基于RAD-seq的西番莲系统进化分析及种间SSR标记开发

田青兰; 刘洁云; 黄伟华; 夏秀忠; 杨行海; 覃柳燕; 张英俊; 牟海飞; 吴艳艳; 《农业生物技术学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：西番莲(Passiflora spp.)是中国南方重要的果树,其种间进化关系尚不清楚,且缺乏通用性分子标记.本研究基于酶切位点相关DNA测序(restriction site-associated DNA sequencing,RAD-seq)技术对西番莲属6个种共10份种质的系统进化、SSR位点及标记通用性进行了研究.结果表明:EcoRⅠ是西番莲基因组简化测序较为适应的酶;依据剩余读长数/读长数,以'紫果7号'(P.edulis)(P4)的部分组装序列为参考基因组,利用检测到的46451个高质量SNPs构建系统发生树,结果显示,蓝冠西番莲(P.caerulea)(P6)、红花西番莲(P.coccinea)(P7)、版纳西番莲(P.xishuangbannaensis)(P8)和大果西番莲(P.quadragularis)(P9)为一支,绿皮百香果(P.edulis)(P5)和哥伦比亚激情果(P.ligularis)(P10)为一支,金陵紫果(P.edulis)(P1)、芭乐味黄金果(P.edulis var.flavicarpa)(P2)、云南黄果原生种(P.edulis var.flavicarpa)(P3)和'紫果7号'在亲缘关系上更近;以版纳西番莲为参考基因组,利用12452个高质量SNPs构建系统发生树,云南黄果原生种、'紫果7号'、红花西番莲、版纳西番莲、大果西番莲和哥伦比亚激情果都单独为一支,金陵紫果和芭乐味黄金果聚为一支,绿皮百香果和蓝冠西番莲聚为一支;在10份西番莲种质的基因组中共鉴定到2614个SSR,其核心基序为AT、GA和AAG等2~6个碱基,重复数为4~16次,并成功开发了2515对SSR引物;利用50对SSR标记评估西番莲各种质间的标记通用率为54.22%,栽培种西番莲(P1~P5)明显高于其他5个种属(P6~P10),而中国云南野生种版纳西番莲的通用率为0,推测是由于版纳西番莲与其他种质的亲缘关系较远,基因组序列上存在着较大的差异.本研究明确了不同种西番莲间的亲缘关系,为西番莲遗传改良提供理论依据,为西番莲分子标记辅助选择育种提供实用的SSR标记.

关键词： 西番莲 SNP 系统发生树 SSR 通用性