郁 潔 徐立人 龐新博 劉朝華 李泳潭 原陽晨 董 研
(1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河北 保定 071000;2. 河北省林木種質(zhì)資源與森林保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 保定 071000;3. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園林與旅游學(xué)院,河北 保定 071000;4. 河北省洪崖山國有林場(chǎng),河北 保定 074200)
國槐(Sophora japonica),又名家槐、中華槐等,為豆科(Leguminosae )槐屬多年生落葉喬木。國槐的栽培歷史悠久,約在3000年以上,我國古代最早的詞典《爾雅》有關(guān)于槐的記載,《山海經(jīng)》中有“首山其木為槐”的記述[1]。國槐原產(chǎn)地為我國北部,常見于華北平原和黃土高原,現(xiàn)全國各地均有栽培,是我國常見的綠化樹種。國槐樹高可達(dá)25 m,樹干表皮灰褐色,表面粗糙縱裂,小枝綠色,皮孔明顯,花期一般在6—7月,可作為優(yōu)良的蜜源植物[2]。其萌芽力強(qiáng)、生長快、極耐修剪,在涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙、水土保持等環(huán)境方面有重要的作用[3]?;趪钡闹T多優(yōu)良特性,我國的科研工作者進(jìn)行了長期的國槐新品種選育工作,相繼選育出了一批國槐優(yōu)良品種,如聊紅槐、華箭、嫣紅3號(hào)[4?6]等。
DNA分子標(biāo)記技術(shù)能夠精確地進(jìn)行遺傳多樣性分析?,F(xiàn)已開發(fā)出RAPD、SRAP、ISSR、AFLP等多種標(biāo)記手段,并已應(yīng)用到多種植物的遺傳多樣性評(píng)價(jià)中[7]。SSR(simple sequence repeats)分子標(biāo)記也稱微衛(wèi)星序列標(biāo)記,是一類由若干個(gè)核苷酸(1~6個(gè))為重復(fù)單元串聯(lián)重復(fù)組成的DNA序列,廣泛分布在真核生物的基因組中,其較傳統(tǒng)的形態(tài)標(biāo)記、生化標(biāo)記等具有共顯性、穩(wěn)定性高、可重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在研究生物遺傳多樣性、親本鑒定、DNA指紋圖譜構(gòu)建和分子標(biāo)記輔助育種等眾多方面發(fā)揮著重要作用[8?9]。SSR標(biāo)記根據(jù)來源可分為基因組SSR(G?SSR)和表達(dá)序列標(biāo)簽SSR(EST?SSR),G?SSR標(biāo)記來源于基因組序列,一般采用構(gòu)建和篩選基因組文庫、微衛(wèi)星富集和數(shù)據(jù)檢索等經(jīng)典方法進(jìn)行開發(fā),該類標(biāo)記極少能定位到基因上。EST?SSR標(biāo)記來源于轉(zhuǎn)錄序列,是生物體某一組織在特定時(shí)期的表達(dá)基因,可定位在相關(guān)的功能基因上,且具有種屬間的通用性[10?11]。目前,已有大量關(guān)于利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序開發(fā)不同物種EST?SSR分子標(biāo)記的報(bào)道[12?13],國槐作為我國優(yōu)良的鄉(xiāng)土樹種,其遺傳多樣性研究僅限于擴(kuò)增多態(tài)性(SRAP)、簡單序列間重復(fù)序列(ISSR)及少量表達(dá)序列標(biāo)簽(EST?SSR)[14?16]等,EST?SSR引物資源相對(duì)較為匱乏。本試驗(yàn)以11個(gè)不同國槐無性系為材料,從“青云1號(hào)”無性系中隨機(jī)選擇一株,對(duì)其根、莖、葉不同器官進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,進(jìn)行GO及 KEGG功能富集,進(jìn)一步對(duì)不同器官中EST?SSR的分布情況進(jìn)行初步分析,開發(fā)出一套EST?SSR標(biāo)記,進(jìn)而構(gòu)建11個(gè)國槐無性系的進(jìn)化樹及指紋圖譜,以期為今后國槐的種質(zhì)資源保護(hù)、新品種開發(fā)及生物信息學(xué)研究提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)所在地為河北省洪崖山國有林場(chǎng)管理局七里亭示范林場(chǎng),位于河北省保定市易縣京環(huán)線(N 39°35′99″,E 115°56′36″),屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,雨熱同期。年平均氣溫12.2 ℃,年降水量570 mm,無霜期 200 d,年平均日照 2578.3 h,太陽輻射量128 J/(m2·d)。
以河北省林科院選育的“青云1號(hào)”國槐品種為對(duì)照(CK)及2016年在河北省洪崖山國有林場(chǎng)國槐實(shí)生林中選出同一種源地內(nèi)10株樹干通直、生長健壯的單株為材料(編號(hào)為A?1~A?10),2019年3月,采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),以2年生普通國槐為砧木,以低接的方式,構(gòu)建11個(gè)不同國槐無性系的對(duì)比試驗(yàn)林,設(shè)3個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組11個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)栽6株,株行距為3 m ×4 m。
1.2.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
本試驗(yàn)以2年生國槐品種“青云一號(hào)”為材料,隨機(jī)選取一株生長健壯、無病蟲害的國槐無性系,分別從上、中、下3層采集其根、莖、葉不同部位的新鮮組織3次,隨后進(jìn)行混樣,液氮速凍后將其放入干冰中,送至北京諾和致源科技股份有限公司進(jìn)行高通量轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,本研究中各樣品的Q30堿基百分比均在93.19%以上,測(cè)序質(zhì)量較高,滿足后續(xù)試驗(yàn)要求。
1.2.2 DNA提取
2020年7月28日,于每個(gè)無性系采集生長健壯、無病蟲害的嫩葉,放入裝有變色硅膠的PE自封袋中,帶回實(shí)驗(yàn)室,采用改良的CTAB 法[17]提取各樣本的總DNA,將檢測(cè)合格的DNA統(tǒng)一稀釋至20 ng/μL,放入?65 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 EST?SSR引物設(shè)計(jì)與篩選
采用MISA (http://pgrc.ipk-gatersleben.de/misa/misa.html ) 軟件查找轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中的SSR位點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)為:單、二、三、四、五、六核苷酸重復(fù)單元最低重復(fù)次數(shù)分別為10、6、5、5、5、5次。參考 Guo 等[18]的方法,使用Primer 3軟件進(jìn)行EST?SSR引物的設(shè)計(jì)與篩選,標(biāo)準(zhǔn)為:1)GC堿基含量為40% ~ 60% ;2)引物長度設(shè)置在18~25 bp;3)預(yù)期擴(kuò)增產(chǎn)物大小在100~300 bp;4)退火溫度為52~65 ℃,且同一引物的正向引物和反向引物溫度差小于0.6 ℃;5)引物之間無引物二聚體結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。進(jìn)一步從符合篩選標(biāo)準(zhǔn)的引物中隨機(jī)挑選30對(duì),交由上海生工生物工程股份有限公司合成。
1.2.4 PCR擴(kuò)增體系及程序
PCR擴(kuò)增體系采用20 μL體系,各成分及比例 為:2 × M5 HiPer plus Taq HiFi PCR mix(Blue)10 μL,正向引物和反向引物各1 μL (10 ng/μL),DNA模板1 μL (20 ng/μl),最后用去Nuclease-free dd H2O補(bǔ)足至20 μL。
PCR擴(kuò)增程序?yàn)椋?5 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性25 s,55 ℃退火25 s,72 ℃延伸15 s,33個(gè)循環(huán);72 ℃延伸5 min;4 ℃保存。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物用8%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),電壓設(shè)定為230 V,時(shí)間為35 min,電泳結(jié)束后進(jìn)行銀染顯色及拍照記錄。
1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理
利用EXCEL 2016軟件對(duì)全部Unigene序列中SSR位點(diǎn)出現(xiàn)的頻率、分布規(guī)律、數(shù)量及類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì);將8%非變性聚丙烯凝膠電泳所得到的圖片,轉(zhuǎn)換為0/1矩陣,有擴(kuò)增條帶的記為1,反之為0 ;利用 Cervus 3.0.7 軟件計(jì)算各引物的多態(tài)性信息量(PIC);利用 POPGENE 32軟件統(tǒng)計(jì)具有多態(tài)性引物的 Shannon's 指數(shù)(I)、等位基因數(shù)(Na)和有效等位基因數(shù)(Ne)等;利用DPS 7.05 軟件,利用類平均法(UPGMA)計(jì)算各樣本間的遺傳距離矩陣并繪制進(jìn)化樹,構(gòu)建指紋圖譜。
2.1.1 測(cè)序結(jié)果分析
通過轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,對(duì)國槐根、莖、葉3個(gè)不同器官的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,分別獲取了21835502、21762356和22037888個(gè)Clean Reads,GC含量分別為43.75%、43.96%和43.99%。且3個(gè)不同器官的Q30堿基百分比均在93.19%以上,說明轉(zhuǎn)錄組測(cè)序質(zhì)量較高,滿足后續(xù)試驗(yàn)要求(表1)。
表1 樣本測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量匯總Table 1 Quality summary of sample sequencing data
2.1.2 差異基因數(shù)目統(tǒng)計(jì)
利用Edge R軟件,以表達(dá)量差異倍數(shù)大于1和Padj≤ 0.005為差異基因篩選標(biāo)準(zhǔn),對(duì)國槐根、莖、葉3個(gè)不同器官的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)(圖1)。結(jié)果表明,根與葉中差異基因數(shù)最多,為52711條;根與莖次之,為51937條;莖與葉最少,為7193條。
圖1 國槐不同器官差異表達(dá)基因火山圖Fig. 1 Differential expression of genes in different organs of S. japonica
2.1.3 差異基因GO功能富集
GO (Gene Ontology) 數(shù)據(jù)庫包括生物過程、細(xì)胞組成和分子功能三大生物學(xué)過程。本試驗(yàn)采用Cluster Profiler軟件對(duì)差異基因進(jìn)行GO功能富集分析,閾值為Padj< 0.05。
圖2分別為各比較組中差異基因的GO富集結(jié)果,在根vs.莖比較組中(圖2a),注釋到GO數(shù)據(jù)庫的差異基因數(shù)目為28755條,分屬于3009個(gè)生物學(xué)過程、684個(gè)細(xì)胞組分和1456個(gè)分子功能組分,主要顯著富集于代謝過程、蛋白質(zhì)代謝過程及高分子化合物等功能;在根vs. 葉比較組中(圖2b),注釋到GO數(shù)據(jù)庫的差異基因數(shù)目為29352條。分屬于3024個(gè)生物學(xué)過程、692個(gè)細(xì)胞組分和1462個(gè)分子功能組分中,主要顯著富集于蛋白質(zhì)代謝過程、膜的外在成分及四吡咯結(jié)合等功能;在莖vs. 葉比較組中(圖2c),注釋到GO數(shù)據(jù)庫的差異基因數(shù)目為4440條,分屬于2269個(gè)生物學(xué)過程、536個(gè)細(xì)胞組分和1019個(gè)分子功能組分中,主要顯著富集于代謝過程、膜部分及催化活性等功能。
圖2 GO 分類的顯著性富集圖Fig. 2 Significant enrichment plots of GO terms
2.1.4 差異基因KEGG功能分析
KEGG數(shù) 據(jù) 庫(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 是整合了基因組、化學(xué)和系統(tǒng)功能信息的綜合性數(shù)據(jù)庫,本研究以Padj< 0.05為閾值,進(jìn)行差異代謝通路富集分析。在根vs. 莖(圖3a)及根vs. 葉(圖3d)比較組中,分別有13961、14159條差異基因被注釋到了123個(gè)代謝通路,但均未被顯著富集。在莖vs. 葉(圖3g)比較組中,有2056條差異基因被分類到117個(gè)代謝通路中,其中糖酵解和糖質(zhì)新生、苯丙烷類生物合成及乙醛酸和二羧酸代謝的富集達(dá)到了顯著水平(P<0.01)。
進(jìn)一步分別對(duì)3個(gè)比較組中的上調(diào)及下調(diào)基因進(jìn)行KEGG富集,在根vs. 莖(圖3b,c)及根vs.葉(圖3e,f)比較組中,其上調(diào)基因在核糖體代謝通路中的富集達(dá)到了顯著水平(P< 0.01),其下調(diào)基因在光合作用,光合作用?天線蛋白等通路中的富集達(dá)到了顯著水平(P< 0.01);在莖vs. 葉(圖3h,i)比較組中,其上調(diào)基因在苯丙烷生物合成、糖酵解/糖異生、戊糖磷酸途徑等代謝通路中的富集達(dá)到了顯著水平(P< 0.01),下調(diào)基因在光合作用、光合作用?天線蛋白、光合生物的固碳作用等通路中的富集達(dá)到了顯著水平(P< 0.01)。
圖3 KEGG pathways富集圖Fig. 3 Enrichment plots of KEGG pathways
2.2.1 不同組織轉(zhuǎn)錄組SSR位點(diǎn)的數(shù)量及分布
分別對(duì)國槐根、莖、葉的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝(表2)。結(jié)果表明,根的Unigene數(shù)最多,莖組織次之,葉組織最少。各組織轉(zhuǎn)錄組SSR位點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果表明,莖組織中SSR位點(diǎn)數(shù)最多,葉組織次之,根組織最少。本研究中國槐的SSR位點(diǎn)類型豐富,單核苷酸至六核苷酸重復(fù)類型均存在,其中單核苷酸重復(fù)占主導(dǎo)地位,說明國槐轉(zhuǎn)錄組中的SSR重復(fù)單元主要為單堿基重復(fù)。
表2 國槐SSR檢索結(jié)果Table 2 SSR search results of S. japonica
2.2.2 EST?SSR重復(fù)類型及頻率特征
分別對(duì)國槐根、莖、葉不同器官及全部樣本進(jìn)行SSR序列長度分析(圖4),結(jié)果表明,國槐不同組織及全部樣本的SSR序列長度在10~81 bp間變化,主要以10~22 bp短序列為主。分別占不同組織及全部樣本SSR總數(shù)的89.00%、90.06%、89.70%及90.17%,其中10 bp的SSR數(shù)量最多,分別占各自SSR總數(shù)的20.80%、18.05%、17.83%及20.05%,且主要以單核苷酸重復(fù)為主。
圖4 SSR序列長度分布Fig. 4 SSR sequence length distribution
進(jìn)一步對(duì)各器官中的重復(fù)單元及優(yōu)勢(shì)重復(fù)模序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表3~4),結(jié)果表明,國槐根、莖、葉及全部樣本SSR位點(diǎn)分別含有217、300、286、403種重復(fù)單元。在根、莖、葉不同器官的轉(zhuǎn)錄組中,莖檢測(cè)到的重復(fù)模序種類最多,根最少。對(duì)各樣本SSR重復(fù)模序的類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,各樣本中單、二、三核苷酸重復(fù)的優(yōu)勢(shì)模序均為A/T、 AT/TA和AAG/CTT,四、五、六核苷酸重復(fù)模序雖種類較多,但數(shù)量相對(duì)較少。
表3 國槐SSR重復(fù)類型統(tǒng)計(jì)Table 3 SSR repeat type statistic of S. japonica
表4 SSR優(yōu)勢(shì)重復(fù)模序比例Table 4 Proportion of preponderant repeat motif of SSR
2.2.3 國槐EST?SSR引物有效性及多態(tài)性
依照國槐3個(gè)不同器官的轉(zhuǎn)錄組混合拼接數(shù)據(jù),依據(jù)篩選標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)引物,隨機(jī)挑選出符合條件的30對(duì),以11個(gè)國槐無性系的DNA為模板,進(jìn)行有效性驗(yàn)證。共篩選出9對(duì)多態(tài)性引物(表5~6),多態(tài)性帶數(shù)百分比均值為 79.63%,各引物的多態(tài)信息指數(shù)(PIC)值在0.1528~0.6719之間變化,Shannon's 信息指數(shù)(I)在0.1849~1.1384之間變化,變幅均較大,說明篩選出的引物多態(tài)性較高,但不同SSR位點(diǎn)的遺傳信息存在較大差異,部分引物的擴(kuò)增結(jié)果見圖5、圖6。
圖5 引物YJ-23聚丙烯酰胺電泳圖Fig. 5 Primer YJ?23 polyacrylamide electrophoretogram
圖6 引物YJ-27聚丙烯酰胺電泳圖Fig. 6 Primer YJ?27 polyacrylamide electrophoretogram
表5 9對(duì)多態(tài)引物基本信息Table 5 Information of 9 pairs of polymorphic primers
表6 9對(duì)引物擴(kuò)增結(jié)果Table 6 Amplification results of 9 pairs of primers
2.2.4 不同國槐無性系的進(jìn)化樹及指紋圖譜
依據(jù)各引物的擴(kuò)增結(jié)果,將條帶轉(zhuǎn)化為二元數(shù)據(jù)(0/1 矩陣),運(yùn)用DPS 7.05 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(UPGMA 類平均法),計(jì)算各樣本間的遺傳距離矩陣并繪制11個(gè)不同國槐參試無性系進(jìn)的進(jìn)化樹,構(gòu)建指紋圖譜(圖7、表7),結(jié)果表明,本研究開發(fā)的9對(duì)EST?SSR引物可將全部參試樣本完全區(qū)分,當(dāng)遺傳距離為0.415時(shí),可按遺傳關(guān)系的遠(yuǎn)近將全部參試樣本分為4類,第Ⅰ類包括CK、A?4、A?6、A?8、A?1 第Ⅱ類包括A?3、A?9、A?5、A?7;第Ⅲ類包括 A?2 ;第Ⅳ類為 A?10,這也進(jìn)一步驗(yàn)證了引物的可靠性。
表7 11個(gè)國槐無性系的EST-SSR指紋圖譜Table 7 SSR fingerprint of 11 S. japonica clones
圖7 國槐11個(gè)不同無性系SSR聚類分析Fig. 7 SSR cluster analysis diagram of 11 different clones of S. japonica
Illumina高通量測(cè)序技術(shù),作為第二代測(cè)序技術(shù),兼具高通量、效率高及成本低等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來已在生命科學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[19]。本研究利用 Illumina 高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)國槐根、莖及葉3個(gè)不同器官進(jìn)行了無參轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,轉(zhuǎn)錄組對(duì)比結(jié)果表明,根vs. 莖比較組中的差異基因數(shù)最多,根vs. 葉次之,莖vs. 葉最少,這與王芬[20]等得出的福鼎大白種茶(Camellia sinensis)樹根與葉相比差異基因數(shù)最多的結(jié)論不同,原因可能是由于樹種或篩選閾值設(shè)定不同導(dǎo)致的。進(jìn)一步對(duì)差異基因進(jìn)行GO和KEGG注釋,結(jié)果表明,根vs. 莖、根vs. 葉、莖vs. 葉3個(gè)比較組中差異基因的GO及KEGG數(shù)據(jù)庫注釋率均值分別為57.59%和27.44%,二者雖均有大量差異基因未獲得注釋,但GO數(shù)據(jù)庫的注釋率遠(yuǎn)高于KEGG數(shù)據(jù)庫,這與劉洪旭等[21]、葛國平等[22]眾多學(xué)者的研究結(jié)果相似,原因可能與物種及數(shù)據(jù)庫的側(cè)重點(diǎn)不同有關(guān),同時(shí)測(cè)序時(shí)參考基因組的有無也可能對(duì)后續(xù)分析的產(chǎn)生影響[23]。
本研究表明,在國槐根、莖、葉器官的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)兩兩對(duì)比中,每個(gè)比較組的差異基因GO富集情況大體一致。在生物學(xué)過程中,主要參與代謝過程,說明國槐不同器官均存在大量基因參與次生代謝過程;在細(xì)胞組分過程中,主要構(gòu)成細(xì)胞的組成;在分子功能過程中,多數(shù)具有結(jié)合功能和催化活性等功能,說明植物生長后期酶活催化能力增強(qiáng)。這與林艷玲等[24]在對(duì)人參(Panax ginseng)根、莖、葉轉(zhuǎn)錄組兩兩對(duì)比,得出的差異基因GO富集結(jié)果相似,表明不同植物在生長發(fā)育過程中均受到多種途徑及多種代謝產(chǎn)物的影響。同時(shí)在莖vs. 葉比較組中,有10個(gè)被KEGG數(shù)據(jù)庫顯著富集的代謝通路,但在根vs莖和根vs葉比較組中,均未有代謝通路被顯著富集,原因可能是由于植物DNA在不同組織中的轉(zhuǎn)錄過程存在差異,從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的不同或表達(dá)量存在差異[25],也可能是由于植物部分組織中的DNA存在甲基化現(xiàn)象,從而抑制了某些功能基因的表達(dá)[26],但有待進(jìn)一步驗(yàn)證。進(jìn)一步對(duì)各比較組中上下調(diào)基因進(jìn)行KEGG富集分析,結(jié)果表明,從宏觀上來看,上調(diào)基因主要在核糖體代謝通路中被顯著富集,下調(diào)基因主要在光合作用、光合作用?天線蛋白等代謝通路中被顯著富集,原因可能是由于上調(diào)基因主要參與細(xì)胞分裂及組織分化等過程[27],而由于根位于地下部分,莖葉位于地上部分,與光合作用相關(guān)的基因不升反降,原因可能是由于這些基因的表達(dá)量負(fù)相關(guān)于基因功能[28]。同時(shí),結(jié)果表明,在根vs. 莖、根vs. 葉2個(gè)比較組中上調(diào)基因數(shù)量遠(yuǎn)多于下調(diào)基因,原因可能是由于此時(shí)植物的光形態(tài)建成已趨于完成,且葉綠素含量已趨于穩(wěn)定,而此時(shí)期為國槐速生期,與植物生長相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄、表達(dá)較為活躍,進(jìn)而使得細(xì)胞分裂加快,同時(shí)也提高了植物組織分化的速度[29?31]。各組織轉(zhuǎn)錄組的SSR分析表明,莖組織的SSR位點(diǎn)數(shù)最多,葉組織次之,根組織最少,這與石登紅等[32]在對(duì)野地瓜(Ficus tikoua)不同組織轉(zhuǎn)錄組的研究中得出的莖SSR位點(diǎn)數(shù)多于葉片的結(jié)論一致;對(duì)各樣本SSR重復(fù)模序的類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,各樣本三核苷酸重復(fù)的優(yōu)勢(shì)模序均為AAG/CTT,這與眾多國內(nèi)外學(xué)者[33?35]對(duì)雙子葉植物SSR模序分析所得結(jié)論一致,也進(jìn)一步說明了AAG/CTT 微衛(wèi)星基序在雙子葉植物中的廣譜性及重要性。進(jìn)一步利用國槐3個(gè)不同器官的轉(zhuǎn)錄組混拼數(shù)據(jù),按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行EST-SSR引物的開發(fā),結(jié)果表明,在隨機(jī)挑選的30對(duì)引物中,有24對(duì)引物能擴(kuò)增出清晰的目的條帶,進(jìn)一步的驗(yàn)證表明,其中有9對(duì)多態(tài)性引物,多態(tài)性條帶比例高于Sun等[14]開發(fā)的國槐SRAP引物,但SRAP標(biāo)記也具有其自身優(yōu)勢(shì),與SSR分子標(biāo)記相比其擴(kuò)增范圍包括了DNA的內(nèi)含子區(qū)域,擴(kuò)增范圍更加廣泛,但SSR分子標(biāo)記具有更高的種間通用性及精確性[36],未來將2種技術(shù)結(jié)合進(jìn)行遺傳多樣性分析,不失為解決引物資源缺乏、提高分子育種效率的良策。
本研究對(duì)國槐的根、莖、葉進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,對(duì)3個(gè)不同器官的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩對(duì)比,對(duì)差異基因進(jìn)行了功能注釋及代謝通路分析,同時(shí)對(duì)不同樣本的EST?SSR進(jìn)行了分析,開發(fā)出了9對(duì)多態(tài)性高的EST?SSR引物,同時(shí)構(gòu)建了11個(gè)不同國槐無性系的進(jìn)化樹及指紋圖譜,為今后國槐的遺傳資源開發(fā)及品種鑒定等工作提供了重要的分子依據(jù),同時(shí)為今后類似的研究提供了參考。