一种SSR和SV分子标记引物和及其在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种SSR和SV分子标记引物和及其在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用，属于植物遗传资源技术领域。本发明专利技术提供了223对均匀覆盖大豆20条染色体的SSR和SV分子标记引物，利用这223对分子标记引物对大豆样品基因组进行PCR扩增；通过核酸电泳分析扩增条带的大小和数量，得到大豆样品的谱带信息；根据谱带信息利用PowerMarker 3.25对大豆地理群体的等位变异丰富度和等位变异离散度进行分析；利用Arlequin version 3.11计算成对群体间分化系数；根据SharedAllele算法计算群体内两两个体间的遗传距离(d

【技术实现步骤摘要】
一种SSR和SV分子标记引物和及其在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用
本专利技术涉及植物遗传资源
，具体涉及一种SSR和SV分子标记引物及其在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用。
技术介绍
大豆起源于我国，作为世界上最重要的经济作物，为人类提供了重要的蛋白和油脂资源，在全世界得到广泛的种植。世界各国不同的地理生态条件和育种目标，使得大豆品种产生大量新的变异，具有不同的表现差异，形成群体特异性，群体间产生分化。遗传多样性是种质资源研究的一个重要方面。通过对遗传多样性的研究，不仅可以揭示不同地理群体的亲缘关系，为挖掘其遗传潜力奠定基础。而且对现阶段掌握的种质资源来说，有助于了解它们的性状表现和遗传规律，为以后选育各种符合改进目标且具有综合优良性状的品种提供参考。现在大豆遗传多样性研究利用的材料仅限于几个国家，几乎没有涉及到全世界范围的大豆材料。因此至今关于世界大豆的遗传变异与分化的研究还很少，尤其是世界大豆群体的系统地理学关系研究。分子标记是指以DNA多态性为基础的遗传标记，具有不受环境及基因表达与否的影响，数量多、多态性高及共显性等特点。SSR(SimpleSequenceRepeat)标记是指由几个核苷酸(1～6bp)多次串联重复的DNA序列。由于其数量多、多态性高，对DNA质量要求低、用量少，结果重复性高，稳定可靠，因此被广泛用于遗传多样性、基因定位等研究中。SV(StructureVariation)标记是指基因组水平上大片段的插入、缺失、倒置、易位等序列的结构变异，广泛存在于植物基因组中，并且是植物表型变异的重要原因，目前已在多种动植物中得到开发与利用。但同时利用SSR和SV标记应用于大豆遗传多样性评价尚未有报道。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于世界大豆群体遗传多样性分析的SSR和SV分子标记引物。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述SSR和SV分子标记引物在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于世界大豆遗传多样性分析的SSR和SV分子标记引物，包括SEQIDNO.1～446所示序列的引物。SSR和SV分子标记引物在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用，包括如下步骤：(1)提取大豆样品的基因组DNA，所述的大豆样品包括具体实施方式中表(1)所示任一种大豆品种；(2)分别以SEQIDNO.1～446所示的序列为引物，步骤(1)得到的基因组DNA为模板，分别进行PCR扩增，通过核酸电泳分析扩增条带的大小和数量，得到大豆样品的谱带信息；(3)根据步骤(2)中得到的谱带信息利用PowerMarker3.25对大豆地理群体的等位变异丰富度和等位变异离散度进行分析，并通过统计群体间互补等位变异数、群体特有和特缺等位变异数分析各地理群体的遗传基础特异性；(4)利用Arlequinversion3.11计算成对群体间分化系数；(5)根据SharedAllele算法计算群体内两两个体间的遗传距离(dij)，并利用“Neighbor-Joiningtree”方法得到大豆栽培品种和地理群体的无根树状遗传关系聚类图；dij＝1-sij其中sij为遗传相似系数，sij＝(∑knijk)/2m其中nijk为第i个体与第j个体在第k个分子标记上的共有等位基因数目，m为分子标记数目，该聚类分析是在PowerMaker3.25上运行完成，并用MEGA4演示。步骤(3)中，所述的等位变异丰富度：指群体内等位变异的总数，A＝∑Ai其中Ai为群体中第i位点的等位变异数目；所述的等位变异离散度：指群体内各等位基因型频率的变异；其中为第l位点D均值，为第l位点变异u在群体中的频率，k为第l位点的等位变异总数。步骤(3)中，所述的群体间互补等位变异数是指，比较两个群体的等位变异时，A群体有而B群体没有的等位变异称为A群体对B群体的补充等位变异数，代表A群体可以拓宽B群体遗传基础的潜力，A群体和B群体之间的互补等位变异总数可以用来评价A群体和B群体遗传关系远近。所述的群体特有等位变异数是指：某群体具有而其他各群体都没有的等位变异数；群体特缺等位变异数是指：某群体没有的而其他各群体都有的等位变异数；群体特有和特缺等位变异数都可以表示群体遗传基础的特异性。步骤(4)中，所述的成对群体间分化系数的计算方法如下：ni是在第i个群体等位变异数量，P是群体总数。SSD(AP)是在群体之间的总平方和，SSD(WPi)是在第i个群体内的总平方和，N是基因型材料总数，是总的期望均方。有益效果：(1)本专利技术选用的223对分子标记引物均匀分布在大豆的20条染色体上，在371份供试材料中共检测到1028个等位变异，等位变异的变幅从2-16个不等，平均每个位点等位变异数为4.6个，多态信息量为0.476。可以看出所选的SSR和SV分子标记引物的多态性高，重复性好，易于鉴别不同植株基因水平的差异，为后续世界大豆群体遗传多样性的分析提供了基础。(2)利用本专利技术的方法发现世界大豆栽培品种各地理群体的遗传多样性存在较大差异。遗传多样性较高的群体是中国南方、中国东北，遗传多样性较低的群体是非洲、瑞典南部，遗传多样性居于中间的群体是南亚、北美北部。利用朝鲜半岛和日本的大豆来拓宽中国大豆栽培品种遗传基础是有潜力的，为我国的大豆新品种选育提供了参考。(3)利用本专利技术的方法可以将全世界大豆分成5个基因池：①起源中心中国黄淮和中国南方；②中国东北、俄罗斯远东和瑞典南部；③朝鲜半岛和日本；④东南亚、南亚和非洲；⑤美洲。阐明了世界大豆各地理群体间的遗传关系远近，并从遗传基础方面验证了大豆从中国向全球传播的路线：中国大豆向北部传播至中国东北和俄罗斯远东，而更早熟的大豆品种被传播至瑞典南部，这条传播路线倾向于适应短的全生季条件；向东部传播到朝鲜半岛和日本；向南部传播到东南亚、南亚，这里的大豆开始适应低纬度的光温敏感条件，以及进一步向非洲传播；向北美传播，又从北美南部传至中南美地区。附图说明图1为本专利技术实施例1中223个分子标记在大豆20条染色体的分布。图2为本专利技术实施例3中世界大豆栽培品种12个地理群体的遗传关系。图3为本专利技术实施例3中371份材料的无根树状遗传聚类图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1世界大豆代表性群体的构建和分子标记的扩增(1)世界大豆代表性群体的构建根据历史文献中大豆向全世界传播的路线，结合近几年的全球各国产量，我们从中国、韩国、日本、俄罗斯、印度、美国、巴西等27国家收集了371份大豆栽培品种，分布于北纬58°与南纬34°之间。因地理分布范围较广，进一步将其划分为12个地理生态区域(表1)。表1371份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SSR和SV分子标记引物，其特征在于，包括SEQ ID NO.1～446所示序列的引物。/n

【技术特征摘要】
1.一种SSR和SV分子标记引物，其特征在于，包括SEQIDNO.1～446所示序列的引物。


2.权利要求1所述SSR和SV分子标记引物在世界大豆群体遗传多样性分析中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
(1)提取大豆样品的基因组DNA；
(2)分别以SEQIDNO.1～446所示的序列为引物，步骤(1)得到的基因组DNA为模板，分别进行PCR扩增，通过核酸电泳分析扩增条带的大小和数量，得到大豆样品的谱带信息；
(3)根据步骤(2)得到的谱带信息利用PowerMarker3.25对大豆地理群体的等位变异丰富度和等位变异离散度进行分析，并通过统计群体间互补等位变异数、群体特有和特缺等位变异数分析各地理群体的遗传基础特异性；
(4)利用Arlequinversion3.11计算成对群体间分化系数；
(5)根据SharedAllele算法计算群体内两两个体间的遗传距离(dij)，并利用“Neighbor-Joiningtree”方法得到大豆栽培品种和地理群体的无根树状遗传关系聚类图；
dij＝1-sij
其中sij为遗传相似系数，
sij＝(∑knijk)/2m
其中nijk为第i个体与第j个体在第k个分子标记上的共有等位基因数目，m为分子标记数目，
该聚类分析是在PowerMaker3.25上运行完成，并用MEGA4演示。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学勤，龙泉秀，谢鹏飞，杨洋，
申请(专利权)人：江苏农林职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32