一种确定枸杞进化原始祖先的方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种确定枸杞进化原始祖先的方法及其应用，涉及物种起源和遗传进化技术领域。本发明专利技术提供了一种确定枸杞进化原始祖先的方法，基于SLAF

【技术实现步骤摘要】
一种确定枸杞进化原始祖先的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及物种起源和遗传进化
，具体涉及一种确定枸杞进化原始祖先的方法及其应用。

技术介绍

[0002]枸杞为茄科Solanaceae、枸杞属落叶灌木植物，是我国传统的名贵中药材。早在《神农本草经》和《本草纲目》中就有关于枸杞的药用和裁培的记载。全世界该属物种约有80余种，在全球呈现离散分布，从南美洲、北美洲到澳洲、欧亚大陆、太平洋岛屿和南非等地域均有分布。Symon认为这种离散分布很可能是由于冈瓦纳大陆的断裂与漂移形成的(Hawks J G,Lester R N，Nee M，et al.Solanaceae II:taxonomy
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chemistry
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evolution[M].London:Kew Publishing，1991：1139.)。也有学者认为是由于该属物种自身传播造成的。
[0003]目前，关于枸杞物种起源问题在全世界学术界一直没有定论，有多种学说，如“枸杞属物种起源于美洲大陆”之说、“枸杞属物种起源于南非”之说、“枸杞属物种起源于中国”之说，等等。一般倾向于“美洲大陆”之说。这些学说都是基于枸杞植物学性状方面的调查，对样本的要求也不够明确，导致枸杞原始祖先、遗传进化方面的研究一直是空白。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种确定枸杞进化原始祖先的方法，采用了来源广泛、时空和地域跨度大的多种样本，获得的信息量大，能够较准确的确定枸杞进化原始祖先。r/>[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种确定枸杞进化原始祖先的方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]利用限制性内切酶RsaI和HinCII对枸杞样品的DNA进行酶切，所得酶切片段经高通量测序、生物信息分析后获得SNP标记；对所述SNP标记进行遗传分析后即可确定枸杞样品的进化原始祖先；
[0008]所述枸杞样品包括中国枸杞种质资源的所有物种7个物种3个变种、亚洲东北部韩国的种质资源和美洲墨西哥的种质资源。
[0009]优选的，所述枸杞样品的树龄为3岁～156岁，取样地点海拔为320m～3231m。
[0010]优选的，所述酶切片段的长度为364
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414bp。
[0011]优选的，所述酶切片段经3'端加A处理、连接测序接头、PCR扩增、纯化、混样、切胶选取目的片段、文库质检合格后进行高通量测序。
[0012]更优选的，所述高通量测序所得数据经Dual
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index识别得到枸杞样品的reads，过滤测序reads的接头后，进行测序质量和数据量的评估。
[0013]优选的，所述生物信息分析包括多态性SLAF标签的获得和SNP标记的获得。
[0014]更优选的，所述多态性SLAF标签是根据序列相似性将不同枸杞样品测序所得reads进行聚类后所得。
[0015]更优选的，所述SNP标记是由如下步骤得到：
[0016]以每个SLAF标签中深度最高的序列类型作为参考序列，将测序reads比对到参考基因组上，并使用GATK和samtools两种方法分别开发SNP，两种方法得到的SNP标记交集即为所述SNP标记。
[0017]优选的，所述遗传分析包括系统发育树分析、群体结构分析、主成分分析和连锁不平衡分析。
[0018]本专利技术还提供了上述的方法在确定枸杞原始祖先或枸杞遗传进化中的应用。
[0019]本专利技术提供了一种确定枸杞进化原始祖先的方法，基于SLAF
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seq技术对枸杞材料进行分子标记开发，获得全基因组范围内的分子标记，并通过生物信息分析实现了枸杞原始祖先的确定。本专利技术所选取的枸杞材料不仅包括我国宁夏、甘肃、青海、新疆、陕西、内蒙古和河南等地的野生枸杞，还包括我国枸杞种质资源的7种和3变种、韩国、墨西哥枸杞种质资源，样本来源广泛，代表性强，获得的信息量大，通过大数据分析可以准确判断每种枸杞的原始祖先遗传类群，弥补了枸杞起源和遗传进化方面的空白，具有良好的应用前景。
附图说明
[0020]图1为SLAF实验流程。
[0021]图2为测序质量值分布图，其中，横坐标为reads的碱基位置，纵坐标为单碱基的质量值。
[0022]图3为碱基含量分布，其中，横坐标为reads的碱基位置，纵坐标为碱基所占的比例。
[0023]图4为生物信息学分析流程。
[0024]图5为SLAF标签开发流程图。
[0025]图6为110份枸杞种质资源系统发育树图。
[0026]图7为110份枸杞种质资源样品PCA三维聚类图。
[0027]图8为110份枸杞种质资源样品PCA二维聚类图。
[0028]图9为Admixture各个K值对应的样品聚类结果。
[0029]图10为Admixture各个K值的交叉验证错误率。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供了一种确定枸杞进化原始祖先的方法，所述方法包括如下步骤：
[0031]利用限制性内切酶RsaI和HinCII对枸杞样品的DNA进行酶切，所得酶切片段经高通量测序、生物信息分析后获得SNP标记；对所述SNP标记进行遗传分析后即可确定枸杞样品的进化原始祖先；
[0032]所述枸杞样品包括中国枸杞种质资源的7个物种3个变种、亚洲东北部韩国的种质资源和美洲墨西哥的种质资源。
[0033]本专利技术中，所述枸杞样品优选的≥100份，更优选的≥110份。本专利技术中，所述中国枸杞种质资源的7个物种3个变种优选的包括中国栽培枸杞品种(目前学术界在植物学方面尚未对枸杞栽培品种进行分类)、中国宁夏、甘肃、青海、新疆、陕西、内蒙古等野生枸杞主要产地区野生枸杞；所述枸杞样品的树龄优选为3岁～156岁，取样地点海拔为320m～3231m。
本专利技术中，所述枸杞样品优选的具有以下特征：
①
材料来源广泛：涵盖中国枸杞种质资源的所有物种，还包括来自亚洲东北部韩国、美洲墨西哥的种质资源；既包括公认的中国枸杞种和变种，还包括我国野生枸杞主要产地西北地区各省的野生野生枸杞和栽培枸杞品种；
②
材料来源时空跨度大：包括来自百年以上树龄的枸杞样品，如宁夏、内蒙树龄最高达156岁，以及被称作枸杞起源的“始祖地”青海都兰县大格勒乌龙沟野生枸杞，又包括来野外3岁左右树龄的枸杞；
③
材料来源的海拔、经纬度跨度大：从新疆精河县海拔320m至青海都兰县大格勒乌龙沟3231m之间。本专利技术所述枸杞样品的样本量大，来源广泛，代表性强，因而能够很好的判断枸杞的原始祖先遗传类群，有利于枸杞起源和遗传进化的研究。
[0034]本专利技术对枸杞样品的DNA进行酶切。本专利技术中，所述酶切片段的长度优选为364
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414bp。本专利技术中，所述限制性内切酶RsaI和HinCII以及酶切片段长度优选的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定枸杞进化原始祖先的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：利用限制性内切酶RsaI和HinCII对枸杞样品的DNA进行酶切，所得酶切片段经高通量测序、生物信息分析后获得SNP标记；对所述SNP标记进行遗传分析后即可确定枸杞样品的进化原始祖先；所述枸杞样品包括中国枸杞种质资源的7个物种3个变种、亚洲东北部韩国的种质资源和美洲墨西哥的种质资源。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述枸杞样品的树龄为3岁～156岁，取样地点海拔为320m～3231m。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶切片段的长度为364
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414bp。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酶切片段经3'端加A处理、连接测序接头、PCR扩增、纯化、混样、切胶选取目的片段、文库质检合格后进行高通量测序。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述高通量测序所得数据经Dual
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【专利技术属性】
技术研发人员：袁海静，陈雨，袁海燕，刘兰英，张春娥，刘向才，冯煦，董立国，田梅，朱金忠，
申请(专利权)人：宁夏农林科学院枸杞科学研究所，
类型：发明
国别省市：