基于锦绣杜鹃花蕾转录组的SSR标记开发及应用

摘要

[目的]探究锦绣杜鹃(Rhododendron pulchrum Planch.)EST-SSR的类型、分布频率和分布特征,开发有效的SSR标记,并验证其在遗传多样性研究和跨物种转移中的应用潜力.[方法]采用RNA-seq技术对锦绣杜鹃‘紫鹤’品种的花蕾进行转录组测序,MISA软件对组装的unigenes内部的SSR位点进行检索,分析其类型、分布频率.利用Primer 3.0软件设计引物,并对锦绣杜鹃群体和其近缘种映山红群体进行多样性检测,利用POP-GENE-PC 2.2软件计算等位基因数、有效等位基因数、多态性位点百分率、Shannon's信息指数、Nei氏多样性指数、观察杂合度、期望杂合度等参数.[结果]锦绣杜鹃‘紫鹤’花蕾转录组共有49 527个unigenes(43 766 249bp),从中筛选出16 120个SSR位点(24.46％),发生频率为1·(2.7 kb)-1.微卫星的重复次数主要集中在5～24次之间,二核苷酸发生频率最高(9 624个,59.70％),其次是单核苷酸(3 738个,23.19％),频率最低的为五核苷酸(42个,0.26％).频率最高的重复基序有A/T、AG/CT、AAG/CTT、AGG/CCT、ACC/GGT、AGC/GCT、AAAG/CITF、AAGAG/CTCTT、AGAGGG/CCCTCT等.选用13个多态性SSR标记对锦绣杜鹃群体进行PCR扩增,共得到71个等位基因,平均每个位点3～9个;有效等位基因数在各SSR位点之间变化范围为1.684～5.930;观察杂合度H0和期望杂合度HE的变化范围分别为0.000～1.000和0.433～0.848,平均值分别为0.696±0.426和0.705 ±0.129;Shannon's信息指数I和Nei氏多样性指数h的变化范围分别为0.736～1.961和0.406～0.831,平均值分别为1.376土0.339和0.683 +0.131.此13个标记在映山红群体中的跨物种扩增成功率为100％,并反映出丰富的遗传多样性.2个群体间的遗传差异93.4％存在于群体内部.[结论]基于AG/CT重复基序开发的13个SSR标记具有高度的多态性,为后续杜鹃花属植物的遗传多样性研究、遗传图谱构建、基因定位、分子标记辅助育种等研究奠定了基础.大别山野生映山红资源具有较高的遗传多样性,且杂合度过剩,遗传变异主要发生在群体内部.