辣椒多態(tài)性EST-SSR標(biāo)記的鑒定和開發(fā).pdf

1、公共序列數(shù)據(jù)庫中辣椒的EST序列急劇增長(zhǎng)，為EST-SSR標(biāo)記開發(fā)提供了豐富的序列資源。但目前，對(duì)辣椒EST序列信息的利用還十分有限，本研究利用公共序列數(shù)據(jù)庫(NCBI)中來自辣椒的近12萬條EST序列信息對(duì)辣椒的EST-SSR標(biāo)記進(jìn)行鑒定和開發(fā)。
　　首先，研究利用生物信息學(xué)手段和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，分析了辣椒EST-SSR的發(fā)生和分布特征。對(duì)118060條辣椒EST序列進(jìn)行處理和拼接，獲得了30759個(gè)Unigene，覆蓋基因組的長(zhǎng)

2、度為23.12 Mbp。在Unigene上鑒定出3758個(gè)SSR位點(diǎn)，其發(fā)生頻率為1/6.15 kb。二核苷酸和三核苷酸重復(fù)基序的SSR位點(diǎn)分別占總數(shù)的70.7％和26.8％。83.5％的SSR位點(diǎn)的重復(fù)次數(shù)在10次以內(nèi)。出現(xiàn)最多的基序類型是AG/TC，占EST-SSR總數(shù)的43.8％;AAG/TTC是出現(xiàn)最多的三核苷酸重復(fù)基序，占總數(shù)的6.8％。二核苷酸基序的EST-SSR在5'UTR的分布密度為20/10 kb，高于CDS區(qū)的8/2

3、0 kb。而三核苷酸基序的EST-SSR在5'UTR的分布密度為4/10 kb，與CDS區(qū)的5/10 kb相當(dāng)。這些結(jié)果為辣椒SSR標(biāo)記的開發(fā)提供了有用的信息。
　　其次，利用公共序列數(shù)據(jù)庫中EST序列來源的異質(zhì)性和冗余性，通過序列比對(duì)的方法鑒定了一批多態(tài)性EST-SSR位點(diǎn)，并高效地開發(fā)出了一批辣椒EST-SSR標(biāo)記。對(duì)含有冗余EST序列的contig進(jìn)行搜索，鑒定出68個(gè)多態(tài)性的SSR位點(diǎn)，其中有65個(gè)位點(diǎn)可以設(shè)計(jì)引物。利用3

4、1個(gè)辣椒材料進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，獲得了33個(gè)多態(tài)性EST-SSR標(biāo)記，其基序重復(fù)次數(shù)分布在2～10次之間，重復(fù)次數(shù)在5次以下的多態(tài)性EST-SSR位點(diǎn)有18個(gè)，占總數(shù)的55％。有27個(gè)EST-SSR位點(diǎn)與已知功能基因高度同源，這些功能基因涉及到種子成熟、逆境響應(yīng)等眾多生理過程。33個(gè)多態(tài)性EST-SSR位點(diǎn)中，分別有27個(gè)、18個(gè)和15個(gè)EST-SSR位點(diǎn)在茄子、番茄和馬鈴薯等作物上具有可轉(zhuǎn)移性。在茄子、番茄和馬鈴薯上同時(shí)具有可轉(zhuǎn)移性的標(biāo)記有

5、14個(gè)，在3種作物上都沒有可轉(zhuǎn)移性的標(biāo)記有6個(gè)。研究結(jié)果不僅為辣椒遺傳育種研究提供了一批可利用的轉(zhuǎn)錄區(qū)的SSR標(biāo)記，同時(shí)還為在辣椒和其它作物上進(jìn)一步挖掘公共序列數(shù)據(jù)庫中的序列信息、開發(fā)低重復(fù)次數(shù)的SSR標(biāo)記提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　最后，利用鑒定出的33個(gè)EST-SSR標(biāo)記，對(duì)31份來自不同地區(qū)的常規(guī)種或雜交種進(jìn)行遺傳多樣性分析。33個(gè)多態(tài)性EST-SSR標(biāo)記共擴(kuò)增出91個(gè)等位基因，平均每個(gè)標(biāo)記擴(kuò)增出2.76個(gè)等位基因，最多檢測(cè)出6個(gè)

6、等位基因;EST-SSR位點(diǎn)的平均觀測(cè)雜合度和平均期望雜合度分別為0.28和0.39。EST-SSR位點(diǎn)的多態(tài)性信息含量(PIC)分布范圍為0.03～0.74，平均為0.38。聚類分析在相似系數(shù)為0.48處，將31份種質(zhì)分為2大組。第一組5份材料，多為非常規(guī)栽培種Capsicum ChinenseJacquin，第二組26份材料，又可以被細(xì)分為6個(gè)亞組。主坐標(biāo)分析與聚類分析結(jié)果一致。同時(shí)，基于EST-SSR標(biāo)記的聚類分析結(jié)果顯示，辣椒種