利用Target SSR-seq技术鉴定60份柑橘种质资源

[背景]芽变是植物分生组织体细胞所发生的DNA突变,从而引起枝、叶、花、果及物候期、成熟期等系列表型特征的改变,其变异性状可遗传.然而由于环境条件、栽培技术等,植物可能产生彷徨变异,这种变异不可遗传.[目的]利用高通量测序技术建立一套适用于柑橘芽变资源鉴定的方法,为柑橘种质资源的收集、保存、鉴定提供技术支撑.[方法]为提高芽变材料的分子鉴定能力,本研究通过对'克里曼丁'以及'温州蜜柑'全基因组数据以及'温州蜜柑'GSS、EST数据进行分析、比对,筛选出多态性高的位点用于深度测序.根据引物互补结构对引物进行分组后用于多重扩增检测及构建双端测序文库,构建好的文库通过Miniseq平台完成高通量测序,使用生物信息学方法对下机数据进行后续分析.[结果]通过对大量测序数据的分析、比对,本研究共设计出77对用于柑橘芽变鉴定的SSR引物,根据引物互补结构,将引物分成18个组合.通过对60份柑橘材料进行Target SSR-seq分析,所设计引物可以将所测试的柑橘种质资源分为甜橙和宽皮柑橘,在宽皮柑橘中可细分为'沃柑'椪柑'以及杂柑等栽培种,对于栽培种内芽变资源也具有较好的鉴别能力.在7个'塔罗科'血橙芽变中发现11个SSR变异位点,2个'五月红'芽变中发现8个SSR变异位点,5个脐橙样品中发现8个SSR变异位点,9个'冰糖橙'品种中发现16个SSR变异位点,2个'砂糖橘'芽变中发现9个SSR变异位点,4个'温州蜜柑'芽变中发现15个芽变位点,8个'沃柑'芽变中发现21个SSR变异位点,'沃柑'杂交品种中发现11个SSR变异位点,在'椪柑'中发现14个SSR变异位点.在SSR位点变异中,'塔罗科'血橙以ATT基序最多,'五月红'以TAA基序最多,脐橙以TAA基序最多,'冰糖橙'以GA基序最多,'砂糖橘'以AAT基序最多,'温州蜜柑'以AAT基序最多,'沃柑'芽变资源以AAT基序最多,'沃柑'杂交资源以TAA、GA基序最多.[结论]使用Target SSR-seq技术建立了一套高效的柑橘芽变鉴定方法.对所试验的60份柑橘资源具有鉴别能力,SSR基因分型信息准确、可靠,可用于柑橘种质资源管理和品种知识产权保护.