SSR动植物中从事的三大行业
SSR,简称微卫星DNA,一般指1到6个核苷酸的短串联重复序列或2到8个核苷酸的串联重复, 与其他分子标记相比,SSR具有分布广泛,共显性遗传,多态位点多,信息含量丰富,物种间转移性好,易于检测,重复性好的特点。目前SSR分子标记已成为动植物遗传多样性、亲缘关系分析、品种鉴定等研究首选的分子标记。下面我们具体看看SSR标记在动植物中主要从事哪些行业。
研究物种:乔木(茶树、油桐、核桃树、榛子、杜仲、枣树、桃树)、小乔木(荔枝、枇杷、樱桃)、灌木(杨梅、杞柳、越桔)、蔬菜(茄子、甘蓝型油菜)、藤本植物(葡萄)、草本植物(百合、大豆、甘蔗、魔芋)、花卉(地涌金莲、玫瑰)、玉米、棉花、小麦、牦牛、驴等。
研究原因:居群中遗传变异的大小与其进化速率成正比。因此对遗传多样性的研究可以揭示物种或居群的进化历史(起源的时间、地点、方式),也能为进一步分析其进化潜力和未来的命运提供重要的资料,尤其有助于物种稀有或濒危原因及过程的探讨。
研究案例:为了解西藏牦牛品种或类群的遗传多样性和亲缘关系,李铎等选用 8对SSR引物,通过计算基因频率(P)、有效等位基因数(Ne)、群体杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和遗传距离(D),对西藏 11 个牦牛类群共 480个个体进行了遗传多样性和系统进化分析。结果表明:(1) 8 个微卫星标记在西藏牦牛类群中均表现出多态性,且均属高度多态位点,遗传多样性丰富;(2)在11个牦牛类群中,桑日牦牛的平均多态信息含量最高(0.7949),该群体内部存在较多的遗传变异,丁青牦牛最低(0.7505),则群体相对较纯;(3) 在 11 个牦牛类群中,西藏东部牦牛的遗传多样性较西部的遗传多样性大,预示西藏东部可能是牦牛的发源地之一;
表4 西藏11个牦牛类群8个微卫星位点的遗传多样性指标
(4) 根据遗传距离,用 UPGMA 法构建聚类关系,表明西藏 11 个牦牛类群可以分为三大类,即嘉黎牦牛、帕里牦牛、桑桑牦牛、
巴青牦牛、类乌齐牦牛、康布牦牛聚为一类,斯布牦牛、工布江达牦牛、桑日额牛、江达牦牛聚为一类,丁青牦牛单独成为一类。这可能与西藏牦牛所处的地理分布有一定的相关性。本研究利用SSR研究了西藏11个牦牛类群的遗传多样性及类群间的系统进化关系,为评价、保护和利用西藏的牦牛遗传资源提供理论依据。
研究物种:果树、棉花等物种
研究原因:种质资源中有大量的天然杂种,在实际生产中,有时对一些品种的亲本无法加以判断,因此可利用品种的指纹图谱,对其进行相应的聚类分析,可以对供试材料进行聚类分析,以确定物种之间的亲缘关系。
研究案例:枣原产中国,种质资源丰富。刘秀云等对来自中国22个省区的255个枣品种进行SSR分析,揭示这些不同产地来源的枣种质资源之间的亲缘关系,为枣种质资源的科学管理和分子标记辅助育种提供参考。结果从64对SSR引物中筛选出23对高效率SSR引物,各引物扩增的多态性位点数为2-10条;建立了只需1-2个标记就可鉴别出来部分枣品种的SSR指纹,可用于这些品种的快速分子鉴定;
图1 筛选出的引物对(JSSR97和JSSR128)对30份材料的扩增结果
255个枣品种的聚类分析将所有枣品种分为15个亚类,包括4个大类和11个小类,其中北京花生枣单独聚为一类,与其他枣品种关系较远;结合聚类图、供试品种的用途和原产地分析,不同枣品种间的亲缘关系与品种原产地有一定相关性,但和品种用途没有显著相关性。总体看,山西或陕西的枣品种出现在绝大部分居群中,说明这两个省的资源在不同群体间的基因交流中发挥了重要作用;南方栽培区域中来自湖南的枣品种形成了相对独立的居群,可能是其起源相对单一,且在长期栽培过程中和其他产地枣品种间基因交流较少所致。
研究物种:
无性繁殖的果树;
自交系玉米、玉米
中药材
研究原因:
无性繁殖的植物,新老品种数量繁杂众多,极易造成同物异名或同名异物的混乱现象,合理的利用SSR分子标记技术可以有效的鉴别果树品种系。
玉米或棉花的亲本自交系比较集中,导致了种质基础日趋狭窄,品种间某些性状区别较小,基于SSR指纹图谱的分子标记鉴定法可以直接测定的是品种的DNA差异,可以很好地用于玉米品种鉴定,适宜于给种子做个“亲子鉴定”。
对中药材真伪品的检测通常采用眼看、手摸、嘴尝、鼻闻等方法,正确的辨别药材真伪品需要较高的专业技能和长时间经验积累。分子标记鉴定法可以在短时间内实现对药材真伪品的检测,且不受药材外观形态、个体大小和完整性的影响,有利于提高中药材质量监管的科学性和管理效力。
研究案例:
Botta[4]等利用4对SSR引物对意大利的24个葡萄品种进行了鉴定分析,结果表明其中3个品种的扩增片断一样,据此判定三者可能属于同物异名,其它品种均能被区分开来。
李育强等利用331对SSR分子标记方法对长江流域大面积推广种植的湘杂棉系列进行研究,筛选出了挑选出19对多态性较好条带易读取的SSR引物构建了湘杂棉指纹图谱,这19对多态性较好的引物平均每个位点的等位基因数为3.16个,从筛选结果发现,某些湘杂棉品种利用1对SSR引物就可与其它品种相区别,这些特异引物对这些杂交种的扩增带型与其它杂交种均不相同。
图6 19对引物制作的湘杂棉品种的指纹图谱
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有了SSR,不管您怎么变,您永远是:
卷福、本尼、缺爷
本尼迪克特·蒂莫西·卡尔顿·康伯巴奇。
关于天昊
天昊推出基于FastTarget的高通量SSR分型服务,该技术针对目的区域设计多重PCR扩增体系,从而达到富集目的片段的目的,对研究者感兴趣的SSR位点进行捕获富集。一个扩增反应体系可以完成16-20个PCR反应,该技术方法非常成熟,方法快速、操作简单,无需复杂的建库过程,另外利用Illumina测序仪的2×150 bp测序模式对目的片段实现双向高深度测序,大大提高数据的准确度。
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