龙须菜全基因组SSR标记的开发及遗传多样性研究
龙须菜是红藻门的一个重要的产琼胶海藻,同时也具有对抗富营养化的生物修复能力。其良种选育体系亟需建立,而SSR分子标记常用于辅助遗传育种研究。为了获得足够数量的SSR标记从而为遗传连锁图谱的构建、QTL定位等奠定基础,本研究采用Genome Survey测序方法在龙须菜全基因组范围内开发SSR,并利用聚丙烯酰氨凝胶电泳检测多态性位点,以期通过所开发的多态性标记揭示龙须菜野生地理群体的遗传多样性和亲缘关系,从而了解龙须菜野生种质资源状况,为分子标记技术指导良种的选育提供理论依据。同时,Genome Survey测序结果还可用于初步评估龙须菜基因组信息,为后续基因组研究提供数据基础。 Genome Survey测序共得到18.69G的高质量数据,进一步评估得到基因组大小为97.02 M,将高质量数据初步组装,统计GC含量为48％,重复序列所占比例为55%。从组装序列中一共寻找到7737个SSR位点,并为其中4498个位点设计了引物。所开发出的SSR位点中三碱基重复所占比例最多,为73.20%,其次是两碱基(17.41%),四碱基(5.49%),五碱基(2.90%)和六碱基(1.00%)。 挑选120对SSR引物在12个野生型单倍体样本中进行多态性检验,115对成功扩增(95.83%),最终筛选出了31对多态性引物(25.83%)。利用筛选出的SSR引物在青岛雕塑园、青岛湛山湾和威海石岛共3个地理群体的82个单倍体样本中进行遗传多样性分析,相关遗传多样性参数如Na(~2.0500),Ne(~1.0783),H(~0.0729),I(~0.1539),PIC(~0.0676)反映出野生群体总的遗传多样性水平不高。针对3个地理群体的遗传多样性分析显示威海石岛群体的遗传多样性水平相对最高,青岛雕塑园最低。基于基因多样性指数和香农多样性指数评估群体内遗传多样性和群体间遗传分化结果显示绝大部分遗传变异存在于群体内,分子方差分析(AMOVA)结果也反映出群体内遗传变异对总遗传变异的贡献率最大(97.07%)。另外,两两群体间的基因分化度Gst均小于0.05,表明95%以上的遗传变异来自于群体内,反映出群体间的分化度很低。根据所有样本间的遗传距离进行UPGMA聚类,聚类结果显示不同地理群体之间的个体混杂聚类,地域性不明显,进一步反映出野生地理群体间的遗传分化程度不高,存在一定的基因流动。 龙须菜野生群体较低的遗传多样性水平及遗传分化度反映出其野生种质资源的匮乏,一方面是受到了其特殊的生活环境的限制,另一方面也与龙须菜的繁殖方式有关。人类对于沿岸海区的过度开发及对沿岸环境的破坏也是造成野生群体遗传多样性低的重要因素。提示今后的育种策略可能需要从人工选择育种、种内杂交等转向诱变育种、基因工程育种等其它方法。
龙须菜;SSR分子标记;遗传多样性;全基因组
中国海洋大学
硕士
生物工程
隋正红
2014
中文
Q949.29
80
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）