采用计算机软件包处理现有柑橘表达序列标签(EST)DNA序列数据,剔除载体、克隆和测序误差、异位同祖基因(paralogous gene)等干扰因素,筛查高质量候选单核苷酸多态性分子标记(SNP)10000个,收录到SNP数据库。根据实验室现有技术要求,设计候选SNP的PCR引物,采用PCR-SSCP(单链构象多态性)、PCR-RFLP(限制性酶切片段多态性)、荧光定量PCR、必要时测序等技术试验验证候选SNP。利用验证了的具有多态性的SNP标记,分析50份柚品种资源的10个SNP位点,研究柚品种资源的遗传多态性,探讨柚品种起源和相互间的亲缘关系,建立重要柚品种基于SNP分子标记的DNA条码。同时,利用SNP区分1000株以上的柑橘多胚杂交苗。
SNP;genotyping;citrus;identification of zygots;DNA barcode
将500000条EST按物种或者无性系进行组装。改进QualitySNP预测算法,即剔除高度相似(>95%相似度)旁系同源的基因、剔除EST序列末端5’50bp和3’端300bp低质量序列、利用品种遗传背景限制单体型数量等,成功地将SNP预测准确度由75%提高到了95%以上。从这些EST中获得了可信度≥95%的SNP分子标记3万多个。比较了单链构象多态性(PCR-SSCP)、等位基因特异PCR(PCR-ARMS)、高分辨率溶解曲线(PCR-HRM)等SNP实验分型方法,确定高分辨率溶解曲线分型技术是一种更优秀的SNP分型方法。通过分析基因组中SNP密度和多个基因位的haplotype,结合系统发生学分析结果,明确了甜橙、克里迈丁和椪柑的起源和基因组构成 1)克里曼丁与甜橙之间在每个位点均至少共有一个haplotype,证明克里曼丁是甜橙的后代。克里迈丁中非甜橙haplotype来自橘。通过在50个宽皮柑橘品种中对橘亲本的特征haplotype进行SNP分型筛选,确定该亲本是地中海橘。 2)分析359个基因位点上甜橙、克里曼丁、椪柑、酸橙、葡萄柚的两个等位基因的haplotype,得出甜橙基因组内橘柚杂合位点与橘橘杂合位点的数量比大约为31,拒绝前人提出的关于甜橙起源橘柚杂种说、橘柚杂种与橘回交说的假说, 提出甜橙的起源为[(柚X橘)X柚]X橘。 3)椪柑特征SNP代表的haplotype和系统发生结果显示17.8%的椪柑基因位点上含有一个柚子等位基因,表明椪柑并非是一个典型的宽皮柑橘,它的起源包含至少一次橘柚杂交后与宽皮柑橘多次回交事件。以柚子为材料,研究利用SNP建立柚子品种的DNA条码。筛选9个不同连锁群上的31个SNP,用HRM技术对264个柚子材料进行了SNP分析分析,发现了181种不同的基因型。甄别了同物异名和异物同名现象。统计学分析显示,特征SNP的组合完全可以对柚子品种进行区分,适合作柚子品种的DNA条码。利用SNP对红橘和少核莫科特的杂种进行了杂种苗的区分研究。测序分析双亲的CHX基因片段序列,获得父纯、母纯SNP位点,根据HRM特征曲线成功地在杂交群体中鉴别出杂交苗。培养毕业硕士3名,在读硕士2名。完成论文6篇,其中重要的论文3篇。