园艺学报 ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (11): 2365-2375.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0985
张咏琦1,2, 王超1,2, 许林林2, 吴娥娇2, 李天红1, 赵密珍2, 袁华招2,*()
收稿日期:
2023-03-15
修回日期:
2023-08-28
出版日期:
2023-11-25
发布日期:
2023-11-28
通讯作者:
基金资助:
ZHANG Yongqi1,2, WANG Chao1,2, XU Linlin2, WU E’jiao2, LI Tianhong1, ZHAO Mizhen2, YUAN Huazhao2,*()
Received:
2023-03-15
Revised:
2023-08-28
Published:
2023-11-25
Online:
2023-11-28
Contact:
摘要:
用MISA程序搜索森林草莓(Fragaria vesca L.)基因组获得106 829个SSR位点,比对森林草莓等8种二倍体草莓的基因组获得唯一且共同的SSR序列5 778个,其中单、二、三、四、五、六核苷酸类型以及复杂重复类型分别为3 461、1 223、999、57、7、5、26。在26个复杂重复类型中,有18个SSR位点在森林草莓、中国草莓(F. chinensis Lozinsk)、东北草莓(F. mandshurica Staudt)、黄毛草莓(F. nilgerrensis Schlecht.)、西藏草莓(F. nubicola Lindl.)、峨眉草莓(F. emeiensis Jia J. Lei)、五叶草莓(F. pentaphylla Lozinsk)和绿色草莓(F. viridis Duch.)等8个二倍体种的176份资源重测序数据中具有较高的覆盖度,通过检测获得了444个等位基因,平均有效等位基因数为7.899,Shannon信息指数在0.836 ~ 3.362之间,观察杂合度在0.006 ~ 0.477之间,期望杂合度在0.324 ~ 0.953之间,多态信息含量(PIC)介于0.315 ~ 0.951,平均值为0.756;利用选择的18对SSR标记构建野生二倍体草莓的核心种质,并利用t检验对核心种质进行评价,筛选出的43份材料保存了80%以上的遗传多样性,代表性较高,确定为野生二倍体草莓的核心种质。同时构建了每份材料的分子身份证并生成二维码。本研究中开发的多态性SSR位点以及筛选出的核心种质能够为今后野生草莓物种的鉴别、分子标记辅助育种等提供工具。
张咏琦, 王超, 许林林, 吴娥娇, 李天红, 赵密珍, 袁华招. 野生二倍体草莓的SSR分子标记开发及核心种质的构建[J]. 园艺学报, 2023, 50(11): 2365-2375.
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位点 Loci | 上游保守序列(5′-3′) Upstream conservative sequence | 下游保守序列(5′-3′) Downstream conservative sequence |
---|---|---|
SSR1 | TGCTAAGTAGAAGCCGCCA | AAAGCCATTTTACTACCTAGCC |
SSR4 | TTAACAAGCACACGACAAAG | CATGGGTCTTGCTTATAGCC |
SSR6 | TCCTCCATTATCTGCAGAAATC | TTCCAACCTCAAGCGTCT |
SSR7 | CAAAGAGGGTTTCATTCATG | CGAACCCATGCACAC |
SSR9 | AGACTTGTCTGGCCATTGTA | CACAGTACATCTCGCAAGGC |
SSR10 | GTGACTTGATGTTGCTGTAAGT | CATACTACTGGAGATGCTC |
SSR11 | GGTAATTTTCTTAAGTGACGCC | ATCGAACCAGCAGGCCT |
SSR13 | CACCAATTTCACCACATATC | TTCTGTGAGTCTTGAATGTTGC |
SSR17 | CCTCTCTTGTCCGGAACTT | CAGCAACTCCAAAGTTAAA |
SSR18 | ATGCAATGTGTGTAAACACA | CACGTGCGTTTGTCAAC |
SSR19 | TGTGCATTACTTGCTAATCC | CATCCTTTTGCTTTTGACCA |
SSR20 | AGGCCCATTTCACTTCTGTC | TCACCCAACCCGGAAA |
SSR21 | TATCTAGTAGTTGGAAAAGGA | TGTGGCATGGAAGTGG |
SSR22 | TGCATCATGCATTCAAT | GGAAGCTGCATTTCCATAGAA |
SSR23 | AATGTATATGTAGAATCC | GTCAATTGCCCATAGGTTAGC |
SSR24 | TGATCGAGTTCAATTGAGTCAC | GGATCGAGGACCTAATCCC |
SSR25 | CCCACACAAATTTAAAAGAGA | AGACTGAAATGGCCATGG |
SSR26 | GATTGCTCAAAGTGCTTTAC | GCCTATAATTGCTGTCATGCTAG |
表1 18对多态性SSR前后保守序列信息
Table 1 Eighteen pairs of conserved sequence information before and after polymorphic SSR
位点 Loci | 上游保守序列(5′-3′) Upstream conservative sequence | 下游保守序列(5′-3′) Downstream conservative sequence |
---|---|---|
SSR1 | TGCTAAGTAGAAGCCGCCA | AAAGCCATTTTACTACCTAGCC |
SSR4 | TTAACAAGCACACGACAAAG | CATGGGTCTTGCTTATAGCC |
SSR6 | TCCTCCATTATCTGCAGAAATC | TTCCAACCTCAAGCGTCT |
SSR7 | CAAAGAGGGTTTCATTCATG | CGAACCCATGCACAC |
SSR9 | AGACTTGTCTGGCCATTGTA | CACAGTACATCTCGCAAGGC |
SSR10 | GTGACTTGATGTTGCTGTAAGT | CATACTACTGGAGATGCTC |
SSR11 | GGTAATTTTCTTAAGTGACGCC | ATCGAACCAGCAGGCCT |
SSR13 | CACCAATTTCACCACATATC | TTCTGTGAGTCTTGAATGTTGC |
SSR17 | CCTCTCTTGTCCGGAACTT | CAGCAACTCCAAAGTTAAA |
SSR18 | ATGCAATGTGTGTAAACACA | CACGTGCGTTTGTCAAC |
SSR19 | TGTGCATTACTTGCTAATCC | CATCCTTTTGCTTTTGACCA |
SSR20 | AGGCCCATTTCACTTCTGTC | TCACCCAACCCGGAAA |
SSR21 | TATCTAGTAGTTGGAAAAGGA | TGTGGCATGGAAGTGG |
SSR22 | TGCATCATGCATTCAAT | GGAAGCTGCATTTCCATAGAA |
SSR23 | AATGTATATGTAGAATCC | GTCAATTGCCCATAGGTTAGC |
SSR24 | TGATCGAGTTCAATTGAGTCAC | GGATCGAGGACCTAATCCC |
SSR25 | CCCACACAAATTTAAAAGAGA | AGACTGAAATGGCCATGG |
SSR26 | GATTGCTCAAAGTGCTTTAC | GCCTATAATTGCTGTCATGCTAG |
位点Loci | Na | Ne | I | Ho | He | PIC |
---|---|---|---|---|---|---|
SSR1 | 27.000 | 9.435 | 2.678 | 0.188 | 0.894 | 0.887 |
SSR4 | 13.000 | 1.479 | 0.836 | 0.006 | 0.324 | 0.315 |
SSR6 | 27.000 | 8.005 | 2.593 | 0.443 | 0.875 | 0.867 |
SSR7 | 24.000 | 5.728 | 2.378 | 0.188 | 0.825 | 0.816 |
SSR9 | 36.000 | 13.120 | 2.981 | 0.216 | 0.924 | 0.920 |
SSR10 | 29.000 | 10.574 | 2.704 | 0.352 | 0.905 | 0.898 |
SSR11 | 16.000 | 1.751 | 1.129 | 0.028 | 0.429 | 0.419 |
SSR13 | 7.000 | 1.687 | 0.911 | 0.051 | 0.407 | 0.387 |
SSR17 | 34.000 | 15.419 | 3.000 | 0.477 | 0.935 | 0.932 |
SSR18 | 18.000 | 2.448 | 1.472 | 0.119 | 0.591 | 0.569 |
SSR19 | 11.000 | 2.886 | 1.560 | 0.119 | 0.653 | 0.632 |
SSR20 | 49.000 | 21.158 | 3.362 | 0.432 | 0.953 | 0.951 |
SSR21 | 23.000 | 8.990 | 2.526 | 0.153 | 0.889 | 0.879 |
SSR22 | 21.000 | 4.063 | 2.015 | 0.222 | 0.754 | 0.739 |
SSR23 | 25.000 | 7.088 | 2.398 | 0.222 | 0.859 | 0.846 |
SSR24 | 30.000 | 14.681 | 2.934 | 0.307 | 0.932 | 0.928 |
SSR25 | 34.000 | 9.835 | 2.746 | 0.347 | 0.898 | 0.891 |
SSR26 | 20.000 | 3.827 | 2.003 | 0.199 | 0.739 | 0.726 |
平均Mean | 24.667 | 7.899 | 2.235 | 0.226 | 0.766 | 0.756 |
表2 18个SSR在176份草莓材料中的遗传多样性
Table 2 Genetic diversity of 18 SSR in 176 strawberry materials
位点Loci | Na | Ne | I | Ho | He | PIC |
---|---|---|---|---|---|---|
SSR1 | 27.000 | 9.435 | 2.678 | 0.188 | 0.894 | 0.887 |
SSR4 | 13.000 | 1.479 | 0.836 | 0.006 | 0.324 | 0.315 |
SSR6 | 27.000 | 8.005 | 2.593 | 0.443 | 0.875 | 0.867 |
SSR7 | 24.000 | 5.728 | 2.378 | 0.188 | 0.825 | 0.816 |
SSR9 | 36.000 | 13.120 | 2.981 | 0.216 | 0.924 | 0.920 |
SSR10 | 29.000 | 10.574 | 2.704 | 0.352 | 0.905 | 0.898 |
SSR11 | 16.000 | 1.751 | 1.129 | 0.028 | 0.429 | 0.419 |
SSR13 | 7.000 | 1.687 | 0.911 | 0.051 | 0.407 | 0.387 |
SSR17 | 34.000 | 15.419 | 3.000 | 0.477 | 0.935 | 0.932 |
SSR18 | 18.000 | 2.448 | 1.472 | 0.119 | 0.591 | 0.569 |
SSR19 | 11.000 | 2.886 | 1.560 | 0.119 | 0.653 | 0.632 |
SSR20 | 49.000 | 21.158 | 3.362 | 0.432 | 0.953 | 0.951 |
SSR21 | 23.000 | 8.990 | 2.526 | 0.153 | 0.889 | 0.879 |
SSR22 | 21.000 | 4.063 | 2.015 | 0.222 | 0.754 | 0.739 |
SSR23 | 25.000 | 7.088 | 2.398 | 0.222 | 0.859 | 0.846 |
SSR24 | 30.000 | 14.681 | 2.934 | 0.307 | 0.932 | 0.928 |
SSR25 | 34.000 | 9.835 | 2.746 | 0.347 | 0.898 | 0.891 |
SSR26 | 20.000 | 3.827 | 2.003 | 0.199 | 0.739 | 0.726 |
平均Mean | 24.667 | 7.899 | 2.235 | 0.226 | 0.766 | 0.756 |
图4 Core Finder抽取草莓资源核心种质数与保留等位基因比例关系
Fig. 4 Relationship between the prime number of core species and the proportion of retained alleles extracted from strawberry resources by Core Finder
类型 Type | 种质数Number of germplasms | N | Na | Ne | I | Ho | He | PIC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
原始种质 Original collection | 176.000 | 444 | 24.667 | 7.899 | 2.235 | 0.226 | 0.766 | 0.756 |
核心种质 Core collection | 43.000 (24.43%) | 366 (82.43%) | 20.333 (82.43%) | 10.497 (132.89%) | 2.498 (111.77%) | 0.260 (115.04%) | 0.852 (111.23%) | 0.842 (111.40%) |
保留种质 Reservation collection | 133.000 (75.57%) | 370 (83.33%) | 20.556 (83.33%) | 6.804 (86.14%) | 2.043 (91.41%) | 0.216 (95.58%) | 0.724 (94.52%) | 0.713 (84.65%) |
t1 | 0.142 | 0.177 | 0.255 | 0.494 | 0.125 | 0.349 | ||
t2 | 0.210 | 0.545 | 0.469 | 0.827 | 0.572 | 0.565 |
表3 野生草莓核心种质、原始种质、保留种质的遗传多样性对比
Table 3 Comparison of genetic diversity among wild strawberry core collection,original collection and reserved collection
类型 Type | 种质数Number of germplasms | N | Na | Ne | I | Ho | He | PIC |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
原始种质 Original collection | 176.000 | 444 | 24.667 | 7.899 | 2.235 | 0.226 | 0.766 | 0.756 |
核心种质 Core collection | 43.000 (24.43%) | 366 (82.43%) | 20.333 (82.43%) | 10.497 (132.89%) | 2.498 (111.77%) | 0.260 (115.04%) | 0.852 (111.23%) | 0.842 (111.40%) |
保留种质 Reservation collection | 133.000 (75.57%) | 370 (83.33%) | 20.556 (83.33%) | 6.804 (86.14%) | 2.043 (91.41%) | 0.216 (95.58%) | 0.724 (94.52%) | 0.713 (84.65%) |
t1 | 0.142 | 0.177 | 0.255 | 0.494 | 0.125 | 0.349 | ||
t2 | 0.210 | 0.545 | 0.469 | 0.827 | 0.572 | 0.565 |
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