基于黄缨菊转录组数据的单拷贝核基因引物开发

作     者：杨萍 苏旭 刘玉萍 胡夏宇 毛轩睿 郑长远 陈金元 

作者机构：青海师范大学高原科学与可持续发展研究院 青海师范大学青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室 青海师范大学生命科学学院 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

基　　金：第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0502) 国家自然科学基金项目(31960052)共同资助 

主　　题：黄缨菊 转录组测序 单拷贝核基因 遗传多样性 

摘      要：黄缨菊(Xanthopappus subacaulis)是青藏高原地区一种特有的高寒草甸药用植物，本研究基于黄缨菊三代全长转录组数据开发单拷贝核基因引物，旨在为黄缨菊群体遗传学研究提供有效、可靠的分子标记。本研究共获得28 826 664条子序列(Subreads)，平均长度为2 479 bp，N50为2 878 bp，其中环形一致性序列(circular consensus sequences， CCS)有638 103个，包含全长非嵌合体序列(full-length non-chimeric reads， FLNC) 575 533个；FLNC序列校正和去冗余后得到46 100个unigenes，平均长度2 620 bp，N50长度为2 976 bp；采用OrthoFinder v2.0软件进行同源基因家族分析，获得407条单拷贝核基因；从中挑选60条同源性高的基因经引物设计和验证，获得8对扩增性好、测序成功率高的核基因引物；多态性分析结果表明，基因扩增产物介于671～980 bp之间，多态性位点在1～6，单倍型多样性(Hd)处于0.498～0.780之间，核苷酸多样性(π)在0.000 66～0.002 31之间；核基因D*、F*及Tajima’s D值大多为正值，居群间遗传变异(83.04%)大于居群内遗传变异(16.96%)，居群间遗传分化较高(FST: 0.830 35， P0.01)；此外，单拷贝核基因系统发育树显示，黄缨菊与刺苞菜蓟(Cynara cardunculus)的亲缘关系较近。总之，本研究开发的8对黄缨菊单拷贝核基因引物可为将来进行黄缨菊遗传多样性、群体遗传结构、物种形成机制及适应性进化研究提供丰富的标记引物。