基于单分子实时测序技术的卫矛属耐寒常绿黄杨全长转录组测序及EST-SSR分子标记开发

《BMC Plant Biology》：Full-length transcriptome analysis and microsatellite marker development in Euonymus japonicus ‘Beihaidao’

　　

摘要

背景

卫矛属（Euonymus）植物具有较强的抗逆性和丰富的品种类型，是丰富中国北方寒冷地区冬季绿化和季相景观的优质园林植物资源。目前，该属植物的研究仍面临若干挑战，如种质鉴定混乱、种质资源推广应用不足等。尤其是基因组学和遗传学方面的基础研究仍十分有限，该属内遗传多样性的整体研究进展滞后，系统性的种质评价与育种体系尚未形成。

结果

本研究以耐寒常绿黄杨E. japonicus '北航道'为材料，采用单分子实时测序技术进行全长转录组测序与分析，开发了一批多态性表达序列标签（EST）-简单序列重复（SSR）分子标记，可为后续卫矛属种质的遗传多样性分析、种质资源评价及定向育种提供有价值的分子工具和数据基础。通过对E. japonicus '北航道'进行全长转录组测序，共获得280,041条环状共识读取序列（circular consensus reads），其中223,742条为全长非嵌合序列；经聚类和优化处理后，获得88,734个高质量共识亚型；对高质量共识亚型进行去冗余分析后，获得50,741条非冗余转录本序列。在高质量亚型中，共成功注释了78,528个亚型，覆盖率为88.50%。对全长转录组获得的非冗余转录本序列进行SSR分析，共鉴定出36,941个SSR位点，包含7种SSR类型，以单碱基重复为主（占51.56%）。在设计的200对EST-SSR标记中，筛选出16对扩增条带清晰、多态性良好且扩增稳定的EST-SSR标记，并将其用于22份卫矛种质样本的聚类分析。这16个源自E. japonicus '北航道'转录组的EST-SSR标记在种内资源收集和同属物种中均表现出稳定的扩增能力，显示出优异的种内有效性和属水平的种间转移性。

结论

这些全长转录组测序数据和EST-SSR分子标记为卫矛属的基因发现与功能基因组学研究提供了数据支持，并为分子辅助育种、遗传多样性研究及保护生物学研究提供了技术支撑，有助于加速优良品种的培育进程。

背景

卫矛属（Euonymus）植物具有较强的抗逆性和丰富的品种类型，是丰富中国北方寒冷地区冬季绿化和季相景观的优质园林植物资源。目前，该属植物的研究仍面临若干挑战，如种质鉴定混乱、种质资源推广应用不足等。尤其是基因组学和遗传学方面的基础研究仍十分有限，该属内遗传多样性的整体研究进展滞后，系统性的种质评价与育种体系尚未形成。

结果

本研究以耐寒常绿黄杨E. japonicus '北航道'为材料，采用单分子实时测序技术进行全长转录组测序与分析，开发了一批多态性表达序列标签（EST）-简单序列重复（SSR）分子标记，可为后续卫矛属种质的遗传多样性分析、种质资源评价及定向育种提供有价值的分子工具和数据基础。通过对E. japonicus '北航道'进行全长转录组测序，共获得280,041条环状共识读取序列，其中223,742条为全长非嵌合序列；经聚类和优化处理后，获得88,734个高质量共识亚型；对高质量共识亚型进行去冗余分析后，获得50,741条非冗余转录本序列。在高质量亚型中，共成功注释了78,528个亚型，覆盖率为88.50%。对全长转录组获得的非冗余转录本序列进行SSR分析，共鉴定出36,941个SSR位点，包含7种SSR类型，以单碱基重复为主（占51.56%）。在设计的200对EST-SSR标记中，筛选出16对扩增条带清晰、多态性良好且扩增稳定的EST-SSR标记，并将其用于22份卫矛种质样本的聚类分析。这16个源自E. japonicus '北航道'转录组的EST-SSR标记在种内资源收集和同属物种中均表现出稳定的扩增能力，显示出优异的种内有效性和属水平的种间转移性。

结论

这些全长转录组测序数据和EST-SSR分子标记为卫矛属的基因发现与功能基因组学研究提供了数据支持，并为分子辅助育种、遗传多样性研究及保护生物学研究提供了技术支撑，有助于加速优良品种的培育进程。