刺槐Genomic-SSR与EST-SSR遗传差异性分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb18030010

中国农学通报 ›› 2019, Vol. 35 ›› Issue (19): 49-57.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18030010

刺槐Genomic-SSR与EST-SSR遗传差异性分析

董黎1,张江涛2,文彦忠3,牛东升3,田书勇4,孙宇涵1,李云1

1.林木育种国家工程实验室北京林业大学生物科学与技术学院;2.河南省林业科学研究院;3.吉县林木良种繁育场;4.冠县国有苗圃

收稿日期:2018-03-03 修回日期:2019-06-08 接受日期:2018-05-24 出版日期:2019-07-08 发布日期:2019-07-08
通讯作者: 李云
基金资助:
北京林业大学重大科研成果培育项目“刺槐种质资源评价、品种选育与产业化应用”(2017CGP007)；林业公益性行业科研专项“刺槐属种质资源收集保存与创新利用研究”(201304116)；国家林业局科技发展中心项目“北林槐1 号新品种转化应用试点”(XPC-2015-3)；中央高校基本科研业务费专项资金资助“重要生态抗逆树种育种与高效繁殖技术”(2016BLPX13)；国家林业局科技推广项目“四倍体刺槐扦插繁殖方法推广示范” ([2015]53 号)；国家自然科学基金项目“刺槐不去雄条件下实施控制授粉的花粉竞争与子代选择机制”(31570677)。

Genetic differences revealed by Genomic-SSR and EST-SSRin black locust (Robinia pseudoacacia)

Received:2018-03-03 Revised:2019-06-08 Accepted:2018-05-24 Online:2019-07-08 Published:2019-07-08

摘要/Abstract

摘要： [目的]对刺槐Genomic-SSR与EST-SSR的遗传差异性进行研究,为今后刺槐遗传多样性分析等育种相关研究中合理选用不同来源的SSR分子标记奠定基础。[方法]选取来自美国四个不同采集地的种子育出的12个刺槐个体,试剂盒提取DNA后分别利用9对Genomic-SSR引物和9对EST-SSR引物进行扩增,并采取毛细管电泳检测扩增产物。利用所得条带信息及相关软件对两种SSR分子标记进行多态性、遗传相似系数相关性以及聚类等方面的比较分析。[结果]刺槐Genomic-SSR平均检测到的条带数为6.0、Shannon多样性指数为1.3833、观测杂合度为0.5749、期望杂合度为0.6832；EST-SSR平均检测到的条带数为5.1、Shannon多样性指数为1.2711、观测杂合度为0.5648、期望杂合度为0.6526。由Genomic-SSR计算得到的个体间的遗传相似系数以及聚类结果与两种SSR标记综合计算得到的遗传相似系数和聚类结果更为相似。[结论]刺槐Genomic-SSR与EST-SSR存在一定的遗传差异性,但差异并不显著；刺槐Genomic-SSR能更加准确地揭示基因型之间的遗传关系；刺槐EST-SSR具有相对较强的保守性。

关键词: 甘蓝型油菜, 甘蓝型油菜, 生态区, 遗传效应, 杂种优势

Abstract: [Objective] The genetic differences of Genomic-SSR and EST-SSR in black locust was studied in order to lay the foundation of rational use of different SSR molecular markers in genetic diversity of black locust and other related research. [Method] 12 individuals of black locust propagated by seeds from four collection sites in the USA was selected. Total genomic DNA was extracted by kit. 9 Genomic-SSR and 9 EST-SSR primers were used for PCR amplification. The products were separated by capillary electrophoresis. Comparative analysis of polymorphism, correlation of genetic similarity coefficients and cluster between Genomic-SSR and EST-SSR was conduct by related software according to the information of the bands. [Result] The average number of bands detected by Genomic-SSR was 6.0, shannon index 1.3833, observed heterozygosity 0.5749 and expected heterozygosity 0.6832. The average number of bands detected by EST-SSR was 5.1, Shannon index 1.2711, observed heterozygosity 0.5648 and expected heterozygosity 0.6526. Genetic similarity coefficients and cluster result by Genomic-SSR were more similar to Genomic-SSR + EST-SSR. [Conclusion] There are genetic differences between Genomic-SSR and EST-SSR of black locust, but the differences are not significant. Genomic-SSR of black locust can more accurately reflect genetic relationship of different genotypes. EST-SSR of black locust is more conservative.

董黎,张江涛,文彦忠,牛东升,田书勇,孙宇涵,李云. 刺槐Genomic-SSR与EST-SSR遗传差异性分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(19): 49-57.

参考文献

[1]Barrett R P, Mebrahtu T, Hanover J W, et al. Black locust: a multi-purpose tree species for temperate climates.[M]// Janick J, Simon JE. Portland. OR. Timber Press, 1990, 278-283.
[2]Bongarten B C, Huber D A, Apsley D K. Environmental and genetic influences on short-rotation biomass production of black locust ( Robinia pseudoacacia, L.) in the Georgia Piedmont[J]. Forest Ecology Management, 1992, 55(1-4): 315-331.
[3]王世绩, 张敦伦. 刺槐[M]. 北京：中国科学技术出版社, 1993.
[4]茹桃勤, 李吉跃, 张克勇, 等. 国外刺槐(Robinia pseudoacacia)研究[J]. 西北林学院学报, 2005, 20(3): 102-108.
[5]宋跃朋, 江锡兵, 张曼, 等. 杨树Genomic-SSR与EST-SSR分子标记遗传差异性分析[J]. 北京林业大学学报, 2010, 32(5): 1-7.
[6]Tuskan G A, Gunter L E, Yang Z K, et al. Characterization of microsatellites revealed by genomic sequencing of Populus trichocarpa[J]. Canadian Journal of Forest Research, 2004, 34: 85-93.
[7]Varshney R K, Graner A, Sorrells M E, et al. Genomic-microsatellite markers in plants: Features and applications[J]. Trends in Biotechnology, 2005, 23(1): 48-55.
[8]Yin T M, Tuskan G A, Gunter L E, et al. Genome structure and emerging evidence of an incipient sex chromosome in Populus[J]. Genome Research, 2008, 18: 422-430.
[9]R?der M S, Korzun V, Wendehake K, et al. A microsatellite map of wheat [J]. Genetics, 1998, 149(4): 2007-23.
[10]周延清. DNA分子标记技术在植物研究中的应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2005.
[11]Mutegi S M, Muchugi A, Carsan S, et al. Genetic diversity of the African poplar ( Populus ilicifolia ) populations in Kenya. Tree Genetics Genomes, 2016, 12(4): 1-7.
[12]Sun R, Lin F, Huang P, et al. Moderate Genetic Diversity and Genetic Differentiation in the Relict Tree Liquidambar formosana Hance Revealed by Genic Simple Sequence Repeat Markers. Frontiers in Plant Science, 2016, 7.
[13]胡晓辉, 毛瑞喜, 苗华荣, 等. 山东省46个花生品种SSR指纹图谱构建与遗传多样性分析[J]. 核农学报, 2016, 30(10): 1925-1933.
[14]艾畅, 徐立安, 赖焕林, 等. 马尾松种子园的遗传多样性与父本分析[J]. 林业科学, 2006, 42(11): 146-150.
[15]车卓, 常宏, 石菁, 等. 利用SSR分子标记鉴定玉米杂交种吉祥1号纯度[J]. 中国农学通报, 2015, 32(18): 28-32.
[16]齐凤慧, 孙宏冉, 詹亚光. EST-SSR标记在水曲柳雌雄鉴定中的应用. 西北植物学报, 2015, 35(3): 472-479.
[17]吴静, 成仿云, 庞利铮, 等. 紫斑牡丹表型性状与SSR分子标记的关联分析. 北京林业大学学报, 2016, 38(8): 80-87.
[18]杨新泉, 刘鹏, 韩宗福, 等. 普通小麦Genomic-SSR和EST-SSR分子标记遗传差异及其与系谱遗传距离的比较研究[J]. 遗传学报, 2005, 32(4): 406-416.
[19]常玮, 赵雪, 李侠, 等. 大豆EST-SSR标记开发及与Genomic-SSR的比较研究[J]. 中国油料作物学报, 2009, 31(2): 149-156.
[20]Wen M, Wang H, Xia Z, et al. Developmenrt of EST-SSR and genomic-SSR markers to assess genetic diversity in Jatropha Curcas L.[J]. Bmc Research Notes, 2010, 3(1): 1-8.
[21]Lian C, Hogetsu T. Development of microsatellite markers in black locust ( Robinia pseudoacacia ) using a dual-supression-PCR technique[J]. Molecular Ecology Notes, 2002, 2(3): 211–213.
[22]Lian C, Oishi R, Miyashita N, et al. High somatic instability of a microsatellite locus in a clonal tree, Robinia pseudoacacia[J]. Theoretical and Applied Genetics, 2004, 108(5): 836-41.
[23]Mishima K, Hirao T, Urano S, et al. Isolation and characterization of microsatellite markers from Robinia pseudoacacia, L.[J]. Molecular Ecology Resources, 2009, 9(3): 850–852.
[24]Smith J M, Haigh J. The hitch-hiking effect of a favourable gene[J]. Genetical Research, 1974, 23(1): 391-403.
[25]Van K, Hwang E Y, Kim M Y, et al. Discovery of single nucleotide polymorphisms in soybean using primers designed from ESTs [J]. Euphytica, 2004, 139(2): 147-157.
[26]贾继增, 张正斌. 小麦21条染色体RFLP作图位点遗传多样性分析[J]. 中国科学:生命科学, 2001, 31(1): 13-21.
[27]刘晨晨, 栾明宝, 陈建华,等. 苎麻Genomic-SSR与EST-SSR分子标记遗传差异性分析[J]. 中国麻业科学, 2015(2): 57-63.
[28]Ayres N M, Mcclung A M, Larkin P D, et al. Microsatellites and a single-nucleotide polymorphism differentiate apparent amylose classes in an extended pedigree of US rice germ plasm [J]. Theoretical and Applied Genetics, 1997, 94(6): 773-781.
[29]韩宏伟. 中国刺槐遗传多样性和抗寒性地理变异规律的研究[D]. 河北农业大学, 2007.
[30]袁存权. 刺槐有性生殖过程及交配系统研究[D]. 北京林业大学, 2013.

刺槐Genomic-SSR与EST-SSR遗传差异性分析

Genetic differences revealed by Genomic-SSR and EST-SSRin black locust (Robinia pseudoacacia)

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	郑本川, 张锦芳, 蒋俊, 崔成, 柴靓, 黄友涛, 周正鉴, 李浩杰, 蒋梁材. 不同熟期“川油”系列甘蓝型油菜品种主要性状与产量的相关分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 7-17.
[2]	谢雯, 霍川, 彭超颖, 霍仕平. 玉米子粒产量及其组成性状的QTL研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 8-15.
[3]	王志强, 杜慧莹, 李程, 郭松, 田梅, 杨万邦, 于蓉. 西瓜数量性状遗传距离及杂种优势分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 47-51.
[4]	郑本川, 李浩杰, 张锦芳, 崔成, 蒋俊, 柴靓, 何平, 朱丽娟, 黄友涛, 周正鉴, 蒋梁材. 采摘次数对油蔬两用甘蓝型油菜菜薹和菜籽品质及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 1-7.
[5]	张艳艳, 代琛, 赵百英, 刘孟, 张本强, 武博, 高阳, 张强. 沂蒙丘陵生态区烤烟化学成分与感官质量的相关分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(22): 145-150.
[6]	王晓光, 瞿文洁, 刘春阁, 吴鹏, 王荣焕, 冯培煜, 陕红, 史桂清, 冷燕, 成广雷. 国审玉米新品种‘MC278’的选育、不同生态区特性及其栽培技术[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 17-21.
[7]	赵彩霞, 次仁白珍, 唐琳, 袁玉婷. 不同海拔高度甘蓝型油菜农艺性状和品质性状变化分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(32): 51-56.
[8]	范占煌, 张振乾. 甘蓝型油菜在镉污染土壤修复中的应用研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(30): 72-76.
[9]	尚丽平, 赵卫国, 郭凯红, 张立坚, 罗斌, 赵亚军, 王灏. 甘蓝型油菜主要农艺性状的主成分分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(28): 9-13.
[10]	王昌亮, 赵连峰, 常建智, 韦胜利, 闫丽慧, 李彦昌, 王海亮. 80份美国解禁玉米自交系利用潜力分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 25-30.
[11]	吴倩, 李智, 于伟, 李杰坤, 胡国玉, 王大刚, 黄志平. 大豆亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(1): 43-48.
[12]	万丽丽,王转茸,辛强,洪登峰,杨光圣. 油菜不同类型外植体组织培养及再生研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(35): 59-66.
[13]	赵小光,张耀文,陈文杰,韦世豪,关周博,王竹云,侯君利,赵兴忠. 春性和半冬性甘蓝型油菜在春油菜区的光合性状比较[J]. 中国农学通报, 2019, 35(34): 34-39.
[14]	戴祥来,向阳,赵继献,任廷波,程国平. 甘蓝型杂交油菜角果长度与产量构成因素的相关分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(20): 13-19.
[15]	周晓婴. 甘蓝型油菜G3PDH和PK基因对氮肥的响应[J]. 中国农学通报, 2019, 35(18): 110-114.