驯养粟（Echinochloa spp.）大规模基因分型应用的全基因组简单序列重复标记的开发与验证

《BMC Plant Biology》：Development and validation of genome-wide simple sequence repeat markers for large scale genotyping applications in barnyard millet (Echinochloa spp.)

　　

摘要

关于驯化Echinochloa物种的基因组资源目前尚不充分，而关于广泛多样性组及性状图谱的研究仍处于初级阶段。本研究旨在从E. crus-galli基因组中开发并验证全基因组范围内的简单序列重复（SSR）标记，并评估其在栽培稗属（barnyard millet）物种遗传分析中的实用性。在稗属的132,420,621 bp序列中，共鉴定出25,108个完美的SSR标记和271,509个不完美的SSR标记，其相对密度为3,249.39 bp/Mb。三核苷酸重复序列是微卫星的主要类型，占89.81%，且主要含有富GC（GC-rich）的基序。共开发了21,655对引物对，其中基于重复序列长度和基序特征选择了228个高度变异的SSR位点。染色体水平分析显示SSR标记的分布不均，并存在不同的亚基因组特异性变异，其中CH亚基因组的SSR标记密度最高。在73个稗属基因型中随机选取的100个SSR标记中，有58个标记能够有效扩增，42个标记具有多态性。通过群体结构分析、邻接聚类（neighbor-joining clustering）和主坐标分析（principal coordinate analysis），这些基因型被可靠地划分为四个主要亚群体，且混杂程度极低。

本研究首次全面开发并验证了栽培稗属中的全基因组SSR标记。新开发的染色体特异性SSR标记表现出中等到高的多态性，成功阐明了不同Echinochloa基因型之间的遗传关系。