态性和通用性。【结果】共检索出SSR位点36 590个，分布于30 229条Unigene，发生频率为4.78%，平均间距为9.17 kb。SSR位点非均匀分布于10条染色体，7号染色体数量最多（4 642个），3号染色体密度最高（37.86 SSR/Mb）。SRR位点从单核苷酸至六核苷酸均有分布，以三核苷酸（46.92%）类型最丰富，AG/CT(16.58%)基序最具优势。成功设计EST-SSR引物19 695对，经e-PCR检测共剔除非有效引物15 147对，其中，3 085对无扩增产物、10 102对扩增产物条带大小与预期严重不符、1 289对物理位置未知、402对存在与目的条带大小相似的其他扩增产物、269对扩增产物无SSR序列。以位于基因区域的2 517个EST-SSR标记为基础，构建染色体密度分布图，总覆盖长度1 125.51 Mb，平均图距447.16 kb，潜在功能涉及产量、品质及抗逆性等多方面。随机合成的50对引物均可扩增出清晰目标条带，其中36对具有多态性，平均多态性信息含量为0.330，在天门冬、文竹和蓬莱松中的通用性分别达到100.00%、92.00%和88.00%。基于EST-SSR鉴定结果的聚类分析，可将24份材料分为芦笋、天门冬、文竹和蓬莱松4类，与植物学分类完全一致。【结论】成功开发出高信息量的芦笋EST-SSR标记2 517个，有效扩增率100%，总覆盖长度1 125.51 Mb，平均图距447.16 kb，可用于芦笋及其近缘物种的系统进化分析。同时，可为其他物种的EST-SSR标记开发提供借鉴。

• 单位
  山西农业大学