白背飞虱est的微卫星开发
SSR 标记具有重复性好、多态性高、数量丰富和遍布整个基因组等优点,这些优点使得SSR标记成为广泛使用的分子标记之一。EST-SSR 来源于基因本身,保守程度更高,转移频率较大,在不同物种之间可以通用而且开发过程简单成本低。白背飞虱是一种世界性的远距离迁飞性水稻害虫,也是中国广大稻区水稻上的重要害虫,严重影响水稻的生长和发育,给粮食生产造成了巨大的损失。我们从白背飞虱的公共数据库开发出表达序列标签微卫星6个。并从中国5个种群的158头白背飞虱中验证了多态性。平均每个染色体位点的等位基因数5.284个。其表观杂合度从0.105至0.897,而预期杂合度为0.034至0.850。本研究开发的白背飞虱SSR标记对于揭示其种群遗传结构、基因流分析及迁飞研究有着重要的意义。
目录
摘要 3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料与仪器设备4
1.1.1实验材料4
1.1.2实验仪器4
1.2数据处理与实验方法5
1.2.1开发流程5
1.2.2数据处理5
1.2.3白背飞虱DNA的提取6
1.2.4引物筛选6
2结果与分析 7
2.1 ESTSSR序列查找结果7
2.2引物筛选结果7
2.3数据分析8
3讨论8
3.1一些设计出的引物不能被扩增的原因讨论8
3.2采用EST开发SSR的优劣8
3.3个别位点偏离哈温平衡原因分析9
致谢9
参考文献9
基于白背飞虱EST的微卫星开发
引言
遗传标记是作物遗传育种研究的重要工具之一。随着分子生物学的发展,遗传标记也由过去的形态标记、同工酶标记,发展成为现在基于不同技术和原理的多种DNA 水平上的分子标记。在众多的DNA分子标记中,SSR(simple sequence repeats,简单序列重复)标记或者微卫星(microsatellite)标记,每单元长度110bp(一般16bp,多24bp) *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
之间,重复次数约为1060 次,在真核生物基因组中广泛存在,因数量丰富、多态性高、重复性好、在基因组上分布均匀,以及呈共显性遗传等特点而被广泛地应用于遗传多样性分析、基因标记、遗传图谱构建、比较作图等研究[1]。虽然SSR 标记具有突出的优点和广泛的用途,但按照传统的方法,这种标记的开发需要构建基因组文库和筛选阳性克隆等操作,不仅费时费力而且成本很高;此外,SSR标记还具有物种特异性,这些缺点使得SSR标记仅在模式物种或者具有很高经济价值的作物上得到了应用。
随着功能基因组学的发展,EST(expressed sequence tags,序列表达标签)因可用于新基因的发现、基因表达调控的研究,以及基因芯片的底物而被大规模测序,并存放在公共序列数据库中。这些EST为分子标记(如SSR 和SNP)的鉴定、开发及其进化规律等方面的研究提供了丰富的序列资源。
基于 EST序列开发的SSR标记同基于基因组文库开发的SSR标记相比有很多内在的优点,如ESTSSR 标记来自于比较保守的转录区,因此其在相关物种之间具有很高的可转移性;ESTSSR 标记通常都代表着某种功能,这种功能可以通过序列同源性比对获得;由于利用的是公共序列,ESTSSR 标记的开发过程简单成本低;同时,ESTSSR 高质量标记的比率要比基因组SSR高。在应用上,ESTSSR 和基因组SSR 都有相同的用途,但由于ESTSSR 来自于转录区,与位置不确定的基因组SSR 相比具有更高的使用价值:当ESTSSR用于种质资源评价时,它表现的是转录区的差异,因而能够反映出“真实的遗传多样性”;在应用于分子标记辅助选择(marker assisted selection,MAS)时,当ESTSSR 位于控制目标性状的基因内部时,可以进行直接的等位基因选择;此外,由于ESTSSR具有很高的可转移性[2],因此非常适用于比较作图研究和合并不同遗传图的锚定位点。
白背飞虱 Sogatella furcifera (Horvath)( whitebacked planthopper), 20世纪20年代仅在江苏、上海大发生过;50年代川、黔、湘、鄂、赣一带曾局部大发生:60年代局部地区白背飞虱危害加重,但仍属江南部分省的早、中稻上间歇发生的害虫,在晚稻上偶有成灾记录;70年代以来白背飞虱的危害日趋严重,从局部危害成为稻区最主要的危害[3]。为科学治理白背飞虱,我国科学家曾对它的生物学和生态学进行了大量研究,但是种群遗传学和分子生态学方面的研究比较薄弱。种群遗传学和分子生态学研究能够从分子水平探究昆虫的扩散、迁飞和交配行为,检测种群遗传结构的时空动态,从而可能鉴别种群的地理来源和区域间迁移水平,为制定大区域治理策略提供科学依据。白背飞虱的微卫星标记能帮助更好的了解这些迁入的来源及其遗传多样性。我们从国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information , NCBI)GenBank下载了37348 条白背飞虱的表达序列标签。利用这些序列不仅可以经济高效地开发出可用的ESTSSR 标记,同时还可以研究和比较SSR 在飞虱中的分布特征。开发出的ESTSSR 标记可以用于白背飞虱的遗传多样性和迁飞路线等多项研究。
1 材料与方法
1.1实验材料与仪器设备
1.1.1 实验材料
从中国五个省份采集了158头白背飞虱的雄性成虫,采集情况见表一。
种群
采集地点
采集时间
文山
23.40N
104.21E
2010.7
贵阳
26.39N
106.67E
2010.7
南宁
22.85N
108.76E
2010.7
龙岩
25.12N
目录
摘要 3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料与仪器设备4
1.1.1实验材料4
1.1.2实验仪器4
1.2数据处理与实验方法5
1.2.1开发流程5
1.2.2数据处理5
1.2.3白背飞虱DNA的提取6
1.2.4引物筛选6
2结果与分析 7
2.1 ESTSSR序列查找结果7
2.2引物筛选结果7
2.3数据分析8
3讨论8
3.1一些设计出的引物不能被扩增的原因讨论8
3.2采用EST开发SSR的优劣8
3.3个别位点偏离哈温平衡原因分析9
致谢9
参考文献9
基于白背飞虱EST的微卫星开发
引言
遗传标记是作物遗传育种研究的重要工具之一。随着分子生物学的发展,遗传标记也由过去的形态标记、同工酶标记,发展成为现在基于不同技术和原理的多种DNA 水平上的分子标记。在众多的DNA分子标记中,SSR(simple sequence repeats,简单序列重复)标记或者微卫星(microsatellite)标记,每单元长度110bp(一般16bp,多24bp) *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
之间,重复次数约为1060 次,在真核生物基因组中广泛存在,因数量丰富、多态性高、重复性好、在基因组上分布均匀,以及呈共显性遗传等特点而被广泛地应用于遗传多样性分析、基因标记、遗传图谱构建、比较作图等研究[1]。虽然SSR 标记具有突出的优点和广泛的用途,但按照传统的方法,这种标记的开发需要构建基因组文库和筛选阳性克隆等操作,不仅费时费力而且成本很高;此外,SSR标记还具有物种特异性,这些缺点使得SSR标记仅在模式物种或者具有很高经济价值的作物上得到了应用。
随着功能基因组学的发展,EST(expressed sequence tags,序列表达标签)因可用于新基因的发现、基因表达调控的研究,以及基因芯片的底物而被大规模测序,并存放在公共序列数据库中。这些EST为分子标记(如SSR 和SNP)的鉴定、开发及其进化规律等方面的研究提供了丰富的序列资源。
基于 EST序列开发的SSR标记同基于基因组文库开发的SSR标记相比有很多内在的优点,如ESTSSR 标记来自于比较保守的转录区,因此其在相关物种之间具有很高的可转移性;ESTSSR 标记通常都代表着某种功能,这种功能可以通过序列同源性比对获得;由于利用的是公共序列,ESTSSR 标记的开发过程简单成本低;同时,ESTSSR 高质量标记的比率要比基因组SSR高。在应用上,ESTSSR 和基因组SSR 都有相同的用途,但由于ESTSSR 来自于转录区,与位置不确定的基因组SSR 相比具有更高的使用价值:当ESTSSR用于种质资源评价时,它表现的是转录区的差异,因而能够反映出“真实的遗传多样性”;在应用于分子标记辅助选择(marker assisted selection,MAS)时,当ESTSSR 位于控制目标性状的基因内部时,可以进行直接的等位基因选择;此外,由于ESTSSR具有很高的可转移性[2],因此非常适用于比较作图研究和合并不同遗传图的锚定位点。
白背飞虱 Sogatella furcifera (Horvath)( whitebacked planthopper), 20世纪20年代仅在江苏、上海大发生过;50年代川、黔、湘、鄂、赣一带曾局部大发生:60年代局部地区白背飞虱危害加重,但仍属江南部分省的早、中稻上间歇发生的害虫,在晚稻上偶有成灾记录;70年代以来白背飞虱的危害日趋严重,从局部危害成为稻区最主要的危害[3]。为科学治理白背飞虱,我国科学家曾对它的生物学和生态学进行了大量研究,但是种群遗传学和分子生态学方面的研究比较薄弱。种群遗传学和分子生态学研究能够从分子水平探究昆虫的扩散、迁飞和交配行为,检测种群遗传结构的时空动态,从而可能鉴别种群的地理来源和区域间迁移水平,为制定大区域治理策略提供科学依据。白背飞虱的微卫星标记能帮助更好的了解这些迁入的来源及其遗传多样性。我们从国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information , NCBI)GenBank下载了37348 条白背飞虱的表达序列标签。利用这些序列不仅可以经济高效地开发出可用的ESTSSR 标记,同时还可以研究和比较SSR 在飞虱中的分布特征。开发出的ESTSSR 标记可以用于白背飞虱的遗传多样性和迁飞路线等多项研究。
1 材料与方法
1.1实验材料与仪器设备
1.1.1 实验材料
从中国五个省份采集了158头白背飞虱的雄性成虫,采集情况见表一。
种群
采集地点
采集时间
文山
23.40N
104.21E
2010.7
贵阳
26.39N
106.67E
2010.7
南宁
22.85N
108.76E
2010.7
龙岩
25.12N
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