CN116334298A - 一种六妹羊肚菌ssr分子标记、引物组及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食用菌遗传学分析及育种技术领域,具体涉及一种六妹羊肚菌SSR分子标记、引物组及其应用。本发明所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括37个SSR分子标记中的一种或多种:所述37个SSR分子标记通过7个六妹羊肚菌基因组的全基因组水平的比较分析得到;所述37个SSR分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1~SEQ ID NO.37所示。本发明所述37个SSR分子标记在20份六妹羊肚菌中表现出较高的多态性,且稳定性好,可以用于六妹羊肚菌的遗传多样性分析和种质鉴定,具有较好地应用价值。
Description
技术领域
本发明属于食用菌遗传学分析及育种技术领域,具体涉及一种六妹羊肚菌SSR分子标记、引物组及其应用。
背景技术
羊肚菌是一种名贵的珍稀食用菌,不但味道鲜美、口感脆嫩,还富含多种生物活性成分,具有抗癌、抗肿瘤、抗疲劳、提高免疫力和保肝护肝等功效,深受人类的青睐。据统计,2021-2022年度,全国的羊肚菌栽培面积已达25万亩,是十年前的80余倍,栽培区域也遍布全国各地。然而由于羊肚菌菌种的不稳定性导致的70%的种植户无法稳定盈利。
六妹羊肚菌是目前大面积推行的羊肚菌栽培品种之一,具有抗温差波动能力强,适应性广和产量稳定的优势,近年来在全国各地推广较多。然而,由于前端的遗传育种研究基础薄弱,品种选育工作难以推进,且市场上品种的肆意传代导致的活力退化现象也常有发生,如相同的菌株在各地表现差异明显,甚至出现一些区域高产,一些区域绝收的极端案例。该现象的内因是品种权的保护问题,如何保障育种工作者的权益成为行业亟待解决的事情。
分子身份标签是通过DNA条形码技术,为每一个菌株构建一套独有的分子标记信息,以区分异己,实现菌种保护的目的。SSR(Simple Sequence Repeats)分子标记是行业内外认可度较高的分子标记技术,其是基于基因组中的1-6个核苷酸的重复片段多态性设计,具有序列变异度高、稳定性高、共显性等优势,已在动物、植物和微生物中广泛使用,同时,SSR分子标记也广泛用于遗传图谱的构建、目标基因的标定、指纹图的绘制、品种鉴定、谱系分析、群体间遗传距离分析、进化和遗传多样性等研究中。
传统的SSR标记开发借助常规的重复序列富集PCR扩增、ISSR(inter-simplesequence repeat)转化、EST-SSR(expressed sequence tag-simple sequence repeat)序列开发以及简单的依靠单一的基因组序列查找SSR位点进行开发检测。刘伟等(2018)曾基于粗柄羊肚菌的转录组数据分析了其SSR分布和序列特征分析(刘伟等.粗柄羊肚菌转录组的SSR分布和序列特征分析.轻工学报,2017,32(02):33-39)。孟清等(2019)同样基于小海绵羊肚菌转录组数据进行SSR信息分析和分子标记的开发,其中随机筛选的12对SSR引物中4对引物表现稳定可重复的多态性,并对收集的19株羊肚菌进行了遗传多样性分析(孟清等.青海小海绵羊肚菌M12-10转录组SSR信息分析及其分子标记开发.青海大学学报,2019,37(06):1-10)。Du et al.(2019)基于一个梯棱羊肚菌基因组数据的SSR特征分析,设计了一套适用于M. importuna,M. sextelata,M. eximia,M. exuberans,Mel-13和Mel-21的SSR分子标记,但该标记的多态性较低,22个SSR标记在6个种中只扩增得到了15-22个多态性位点(Du et al. Hybridization, characterization and transferability of SSRsin the genus Morchella. Fungal Biology. 2019,123(7): 528-538)。目前上述现有技术中针对梯棱羊肚菌、粗柄羊肚菌或小海绵羊肚菌开发的SSR标记的种间通用性较差,引物多态性较低,无法用于六妹羊肚菌的鉴定及遗传多样性的分析。
发明内容
本发明的目的通过7个六妹羊肚菌基因组比较分析,获得一套六妹羊肚菌SSR分子标记、引物组及其应用,所述SSR分子标记多态性高,可以用于六妹羊肚菌的特异性遗传多样性分析。
本发明提供了一种六妹羊肚菌SSR分子标记,所述的六妹羊肚菌SSR标记位点通过7个六妹羊肚菌基因组的比较分析得到;所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括以下37个SSR分子标记中的一种或多种:Msex_82、Msex_713、Msex_709、Msex_692、Msex_658、Msex_650、Msex_621、Msex_620、Msex_615、Msex_576、Msex_558、Msex_553、Msex_548、Msex_546、Msex_54、Msex_523、Msex_519、Msex_5、Msex_491、Msex_49、Msex_455、Msex_426、Msex_367、Msex_332、Msex_279、Msex_247、Msex_246、Msex_235、Msex_213、Msex_209、Msex_194、Msex_193、Msex_177、Msex_173、Msex_159、Msex_116和Msex_10;
所述37个SSR分子标记的核苷酸序列分别如SEQ ID NO .1~SEQ ID NO .37所示。
优选的,所述六妹羊肚菌SSR多态性位点通过7个六妹羊肚菌全基因组水平的比较分析得到。
优选的,所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括37个SSR分子标记。
本发明还提供了用于扩增上述技术方案所述六妹羊肚菌SSR分子标记的引物组,所述引物组包括所述37个SSR分子标记的引物对,所述37个SSR分子标记的引物对的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.38~SEQ ID NO.111所示。
本发明还提供了上述技术方案所述的六妹羊肚菌SSR分子标记或上述技术方案所述的引物组在六妹羊肚菌的遗传学分析、育种和种质鉴定中的一种或多种中的应用。
优选的,所述遗传学分析包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析、聚类分析和构建分子指纹图谱中的一种或多种。
本发明还提供了一种用于六妹羊肚菌遗传学分析的试剂盒,所述试剂盒包括上述技术方案所述的引物组和PCR扩增试剂。
本发明还提供了一种六妹羊肚菌的遗传学分析方法,包括如下步骤:
以上述技术方案所述的引物组对六妹羊肚菌基因组DNA进行PCR扩增,得到扩增产物;
将所述扩增产物进行电泳检测,得到多态性扩增条带;
对所述多态性扩增条带进行遗传学分析。
优选的,所述遗传学分析包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
优选的,所述遗传多样性分析包括:计算各SSR分子标记位点的等位基因、有效等位基因、私有等位基因和香农指数中的一种或多种。
有益效果:
本发明提供了一种六妹羊肚菌SSR分子标记,所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括以下37个SSR分子标记中的一种或多种:Msex_82、Msex_713、Msex_709、Msex_692、Msex_658、Msex_650、Msex_621、Msex_620、Msex_615、Msex_576、Msex_558、Msex_553、Msex_548、Msex_546、Msex_54、Msex_523、Msex_519、Msex_5、Msex_491、Msex_49、Msex_455、Msex_426、Msex_367、Msex_332、Msex_279、Msex_247、Msex_246、Msex_235、Msex_213、Msex_209、Msex_194、Msex_193、Msex_177、Msex_173、Msex_159、Msex_116和Msex_10;所述37个SSR分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO .1~SEQ ID NO .37所示。本发明所述37个SSR分子标记在20份六妹羊肚菌中表现出较高的多态性,且稳定性好,可以用于六妹羊肚菌的遗传多样性分析和种质鉴定,具有较好地应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例2中六妹羊肚菌SSR分子标记Msex_5引物组在两个羊肚菌菌株中的扩增示意图;
图2为本发明实施例3中20个六妹羊肚菌群体的37对SSR引物扩增指纹图谱;
图3为本发明实施例3中20个六妹羊肚菌菌株SSR扩增多态性的UPGMA聚类结果图;
图4为本发明实施例3中20个六妹羊肚菌菌株SSR扩增多态性的PCoA分析结果图。
具体实施方式
本发明提供了一种六妹羊肚菌SSR分子标记,所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括以下37个SSR分子标记中的一种或多种:Msex_82、Msex_713、Msex_709、Msex_692、Msex_658、Msex_650、Msex_621、Msex_620、Msex_615、Msex_576、Msex_558、Msex_553、Msex_548、Msex_546、Msex_54、Msex_523、Msex_519、Msex_5、Msex_491、Msex_49、Msex_455、Msex_426、Msex_367、Msex_332、Msex_279、Msex_247、Msex_246、Msex_235、Msex_213、Msex_209、Msex_194、Msex_193、Msex_177、Msex_173、Msex_159、Msex_116和Msex_10;
所述37个SSR分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO .1~SEQ ID NO .37所示。
在本发明中,所述六妹羊肚菌SSR分子标记优选包括37个SSR分子标记;所述37个SSR分子标记的信息优选包括:序列编号,SSR分子标记名称,SSR分子标记的简单重复序列、简单重复序列的重复数和包括SSR分子标记的从5’端至3’端的核苷酸序列,具体如下:
SEQ ID NO.1:Msex_82|AGCC|8
CCAGCCAGTTGTTGACCAGTTAGCTAACCAGCTGTTAGCCAGTTACTCGCCTGCTAGCCAGCCAGCCAGCCAGCCAGCCAGCCAGCCAGACAACAGAGCAATGAACGCAAAAAGAAAATCAGCGCAAAGGAAAGAAGAAGAAGGAAAAACCAGACAAGTACGTACTGACTGCAGTACTATGTAAGCTGGCCGGTCA;
SEQ ID NO.02:Msex_713|TGTC|14
CACAATTGGGAGAGGCGGTACGATGATGCCAGTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTCTCTGTCTGTCTGTCTGTCCGTCTGTCTAGGTCTCTCTGTCTCTTCTCTGTAGACTCTTCTTAGACTGTATAATGTACTCTAGATAGCGGGTCTCTCTCCATCA;
SEQ ID NO.03:Msex_709|TGT|27
CTGCTGCTGCTGTTGTTGTTGGTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGTTGGGCTGGAGAATACGACGACGGG;
SEQ ID NO.04:Msex_692|TGG|11
CAACCCAGGCAGATCCGTACATACAGTGCCTTAGACAGAGGAGACAACCCACTCTACAGTATCAGATGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGGTGGTAGGTAAAAAAAACGGTTGTGGATAGCCACACACCGCAGGCATGCCCATCATTACCTCGCAGCT;
SEQ ID NO.05:Msex_658|TG|10
TGAACCCAGCGTGTGTGTATGTGTGTGTGTGTGTGTGTGGGGGTACACGTTCTAGCTTATAATTAAGATCAGCTAACAGAGAAAAACTGTAGCCTTTACCTACTAATGCTTGACAGCAGATTTTGAGCGTGATAGAGAATCCTATCCTCTACTGTTCCAAATCTTATGCAACAGTCGCTTGAATCCG;
SEQ ID NO.06:Msex_650|TCT|14
AACGACCTCACACAGAGCAGCGATGCCTCTGTGGCCTGGGACAGCAGCACCCCAACTGCCCTGCAGGCCGACCTGAGCCACTACAAAGTGCGCTCTCTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTTCTCATCATACAAAGCCCAAAAACTAAACCCCAGCCTGGATG;
SEQ ID NO.07:Msex_621|TC|15
TGCTGCTGCAGTGATTGAGACATTGGTACTGATTGGTATTGGTATATATAGCTAGGGTGGGGTCTTTTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTTTTTCTCTCTCTATTTATTTATTTTCTTGAGAAGAGAAAAGAGGGACTTTACACGGTCG;
SEQ ID NO.08:Msex_620|TC|14
CCATCTCGTGTGAGCTGTGTGCTGTGAGTGTGTGCGTGTGTGTGTGCTACAGAGAGACGAGGGAATATCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCGTGGTCGTGTTCGTGGGTACCAAG;
SEQ ID NO.09:Msex_615|TAG|10
GCCTTGTGCCTTGCAGAAAATGTATCTGGTTATCTACCTATCTGCTGGATGGTCGATGAGATGTATAGAGCATCCAATTGCTATTACACTGCCAGTGCAACTAGCATCATTGGCTGTTTTGTCGGTGGTTAGTAGTAGTAGTAGTAGTAGTAGTAGTAGTACGTAGGCGTCGTTATCGTCT;
SEQ ID NO.10:Msex_576|TA|15
GCTTGTGGTCGTGAAGCATTTCAACAATGAAGATGTACGTATATATATATATATATATATATATATATACACCTACCCCAAGCTTTGTCTCCTGTTCTTCCATTTATCCTATATTAGTTCGTTAGTACACCTCAAAGTGTAATGGGACTACTTATTAACGGCGCCCATGTGA;
SEQ ID NO.11:Msex_558|GTG|6
TGACTGTAGTGGTGGGGTGAGGTGAGGTTAAGGTTGTGTTGGCAGCTGGGTGGCGGGTGGCGGGTGTGTGACTTGGTGCGATGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGGGCGGTGTTGGTGGGTGTGGTGGGGAGTATTGG;
SEQ ID NO.12:Msex_553|GTG|26
AGGATCTGTGTTGTACGTCGTGTAGTGGAGCGGTCGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGGTGATAAAGAAGACTCCCTCACACACGTAGGCAACCAATGGGCGCTGCCCGCTTCTTAAGGCAACCAAGTGGTTGCGTCACATG;
SEQ ID NO.13:Msex_548|GTCT|9
CAGTCAGTGTCACGGATGGACTAGCTGAAGTAGAGTAGAATATTATATACAGTGACCCACGGACGCGCTCTTCCTCTTGGGGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTTCCTTCGAATCCTTTCCACTTGCCTTCTTCTCTTCCTTCTCTTTCCCCCTCCTCCTATCGATTCCCCACTTGCTCACT;
SEQ ID NO.14:Msex_546|GTCT|10
AAAGAGGCAGAGCAGCTAGCAGCTAGCAGCTAGCAGCTAGCAGCAGGAAGGAGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTGTCTCGTAGAAACAGCTATGGTCCAATGCACAATGGAATAAAACACCGCCCGT;
SEQ ID NO.15:Msex_54|AG|6
AGATGGGCAGCAGATCAACAATCAAGAGGAGTCAATTGAGATGAATGTAGGTACGAGCAGCTTAATGATTTCGACACCAATGGCGAAGAGAGAGAGATGTATTGTAGAGAGAGAGAGAAAGAGAGAGCTCAATGGTCAACAGAGATCAATGGACGGAAGAGAGGGTCA;
SEQ ID NO.16:Msex_523|GGT|6
TGGTATACGGGAAGGTGGGTGGGTGGTGGTGGTGGTGGTTGGCTCCCGCAGGGGGAGTGCAGAATATTACGGTTATCCAGCGTCGTGGGAGTGTGAAAAGAAGAAAGTGATGACAACGATGGTGGTGTGG;
SEQ ID NO.17:Msex_519|GGT|5
TGAGGAGAGGAGGAGGTGGAGGTGGTGGTGGTGGTAGAGCTAGGAGGAGGAGGTGGTGGAGTGGAGGAGAATGTAGGAAGAGTGTTTAATAACGCACCTCGGGAGAAGAGGCTAGCCAGTTAGAAGAGCTGTGTGATGAGCTAAACAAGATAGTAGAGTCGAGAGCAAGACACAGACTCACGACACACGA;
SEQ ID NO.18:Msex_5|AAC|7
ATTTCGAGGACGGTGAGGTGCAGGTTGTCGAGGGGCATGAGCCAGATGTCTGGTCCGCAAGCTCGAGTTAGCAGGTGGTCCAATAATGAATATATAGCTCCAGCTAGCTATCCCCAACAATAACAACAACAACAACAACAACGAAAGAGCTACAAACCCGAGCAC;
SEQ ID NO.19:Msex_491|GGA|8
GGGCTCCAGAACCTGTTCTCGTTCCAGGAGAACACCATCCTGAAGGAGATTGTCAATAAGACGAATGTGGCCGAGTCGAAGGCGGGGGTTGCGGTGGCGGGGCTGGAGCTGGGCGGGTGGGAGGAGGAGGAGGAGGAGGAGGAGTTTGAGGAGGATGTGGATGGCATGAATGCGTTGAATCAGTTGGCG;
SEQ ID NO.20:Msex_49|AG|13
ATCATTCCATGGCGGGTGTTCTGATCATCTTCGAGAAGTTTGGGTCTGGGGACGTCCGTTGGGGGCGTAGATTACCACTAGCTCAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGCGAGAGAGAGGTGCACGGTAGGTACCGTGCGAGTCTGCAATTACTATACTCCATAGCTAGCTAGAGCAGTAGTGGGCT;
SEQ ID NO.21:Msex_455|GCACCA|7
GTGAAGTGGGCATCATTCGCCCTCCTGCGCTCCCCGGCCAGCAGCAGGTCCTCGTCCTGCTCCTGCACGGTCGCGGCGGACGAGGACGCACCAGCACCAGCACCAGCACCAGCACCAGCACCAGCACCAGCGGGGCCAGCAGCGGCGGGGGCAAAGGCTTGACGGCCAAACACGGTGTGCTTGTTGTCGAGGTCGTCCT;
SEQ ID NO.22:Msex_426|GAG|6
GCACCAAGCAGCAGGATAGTGTTGTCGTAAAAGCAGAGCCGGAGGATGAAGGCGTTGTTGTCATCAAAGACGAACCAGAAGAAGAGACCACAGGACTAAAAGAAGAGAGCTCCGATGAAGAAGAAGAAGAGGAGGAGGAGGAGGAGCACAAGGAAGAAGAGAGCGACGC;
SEQ ID NO.23:Msex_367|CTG|5
CTGTTGTTGCGCTTGGAGTGCGGCTTGTTGTTGCTGCTGCTGCTGGAGTGCGGCTTGCTGCTGGGTGAATTGCTGTTGCTGGAGGAATTGTTGCTGTTGCTGTTGCTGCTGCTGTATTAGCATTTGCTGCTGCTGCTGCTGCTGCTGCTGCTGTTGTTGTGGGGCTTGCTGCTGGTATGGGTTGT;
SEQ ID NO.24:Msex_332|CT|16
TGCTGCTTCACCTCTACACGAAAGTCCTCACAGCTCTAGAAGGTATCATCATCAATCACTAGACGAAAGCAAACACTCACCTTTCCTGAATCACACACACACTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTTACTCTCTTACTTGCACACTCACAGTACCCA;
SEQ ID NO.25:Msex_279|CCGG|6
GGCCCTAAGTTGCTGTGGATTACCTCAATTAGCTTGATTAGCCCCAGCATTACCTGCTGGAGGATTAGCTTGATTAGCCCCAGCATTACCTACAGGAGGATTACCTCCCGGCCGGCCGGCCGGCCGGCCGGCTCCTGCGTCCATAAGTGCTAC;
SEQ ID NO.26:Msex_247|CCAGCC|7
CCGAACCTGTGGTTGAGGAGCCACCCCCACCACCACCTCCTCCACCAGCGCCGGAGCCGGAGCCAGCCCCAGCCCCAGCCCCAGCCCCAGCCCCAGCCCCAGCCCCAGCTCCCGAGCCAGCGCCACCAACCCCTCCGCCTCCCCCACCACCAGCACCAGCACCGGCTCCGCCGCCTGCCCATGTTGAGGTCGTGGTT;
SEQ ID NO.27:Msex_246|CCACTC|5
TAAAGCAAGCACCCACTCCACTCCCACTCCACTCCCACTCCCACTCCCACTCCCACTCAATCATCCAACGGCGAATAATCTCTCCCATCCTGCACCCCATCCCCCACACTATCCACCTTCAACAACAAATCCACACTCTCATCCCTCTCATCATCGCCATCATTCTCATGCGGCGACT;
SEQ ID NO.28:Msex_235|CCA|5
ATTACCATGAGCGCCCCATGACCTCCACCACCACCACCACTACCACCACCACCAATGACCTTGTTGTGCCACAACATCTCTCGCGCTCACCTCCTCTTCCACCACAAATGCTGGCATCCACGAGCCTGCGTCTTCCACCACGGTAAGCTAGCCTACTCGC;
SEQ ID NO.29:Msex_213|CAT|19
ACTTCGACCTGCAGTAACCCTTTTAGCTACAGTAATACTTTGTGTAGCAGTAATTTTACGTTTTTTGGTCCTGGCAAGGCCACCGCCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCATCGTCGTCGTCGTCTCTGCCATCATCCTCAGAGTCACTCTCGGG;
SEQ ID NO.30:Msex_209|CAGCCG|5
GATGGGGCAGAGGCTATTCCGCCGCCGCCATATGAGCGCCATCCAAACCAGCCGCAGCCGCAGCCGCAGCCGCAGCCGCAGCCTCAGCTGACTGCATACCAGCAACAGCA;
SEQ ID NO.31:Msex_194|CAC|9
GTCTTTGTGCGAGCACCAAGCAAGGAACCACGAGCATAGTAACACTCAGCTCCCCCAACACCACCACCACCACCACCACCACCACCATTCCCATTCCCATTCCATTCCCATAACCATTCCCACCACACCACTACACCGCCACTCCCACAACCACCCACACCACCACAATCAA;
SEQ ID NO.32:Msex_193|CAC|8
GGCGCGTCTCAAAGGAAAAGAAACCCTATTCCAAACCCTTAATCTCTTGGCGGCCACCAACCACCACATCACATCCCACTTCAACCCCTCATTTGTTCCCCCTCTCAAAACCAACACCACCACCACCACCACCACCACACGGATACCTCAACTGCCCGTGAAG;
SEQ ID NO.33:Msex_177|CAA|5
TTCCAGGCTCAGATCAACCGCGGCATGAGCGTGCGCAACAACAACAACAACAGCAGCAGGTTCCCAATAGCGGGGCCGAAGGGGTACTACAGCGACACGGAG;
SEQ ID NO.34:Msex_173|CA|8
CACAGCACACTCTACGCAGAGTTGATGATATCCACAACTGCACACACACACACACACCCCGTTAGCCAACAAACCCCACACAAAGCGCATTCCGGGGAAAACTCACAGG;
SEQ ID NO.35:Msex_159|CA|10
ACCACACCTGCAACACCTACATACACTCACACACACACACACACACATACAACTCGCTCGCACCCCTCCCACCTCAGCATCCAGGCTTAGAACAGAATAGCCACGCTGCACGTGCTTGGATCGTCCCTATTCAGCCAATTAACGCTCCATAAGTGCGGTCGGAAGGGAACAAGGCCTTGA;
SEQ ID NO.36:Msex_116|AT|6
GCATAACGCCGCGCTATAACCGGCATATTATACCGAGCTATAATTCCAAAAGGCTGTAGAAAAAACATTTTGGGGGGGAAAAGACACTTGAGTACTTGGAAAAAAAAAGTAATGAACATAAATACATATATATATATATATATATATATATACATATACGATAAAGTAGTTTCTCGCACGCG;
SEQ ID NO.37:Msex_10|AAG|17
CAAACAAGGTGGCAGGAAGCTGTTGACTGACTGGCTAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGTCATGCCCCCGTGCCTTCTTGAATGCTGGTTGTGGTGGGGCGTGAGTGTGAGTAGTCAGAGCCTCCTCTCCTT。
本发明还提供了用于扩增上述技术方案所述六妹羊肚菌SSR分子标记的引物组,所述引物组包括所述37个SSR分子标记的引物对,所述37个SSR分子标记的引物对的核苷酸序列如SEQ ID NO.38~SEQ ID NO.111所示。
在本发明中,所述37个SSR分子标记的引物对的信息优选如表1和表2所示:
表1 37个SSR分子标记的引物对的核苷酸序列
表2 37个SSR分子标记的引物对扩增产物的相关信息
本发明还提供了上述技术方案所述的六妹羊肚菌SSR分子标记或上述技术方案所述的引物组在六妹羊肚菌的遗传学分析、育种和种质鉴定中的一种或多种中的应用,优选为遗传学分析。
在本发明中,本发明所述遗传学分析优选包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析、聚类分析和构建分子指纹图谱中的一种或多种,更优选为遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
本发明以所述六妹羊肚菌SSR分子标记为目标序列设计引物,以设计得到的引物组对六妹羊肚菌进行扩增,扩增结果稳定性好,多态性高,可以用于六妹羊肚菌的遗传学分析、育种和种质鉴定。
本发明还提供了一种用于六妹羊肚菌的遗传学分析的试剂盒,所述试剂盒包括上述技术方案所述的引物组和PCR扩增试剂。本发明对所述PCR扩增试剂的来源和具体组分没有特殊限定,采用本领域中常规PCR扩增试剂即可,如本发明实施例中采用的PCR扩增试剂为购买于北京擎科生物科技有限公司的成品Mix(Tsingke TSE101,Mix Green)。
本发明还提供了一种六妹羊肚菌的遗传学分析方法,包括如下步骤:
以上述技术方案所述的引物组对六妹羊肚菌基因组DNA进行PCR扩增,得到扩增产物;
将所述扩增产物进行电泳检测,得到多态性扩增条带;
对所述多态性扩增条带进行遗传学分析。
本发明以上述技术方案所述的引物组对六妹羊肚菌基因组DNA进行PCR扩增,得到扩增产物。进行所述PCR扩增前,本发明优选提取六妹羊肚菌的基因组DNA。本发明对所述基因组DNA的提取方法没有特殊限定,采用本领域中常规基因组DNA的提取方法即可,如商用试剂盒或CTAB法,提取得到的基因组DNA稀释至25-50ng/μL。
得到所述六妹羊肚菌基因组DNA后,本发明以上述技术方案所述的引物组对六妹羊肚菌基因组DNA进行PCR扩增,得到扩增产物。本发明所述PCR扩增的体系优选包括:Mix(green)17μL、10μM的正向引物 1μL、10μM的反向引物1μL、六妹羊肚菌基因组DNA 1μL。本发明所述PCR扩增程序优选包括:98℃预变性2min;98℃变性10s,60℃退火10s,72℃延伸10s,共35个循环;72℃终延伸5min。
得到所述扩增产物后,本发明将所述扩增产物进行电泳检测,得到多态性扩增条带。本发明所述电泳检测优选为毛细管电泳。本发明优选采用3730xl测序仪进行所述毛细管电泳。本发明对所述毛细管电泳的具体过程没有特殊限定,采用本领域常规毛细管电泳过程即可。
得到所述多态性扩增条带后,本发明优选对所述多态性扩增条带进行数据矫正及整理,建立原始数据矩阵。本发明优选采用GenAlEx软件进行所述数据矫正及整理,所述GenAlEx软件的版本优选为version 6.501,具体包括:将对每个六妹羊肚菌菌株的特异性条带以0和1的方式进行统计替换,1表示有条带,0表示没有条带。
得到所述原始数据矩阵后,本发明优选以所述原始数据矩阵进行遗传学分析。本发明所述遗传学分析优选包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
本发明所述遗传多样性分析优选包括计算各SSR分子标记位点的等位基因、有效等位基因、私有等位基因和香农指数中的一种或多种,更优选计算各SSR分子标记位点的等位基因、有效等位基因、私有等位基因和香农指数。本发明优选采用GenAlEx和Popgen32软件进行所述遗传多样性分析,所述GenAlEx软件的版本优选为version 6.501。
本发明优选采用STRUCTURE软件进行所述群体遗传结构分析,所述STRUCTURE软件的版本优选为version 2.3.3,具体优选包括采用马尔科夫链(Markov Chain MonteCarlo, MCMC)方法预设群体分组(K),依据等位基因频率对个体进行计算、抽样和分组。本发明所述群体遗传结构分析中的K值的范围优选为1~10,每个K值进行10次独立的runs,每个循环的重复抽样次数设置为100,000次。本发明优选于STRUCTURE HARVESTER(http://taylor0.biology.ucla.edu/struct_harvest/)网站中,参照Evanno et al.(Evanno G.,Regnaut S., Goudet J. 2005. Detecting the number of clusters of individualsusing the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular Ecology, 14:2611–2620.)的方法,计算最适K值。
本发明优选采用NTSYS软件进行所述聚类分析,具体优选包括:在NTSYS软件的similarity模块中获得相似性矩阵或距离矩阵,再在clustering模块中得到聚类树。
本发明所述基因流分析优选按Wright (Wright, S. 1931. Evolution inMendelian populations. Genetics 16: 97-159.)的公式来计算,所述公示具体为:Nm=0.25(1 - Gst)/Gst,其中Nm为基因流,Gst为遗传分化系数。
为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1 六妹羊肚菌全基因组水平的SSR分子标记开发及特征
37个六妹羊肚菌SSR分子标记的来源,步骤如下:
1)六妹羊肚菌2015-9号菌株基因组测序和de novo组装
本申请人早期基于二代和三代整合的基因组测序方案,获得了六妹羊肚菌2015-114菌株的基因组测序(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/JAMGYU000000000/)(刘伟.梯棱羊肚菌生长发育过程及羊肚菌属的组学研究.华中农业大学,2020. DOI:10.27158/d.cnki.ghznu.2020.000544)。2015-114基因组大小52.997Mb,共包含28个contig,基因组N50 1.90Mb,BUSCO基因完整性评价显示达到了99.12%,表明这是一个高质量的六妹羊肚菌基因组。
2)六个六妹羊肚菌菌株基因组二代测序及基因组de novo组装
以二代Illumina HiSeq 4000 双末端PE500的测序方案,分别对六个六妹羊肚菌:20D02A(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR16686507)、20D14A(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR16686504)、20D16A(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR16686502)、20D17A(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR16686501)、20D20A(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR16686498)和20D22A(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/SRR16686495)进行测序,每个菌株分别测序4G的rawdata,使用二代基因组组装软件SPAde(v.3.15.3)分别对六个菌株进行基因组组装,SPAde具体参数:spades.py --isolate --pe-1 1 1.fastq --pe-2 1 2.fastq -t80 -k91 --cov-cutoff auto -m 1000-o./K91。
组装结果显示,六个菌株分别组装得到了52.19Mb、54.05Mb、52.64Mb、51.65Mb、52.01Mb和51.67Mb,与参考基因组2015-114的53.33Mb相比,近似一致,表明本文通过二代基因组的de novo组装获得了质量相当的完整基因组序列,可以确保用于比较基因组水平SSR标记开发的完整性和准确度。
3)六妹羊肚菌基因组范围内通用型SSR位点检测
以2015-114菌株的高质量基因组为参考,使用CandiSSR软件,整合20D02A、20D14A、20D16A 、20D17A 、20D20A和20D22A 的六套新组装的六妹羊肚菌基因组,进行六妹羊肚菌基因组通用型SSR分子标记的开发,脚本使用参数如下:CandiSSR.pl -i morexi.ctl -omorexi out -l 200 -t 100。
结果显示:在七个六妹羊肚菌基因组间,总计检测到共性SSR位点732个,剔除在任何一个基因组中有缺失的SSR位点后,共有595个候选SSR微卫星位点,重复单元为双碱基至六碱基重复,重复次数在5-37个之间。
4)六妹羊肚菌基因组范围内通用型SSR标记的开发
提取候选SSR位点上下游250bp序列,使用Primer3.0软件进行SSR引物的开发,设定候选引物退火温度60℃±3℃,PCR产物125bp-300bp,引物长度20bp±3bp,候选引物数量5条。结果显示,所有的候选SSR位点均可以成功设计得到相应的SSR引物。
结合PCR产物长度、多态性大小差异、引物的匹配度、候选位点多态性的标准差,引物在三个基因组中缺失率、物种间的可转移性,对前述的SSR位点和引物进行筛选,最终选择多态性最高、可转移性最好的37对引物对作为候选六妹羊肚菌通用型SSR引物,37个SSR位点的信息如上述具体实施方式部分所述;37对引物对的相关信息如上述表1~2所示,不再进行赘述。
实施例2 六妹羊肚菌群体的SSR分子标记多样性检测
六妹羊肚菌的37对SSR引物在六妹羊肚菌群体中的扩增检测,步骤如下:
供试六妹羊肚菌群体包含20个来源清晰的人工栽培菌株,所有菌株经过ITS-RPB1-RPB2-EF1a-LUS多基因系统发育树的构建确定其没分类地位,详情如表3所示。
表3 20个六妹羊肚菌群体样本信息特征
按照3730xl测序仪的测序标准,引物合成添加FAM荧光信号,PCR产物通过3730xl测序仪进行检测,得到的数据进行Genemapper软件分析,根据分析结果,判断不同引物是否具体片段多态性。
PCR扩增体系:Mix(green) 17μL、10μM正向引物 1μL、10μM反向引物1μL、基因组DNA(gDNA)1μL。
PCR反应程序:98℃预变性2min;98℃变性10s、60℃退火10s、72℃延伸10s,共35个循环;72℃终延伸5min。
检测实例结果如图1所示,其为Msex_5 SSR标记对部分样品的扩增产物检测结果,同时所有的37对SSR引物均可以在20个六妹羊肚菌菌株中得到稳定的扩增产物,说明本发明设计的引物在六妹羊肚菌种群中具有高稳定性。37对SSR引物在20个六妹羊肚菌群体中,平均扩增得到1.9条多态性条带,最多的多态性条带数量达到5条。
实施例3 六妹羊肚菌群体的SSR遗传多样性分析
六妹羊肚菌群体SSR分子标记的遗传学分析,步骤如下:
1)数据矫正及整理:将每个个体的特异性条带以0和1的方式统计,1表示有条带,0表示没有条带,最终建立原始数据矩阵,如图2所示。数据的编辑和格式转化在GenAlExversion 6.501软件中进行。
2)遗传多样性分析:在GenAlEx version 6.501和Popgen32软件中,分别计算SSR位点的各项遗传多样性指标,包括观测等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、私有等位基因(Np)和香农指数(I)。
遗传多样性分析结果显示:37对引物在20个样本个体中共检测出73个等位基因位点,结果如表4所示:其中,最小等位基因数目为1(Msex_332、Msex_336、Msex_426、Msex_491、Msex_553、Msex_558),最大等位基因数目为5(Msex_658),平均等位基因数目为1.8904。有效等位基因(Ne,等位基因在群体中分布得越均匀,Ne越接近实际检测到的等位基因的个数)总数为58.8586,数值变化范围为1.0000(Msex_279、Msex_332、Msex_336、Msex_426、Msex_491、Msex_553、Msex_558)-1.9867(Msex_177、Msex_209),平均每个位点有效等位基因数目为1.6236。多样性指数(H)的数值范围为0.0000(Msex_279、Msex_332、Msex_336、Msex_426、Msex_491、Msex_553、Msex_558)-0.4967(Msex_177、Msex_209),平均值为0.3489。香农指数(I)的数值范围为0.0000(Msex_279、Msex_332、Msex_336、Msex_426、Msex_491、Msex_553、Msex_558)-0.6898(Msex_177、Msex_209),平均值0.5091。
表4 六妹羊肚菌37对通用性SSR引物的群体评价
3)群体遗传结构分析:基于贝叶斯模型的群体聚类方法,本发明的群体遗传结构在STRUCTURE version 2.3.3 软件中进行。采用的马尔科夫链(Markov Chain MonteCarlo, MCMC)方法可以预设群体分组(K)同时根据等位基因频率对个体进行计算、抽样和分组。参数设置:设K值范围为1-10,每个K值进行10次独立的runs,每个循环的重复抽样次数设置为100,000次。最终,在STRUCTURE HARVESTER(http://taylor0.biology.ucla.edu/struct_harvest/)网站中,基于Evannoetal(2005)的方法,计算最适K值。
结果表明:在STRUCTURE HARVESTER中根据Evanno et al(2005)的方法计算得到的最适delta K值为2,表明3个群体中2个基因库的存在。结果显示,当K=2时,种群1的样本的基因组成主要来源于基因库2;种群2的样本的基因组成主要来源于基因库1和2;种群3的样本的基因组成主要来源于基因库1。
4)在NTSYS中计算得到相似性矩阵文件之后,基于相似性矩阵采用非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means, UPGMA)分别建立个体的聚类树。具体方法:在NTSYS软件的在similarity模块中得到相似性矩阵或距离矩阵,再在clustering模块中得到聚类树。
聚类结果如图3所示,除两个内置阴性对照菌株HE_M925在37对引物中具有一致的扩增结果在100%的相似度下被聚类在一个分支外,其余的18个六妹羊肚菌菌株分别被聚类在不同的分支下,样品间的最低相似度为53%,最高约82.5%,表明供试的六妹羊肚菌群体间具有较高的遗传分化。
5)为了解野生群体间遗传关系,在Popgen32中对群体间的遗传距离(Nei,1972)进行计算。基于遗传距离和遗传相似矩阵,本发明构建了个体和群体的UPGMA树,进行聚类分析。
表5 群体间的遗传同一性(上三角)和遗传距离(下三角)
由表5可以得出:基于个体的UPGMA图显示出组间和群体间的个体存在着较多的交叉混合,表明群体内存在较多的遗传变异,主坐标分析也支持三个群体的划分。
6)分子方差分析(AMOVA)和基因流估算:根据群体遗传结构分析结果,在GenAlExversion 6.501 软件中计算各群体间和群体内的变异、分化并进行显著性检验。基因流(Nm)按Wright (1931)的公式来计算:Nm= 0.25(1 - Gst)/Gst。
基于Nei的遗传距离,对20六妹羊肚菌菌株的SSR扩增多态性进行了主坐标分析,如图4所示,和群体结构分析结果相一致,整体可划分为3个类群。群体1和群体2之间具有较高的遗传相似度。
由以上结果可以得出:以本发明提供的六妹羊肚菌SSR分子标记及其所对应的引物组可以进行六妹羊肚菌的遗传学分析,尤其可以进行遗传多样性、群体遗传结构、聚类分析和基因流分析,具有很高的应用价值。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种六妹羊肚菌SSR分子标记,所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括以下37个SSR分子标记中的一种或多种:Msex_82、Msex_713、Msex_709、Msex_692、Msex_658、Msex_650、Msex_621、Msex_620、Msex_615、Msex_576、Msex_558、Msex_553、Msex_548、Msex_546、Msex_54、Msex_523、Msex_519、Msex_5、Msex_491、Msex_49、Msex_455、Msex_426、Msex_367、Msex_332、Msex_279、Msex_247、Msex_246、Msex_235、Msex_213、Msex_209、Msex_194、Msex_193、Msex_177、Msex_173、Msex_159、Msex_116和Msex_10;
所述37个SSR分子标记的核苷酸序列分别如SEQ ID NO .1~SEQ ID NO .37所示。
2.根据权利要求1所述的六妹羊肚菌SSR分子标记,其特征在于,所述六妹羊肚菌SSR多态性位点通过7个六妹羊肚菌全基因组水平的比较分析得到。
3.根据权利要求1所述的六妹羊肚菌SSR分子标记,其特征在于,所述六妹羊肚菌SSR分子标记包括37个SSR分子标记。
4.用于扩增权利要求1或3所述六妹羊肚菌SSR分子标记的引物组,其特征在于,所述引物组包括所述37个SSR分子标记的引物对,所述37个SSR分子标记的引物对的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.38~SEQ ID NO.111所示。
5.权利要求1~3任一项所述的六妹羊肚菌SSR分子标记或权利要求4所述的引物组在六妹羊肚菌的遗传学分析、育种和种质鉴定中的一种或多种中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述遗传学分析包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析、聚类分析和构建分子指纹图谱中的一种或多种。
7.一种用于六妹羊肚菌遗传学分析的试剂盒,其特征在于,所述试剂盒包括权利要求4所述的引物组和PCR扩增试剂。
8.一种六妹羊肚菌的遗传学分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
以权利要求4所述的引物组对六妹羊肚菌基因组DNA进行PCR扩增,得到扩增产物;
将所述扩增产物进行电泳检测,得到多态性扩增条带;
对所述多态性扩增条带进行遗传学分析。
9.根据权利要求8所述的遗传学分析方法,其特征在于,所述遗传学分析包括遗传多样性分析、群体遗传结构分析、基因流分析和聚类分析。
10.根据权利要求9所述的遗传学分析方法,其特征在于,所述遗传多样性分析包括:计算各SSR分子标记位点的等位基因、有效等位基因、私有等位基因和香农指数中的一种或多种。
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CN114250152A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-03-29 | 贵州省土壤肥料研究所(贵州省生态农业工程技术研究中心)(贵州省农业资源与环境研究所) | 一种六妹羊肚菌黔ms630及其应用 |
CN115927728A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-04-07 | 中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所 | 用于鉴定六妹羊肚菌zjydj001菌株的ssr分子标记引物组合及方法 |
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2023
- 2023-05-23 CN CN202310580425.3A patent/CN116334298B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN116334298B (zh) | 2023-09-19 |
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