1. 研究目的与意义
利用近年来网络数据库中大量已完成的茄科转录组数据,分析不同种、属之间的SSR差异和分布规律。评测茄科中不同属的植物其作用及培育重点的不同于SSR差异之间的联系。为定位功能已知的基因、进一步了解和开发性状基因,揭示不同种间的亲缘关系,品种鉴定及改良、资源分析等方面研究奠定基础,从而对更好的培育茄科作物作出基因方面的指导。
2. 国内外研究现状分析
简单序列重复(SimpleSequenceRepeat),也称微卫星DNA,是真核生物基因组中广泛存在的以1-6碱基组成的低程度的重复序列。由于其广泛分布于基因组上,位点数量多;符合孟德尔的遗传规律,属于共显性标记;多态性丰富,结果重复性好,分辨率高等优势而被用于作物遗传作图,遗传群体分析,亲缘关系鉴定,品种鉴定,指纹图谱构建,QTL分析以及分子辅助育种等领域。相比于常规的基因组SSR,EST-SSR直接来自功能基因组区域,除具备基因组SSR标记的优点外,可直接反应相关功能基因的多样性,在属内具有更高的通用性而能够反应属间的特异性等特性而成为目前开发的热点。
目前EST-SSR已经在许多重要作物和野生植物资源等基因组研究中成功应用,例如小麦、鹰嘴豆、黑麦草等的EST-SSR标记都曾应用于与基因组SSR标记的比较研究、相关物种间的等位变异分析以及遗传多样性分析。果树上,EST-SSR标记在葡萄、脐橙、柑橘、香蕉、苹果上也有应用。现存对茄科的研究主要侧重于基因组大小、结构、基因重排及演化,R基因在茄科植物中的分布与共线性,花青素基因、果实相关性状、同源性比较等。例如:目前辣椒可以利用的SSR标记数量非常有限,辣椒EST序列的增加为挖掘新的SSR提供了丰富的资源。
3. 研究的基本内容与计划
内容:将从NCBI网站上下载的20种茄科植物的EST序列运用Cap3进行拼接预处理,用Misa对所得EST序列进行SSR位点搜索。收集的所有基因的SSR处理的结果,将其绘制成excel表格,表示出各种植物的总序列数、总EST数和SSR数目,算出其中各种类型的碱基对重复序列出现次数、占总SSR数的比例及出现频率等。并据此绘制出饼状分析图。对比不同植物的SSR成分,与其不同的培育重点及栽培方式相联系。
计划:(1)2013年11月下旬从NCBI公共数据库上下载已有的茄科植物的EST_SSR序列 (2)2014年12月上旬,利用CAP3软件对下载的数据进行拼接去冗,得到有效文件为fasta格式 (3)2014年1月上旬,利用MISA软件计算fasta格式的文件,得到的有效文件为MISA格式和STATISTICS格式(4)2014年2月,开始处理最后得到的数据,进行统计学分析。
4. 研究创新点
植物的人工选育过程是在人类活动影响下的进化过程,人工选育的过程不仅在形态上和生理上使物种与其祖先种发生变化,在遗传特性上产生了不同。
人工选育会对某些功能基因进行选择,所以在特异基因序列上也会使同一科属的植物产生不同。
现存对茄科的研究主要侧重于基因组大小、结构、基因重排及演化,r基因在茄科植物中的分布与共线性,花青素基因、果实相关性状、同源性比较等。
