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Analysis on SSR loci information in transcriptome of Houttuynia cordata and its polymorphism

鱼腥草转录组SSR位点信息分析及其多态性研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 10 期 2016 年 5 月

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鱼腥草转录组 SSR 位点信息分析及其多态性研究
黎晓英,刘胜贵,王 丹,黄豪兰,龙 强,蒋玉红,郭文博,魏 麟*
怀化学院生命科学系 民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室,湘西药用植物与民族植物学湖南省高校重点实验
室,湖南 怀化 418008
摘 要:目的 分析鱼腥草 Houttuynia cordata 转录组中的 SSR 位点信息,并设计简单重复序列(SSR)引物,以期为鱼腥草分子
标记辅助育种提供有力工具。方法 利用 MISA 工具筛选了鱼腥草转录组测序获得的 63 954 条 unigenes,对其 SSR 位点信息进行
了分析;在此基础上利用 Primer 3 设计 SSR 引物,并随机选择 50 对 SSR 引物对 16 株不同来源的鱼腥草进行多态性扩增分析。结
果 在鱼腥草的转录组中,共搜索到 4 800 个 SSRs,分布于 4 413 条 unigenes,SSR 位点出现频率为 7.51%。SSRs 位点中三核苷
酸重复是主要类型,占总 SSRs 的 41.54%;其次是单核苷酸重复基序(占 27.35%)。SSRs 所包含的重复基元中,单核苷酸重复基
元 A/T 是优势重复基元类型,占总 SSRs 的 27.0%。利用 Primer3 共设计出 3 068 对 SSR 引物。随机选择 50 对引物进行 PCR 扩增,
其中 43 对(86.0%)扩增出清晰、可重复的条带,且表现出多态性。利用 UPGMA 作图,将 16 个样品分为 2 类。结论 鱼腥草
转录组中 SSR 位点出现频率高,类型丰富;大量的 SSR 为其遗传多样性分析和遗传图谱构建奠定基础。
关键词:鱼腥草;转录组;SSR 信息;多态性; 引物
中图分类号:R282.12 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)10 - 1762 - 06
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.10.022
Analysis on SSR loci information in transcriptome of Houttuynia cordata and its
polymorphism
LI Xiao-ying, LIU Sheng-gui, WANG Dan, HUANG Hao-lan, LONG Qiang, JIANG Yu-hong, GUO Wen-bo,
WEI Lin
Key Laboratory of Research and Utilization of Ethnomedicinal Plant Resources of Hunan Province; Key Laboratory of Xiangxi
Medicinal Plant and Ethnobotany of Hunan Higher Education, Department of Life Sciences, Huaihua University, Huaihua 418008,
China
Abstract: Objective Simple sequence repeats (SSR) loci information in the transcriptome of Houttuynia cordata was analyzed in this
study and the more powerful tools were provided for molecular marker-assisted breeding in this plant. Methods SSR loci were
searched in all 63 954 unigenes by using MISA. SSR loci information was analyzed and SSR primers were designed by Primer 3.
Furthermore, 50 pairs of primers were randomly selected for the polymorphic analysis on 16 H. cordata plants collected from different
habitats. Results A total of 4 800 SSRs were found in the transcriptome of H. cordata, which distributed in 4 413 unigenes with the
distribution frequency of 7.51%. Tri-nucleotide repeat was the main type, accounted for as much as 41.54% of all SSRs, followed by
mono-nucleotide repeat motif (27.35%). The mononucleotide repeat motifs of A/T were the predominant repeat type (27.0%). A total
of 3068 pairs of SSR primers were designed by using Primer 3. For validating the availability of those SSR primers, 50 pairs of primers
were randomly selected for PCR amplification. Among them, 43 pairs of primers (86.0%) produced clear and reproductive bands,
which showed polymorphism, and 16 H. cordata plants collected from different places were divided into two groups by UPGMA.
Conclusion There are numerous SSRs in H. cordata transcriptome with high frequency and various types, this will provide the basis
for study on genetic diversity and genetic map for H. cordata.
Key words: Houttuynia cordata Thunb.; transcriptome; simple sequence repeats information; polymorphism; primer

收稿日期:2015-06-22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30870230);湖南省科技计划项目(2013FJ6090,2014FJ4207);湖南省高校创新平台开放基金项目
(15K100);湖南省生物类专业大学生创新训练中心及大学生创新项目资助
作者简介:黎晓英(1976—),女,土家族,硕士,讲师,研究方向为植物资源评价与分子生物学。Tel: (0745)2851037 E-mail: hhlxy@126.com
*通信作者 魏 麟,博士,副教授,主要从事分子生物学与分子遗传学方面研究。Tel: (0745)2851037 E-mail: hhweilin@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 10 期 2016 年 5 月

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鱼腥草 Houttuynia cordata Thunb. 为三白草科
(Saururaceae)蕺菜属 Houttuynia Thunb. 植物[1],因
其全株有特殊的鱼腥气味而得名,鱼腥草别名侧耳
根、猪鼻孔、狗贴耳等。鱼腥草作为一种具有清热
解毒,利尿消肿等功效的中药材,使用历史悠久[2]。
其注射液常用来治疗呼吸道、泌尿系统炎症疾病,
外科手术中也常用鱼腥草提取液进行消炎、抑菌。
对消化系统疾病、皮肤病等也有很好的疗效[3]。
DNA 分子标记能在分子水平上检测出 DNA
遗传多态性,具有较大的应用价值[4]。迄今在鱼
腥草植物中所用到的分子标记仍局限于随机扩增
多态 DNA(RAPD)[5-6]和扩增简单重复序列间区
(ISSR)[7]等随机引物标记。由于其稳定性和重现
性一直备受质疑,因此目前已较少使用。最常用
的特异标记简单序列重复( simple sequence
sepeat,SSR)因其重现性好,扩增靶序列在基因
组中位置确定等优点,备受研究者青睐。然而,
SSR 标记的开发难度大,不仅费时费力,且费用
很高,多局限在具备全基因组数据或大量表达序
列标签的物种中进行开发[8]。目前尚未见鱼腥草
植物中开发 SSR 标记的报道。
前期课题组成员对鱼腥草进行了转录组测序,
获得了大量的 unigenes 序列,本研究将尝试利用这
些序列,首次开发鱼腥草的 SSR 标记,期望这些标
记可以用于鱼腥草的亲缘关系分析、种源鉴定及遗
传图谱构建等方面的研究。
1 材料与方法
1.1 鱼腥草样品采集、转录组测序与 SSR 的筛选
采集不同产地的样品 16 份(表 1),经怀化学
院伍贤进教授鉴定为鱼腥草 Houttuynia cordata
Thunb.。鱼腥草地下茎、地上茎、花和叶片 RNA 混
表 1 不同来源的鱼腥草材料
Table 1 H. cordata from different sources
编号 来源 编号 来源
1 云南昆明 9 广西陆川
2 贵州花溪 10 江苏连云港
3 四川乐山 11 湖北大悟
4 四川峨眉山 12 湖南株洲
5 重庆 13 江西瑞昌
6 陕西西安 14 湖南溆浦
7 浙江兰溪 15 湖南鹤城杨村
8 广西博白 16 湖南鹤城杨村
合样品的转录组测序由华大基因公司进行,共获得
185 276 条 Contigs,组装出 63 954 条 unigenes。以
组装出来的 Unigene 作为参考序列,使用 SSR 软件
MicroSAtellite(http://pgrc.ipk-gatersleben.-de/misa/),
来找出所有的 SSR。参数设置为“1-12、2-6、3-5、
4-5、5-4、6-4”,1-12 代表单碱基重复至少 12 次才
算 SSR,双碱基 6 次,三碱基 5 次,以此类推,重
复单元最多有 6 个碱基。
1.2 SSR 引物设计
对所有 SSR 重复单元在 unigene 上前后序列的
长度进行筛选。只保留前后序列均不小于 150 bp 的
SSR,用 Primer3 软件对其设计引物。为验证 SSR
引物是否可用和检测 SSR 的可靠性,随机选择合成
50 对引物,由生工生物工程(上海)股份有限公司
合成,然后进行 PCR 扩增。
1.3 鱼腥草基因组 DNA 提取与 PCR 扩增
采用改进的 CTAB 法提取鱼腥草基因组 DNA。
利用核酸/蛋白定量仪定量。定量后的 DNA 稀释至
30 μg/mL 以备 PCR 扩增用。反应体系:10×buffer
2 μL,1 mol/L MgCl2 1 μL,10 μmol/L 上游引物和
下游引物各 0.7 μL,2.5 mmol/L dNTPs 1 μL,Taq
DNA polymerase 0.5 μL,10 mg/L 模板 DNA 2 μL,
加 ddH2O 至总 16 μL。反应条件为 94 ℃预变性 1
min,94 ℃变性 30 s,最佳 Tm退火 30 s,72 ℃延
伸 30 s,循环 35 次,72 ℃延伸 5 min。取扩增产物
2 μL 先用 1.5%琼脂糖判断是否具有多态性条带,确
定具有多态性条带的,将剩余产物用 8%非变性聚
丙烯酰胺凝胶检测,进行基因分型与条带读取。
1.4 数据处理
采用人工读带的方法,将电泳图上可重复的、
清晰的条带计为“1”,同一位置无带或不易分辨的
弱带计为“0”,建立原始数据矩阵。利用软件
Popgene 32 计算每对引物扩增位点的等位位点数、
多态性信息量、遗传距离,用 Mega4 软件进行
UPGMA 聚类分析。
2 结果与分析
2.1 鱼腥草转录组 SSR 位点数量与分布
对鱼腥草转录组测序获得总长度为 43 395 361
bp 的 63 954 条 unigenes 数目进行检测,在 4 413 条
unigenes 数目中找到符合条件的 SSR,发生频率(含
有 SSR 的 unigenes 数目与总 unigenes 数目之比)为
6.9%,其中 357 条 unigenes 含 1 个以上 SSR 位点,
4 056 条 unigenes 数目含单个 SSR 位点,共检出 4 800
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个 SSR 位点,复合 SSR 位点 164 个。转录组中 SSR
位点的出现频率(SSR 数目与总 unigene 的数目比
值)为 7.51%。从分布情况看,鱼腥草转录组中平
均 9.04 kb 有 1 个 SSR。但不同重复基序长度 SSR
分布的平均距离差别巨大,其中三核苷酸重复最多
( 1 994 个),分布平均距离 21.76 kb/SSR ,
Quad-nucleotide repeat 最少(39 个),每条 SSR 分
布平均距离 1 112.7 kb(表 2)。鱼腥草转录组 SSR
位点的序列总长达 80 754 bp,其中单核苷酸、二核苷
酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重
复基元的SSR位点的碱基总长分别是17 587、25 362、
33 012、800、1 365、2 628 bp。各类型 SSR 位点的平
均长度分别是 13、19、17、21、21、24 bp(表 2)。
2.2 鱼腥草转录组 SSR 的特性
鱼腥草转录组 SSR 种类丰富,一至六核苷酸
重复类型都能看到,但各类型出现频率不同,主要
是单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复,占总 SSR
的 95.52%,其中三核苷酸重复最多,占 41.54%,
其次是二核苷酸重复和单核苷酸重复类型,分别占
26.63%和 27.35%,四核苷酸、五核苷酸和六核苷
酸重复类型的数量较少,分别占 0.81%、1.38%、
2.29%。从重复次数来看,发现重复基元以重复 5
次出现的频率最高,有 1 426 个,占总 SSRs 的
29.71%,其次是重复 6 次、≥13 次、12 次、7 次
和 8 次,分别有 980、710、608、492、223 个 SSR,
分别占总 SSR 的 20.42%、14.77%、12.59%、10.25%
和 4.65%,最少的为重复基元重复 11 次,只有 80
个,占 1.7%(表 3)。对鱼腥草转录组 SSR 统计分
析,发现共有 232 种重复基元,其中单核苷酸的
A/T、G/C 重复基元 2 种。
表 2 SSR 在鱼腥草转录组中的出现频率
Table 2 Occurrence frequency of SSRs in H. cordata transcriptome
重复类型 数目 各类型比例/% 频率/% 平均距离/kb 总长度/bp 平均长度/bp
单核苷酸 1 313 27.35 2.05 33.05 17 587 13
二核苷酸 1 278 26.63 2.00 33.96 25 362 19
三核苷酸 1 994 41.54 3.12 21.76 33 012 17
四核苷酸 39 0.81 0.06 1 112.70 800 21
五核苷酸 66 1.38 0.10 657.55 1 365 21
六核苷酸 110 2.29 0.17 394.50 2 628 24

表 3 鱼腥草 SSR 不同基序长度和重复的数量分布
Table 3 Distribution of SSR with different motif types and repeat numbers in H. cordata
重复次数
重复类型
5 6 7 8 9 10 11 12 ≥13
单核苷酸 — — — — — — — 604 709
二核苷酸 — 446 284 202 145 119 78 4 0
三核苷酸 1 275 481 208 21 3 0 2 0 4
四核苷酸 0 34 5 0 0 0 0 0 0
五核苷酸 57 9 0 0 0 0 0 0 0
六核苷酸 94 10 2 3 0 0 0 0 1
二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸和
六核苷酸重复基元分别有 12、58、26、52、84 种。
从出现频率来看,占优势的重复基元类型是单核苷
酸重复基元,其次是二核苷酸和三核苷酸重复基元,
其他四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复基元类型
分布较少,出现频率较低(图 1)。
对二核苷酸和三核苷酸重复基元深入分析,按
照 4 种碱基随机随机组合的方式统计后,发现二核
苷酸和三核苷酸重复基元分别为 4 种和 10 种,即这
2 种核苷酸重复基元类型在鱼腥草 SSR 序列中全部
存在。其中二核苷酸重复基元出现最多的是
AG/CT,共有 1 108 个,占该重复基元的 86.70%,
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图 1 鱼腥草不同基序 SSR 类型的频率分布
Fig. 1 Frequency distribution of SSR based on different
motif sequence types in H. cordata
其他的 2 种 AT/GC、AC/GT 则分别仅占 6.34%和
6.96%;三核苷酸重复种类较多,最多的重复基元
为 GAA/CTT,共有 336 个,GAA/CCT 也有 333 个,
分别占三核苷酸重复基元的 16.85%、16.70%。其次
的为 GGT/CCA(共有 168 个)、AGA/TCT(共有
153 个)、GAG/CTC(共有 153 个)、GCT/CGA(共
有 89 个)、CAG/GTC(共有 62 个)。
2.3 SSR 引物筛选与验证
选择前后序列均不小于 150 bp 的 SSR 50 个,根
据引物设计原则,应用软件 Primer3 设计引物,对所
获得的 4 800 个 SSR 位点设计引物,共开发出 3 068
个候选 SSR 引物。随机挑选了 50 对引物,其中有 43
对引物能扩增出清晰条带,并表现出多态性差异,多
态信息量(PIC)为 0.49~0.96,平均值为 0.72;等位
基因数范围为 3~10,平均为 5.74,表观杂合度(Ho),
期望杂合度(He)见表 4。利用 SSR 多态性对 16 个
鱼腥草材料进行聚类分析,聚类结果显示,峨嵋蕺菜
单独聚为一类;其他群体聚为一类。四川群体与其他
各个省群体分别列为 2 个亚类;云南、贵州、重庆等
的遗传距离较近聚为一群;湖南、湖北的遗传距离较
近聚为一群;广西、江西、浙江等的遗传距离较近聚
为一群(图 2)。
表 4 SSR-PCR 筛选引物
Table 4 Screening primers of SSR-PCR
引物 SSRs 正向引物 (5’-3’) 反向引物 (5’-3’) 等位基因数 Ho He PIC
HM_1 (TGA)5 GAAGCTTAAGGAGGTAGAGGCTG CAGTAAGTTGTGTCCAAAGGTGC 3 1.00 0.59 0.49
HM_2 (AGA)6 GAAGGACTGCAAGAAACTCTGAA CCCCATCTTCTGTCTCTTCTCTT 7 1.00 0.86 0.84
HM_3 (AC)7 AAACATGCATTGTCACATACAGC AGAGCTCGCGAAATATACTGTTG 6 0.89 0.93 0.93
HM_4 (GGA)5 CGACGACGATGAGACGGT GAGCCCACCCCATCTTTC 4 1.00 0.71 0.63
HM_5 (AG)10 AAGGGGAGAGAAAGAAAGAGAGC CCATAATAAAGCTCAATGCTGCT 6 1.00 0.84 0.79
HM_6 (CTC)5 CTACCAAACCCCTCTCCAAAAT GCAGCAGCAGTAGAGGATTTG 8 0.60 0.79 0.68
HM_7 (GCT)5 CTCGTTCGGCAAACTGCT CGCGTATTATGAGCAGGATTACT 5 0.91 0.90 0.89
HM_8 (TCC)5 CAGTCCTGGTGGACATACTTGAT CAATCGATGATGAGGAAGAAAAC 4 1.00 0.73 0.66
HM_9 (TGA)6 CTGCTGAGTCTGCATTAATTCCT CAGCAGCTTCAGATACCTCAGA 7 1.00 0.79 0.75
HM_10 (AG)6 TATGGTGATAATAATTCCGGTCG TTCTCCCAAATGATGGATGATAA 8 0.67 0.80 0.72
HM_11 (TGG)5 GGTGCAGGTGTTGATGTCCT CAAGGAGAAGTTCGAGGAGGT 10 0.65 0.82 0.73
HM_12 (TTC)6 GAGTCTTCCATTTCTTTTGCTGA GAGTGATGTGGAATGCTCTCTTC 4 1.00 0.76 0.70
HM_13 (TGA)7 GAGCATGACCTTAAAAAGGATGA TAGACAAAAAGAATACCATCGGC 4 1.00 0.75 0.68
HM_14 (TA)7 CATGTCAACGTCATCTGTAGCAT ATTTGGGTAGGGTACTGGAGCTA 5 0.80 0.69 0.65
HM_15 (CT)6 ACCATCTCCTCCGTTCCAC GGAAGTAAAGATCGAGGAGGTCT 8 1.00 0.89 0.84
HM_16 (GCG)6 AGTGATACCTCCTTCTTCCGCTA AGCAACAGGTGACAACGTACC 7 0.63 0.82 0.65
HM_17 (TTC)5 GAGTGAAAGTGTTTGCTTTGGAG CCAACAGAACCAAATAAAACCAA 6 1.00 0.85 0.80
HM_18 (ACT)5 AATTCGAACGCGTAATCATCTT CTAACTTCGTCGAATTGGGTCTT 6 0.54 0.65 0.63
HM_19 (CCA)5 CCTCCTCCTCTTATGGGGG GTGGTGGCGGTCTATTTTCTAA 4 0.58 0.96 0.96
HM_20 (TCA)5 TCAGTATTGAATTTTGTCTCCCC CTTGTTAAACGAGTGATATCGGG 7 0.88 0.79 0.78
HM_21 (GA)8 AAATAGAGTTACAGGCCCCAAAA CTTTGTACTTTTGCGTCCACTTT 8 0.64 0.83 0.76
HM_22 (TTC)5 TTCTGCTTCTTCCCCTTCTTATT GCTTTTACAGAGACCTCTTGTGC 4 0.50 0.67 0.62
HM_23 (TCT)6 GCATTACAAGAACCCAAACACAT ACTACTGGTTCTAAGCGAGGAGC 4 1.00 0.68 0.60
HM_24 (GAA)5 AAATTTTAACAGCAATTCCTCCG TCCTTCTCTGATCTAGGGTTTCC 4 1.00 0.65 0.57
HM_25 (GCG)6 AAGGAGTCCCTGGATACTGCTAC ACCACAAAACGAACGGATTC 7 0.40 0.61 0.52
HM_26 (CT)7 TTCTTCGCTTCTAGATTCCCTTT TCTAGCCAAAGTCTTCCTTCCTT 8 0.67 0.76 0.65
HM_27 (GA)8 ATCAAAGCTGCAAGCTTATATCG TTGTTCACCACTGGAATCACA 5 0.60 0.80 0.73
HM_28 (GGA)5 GGTCTACGGCAAACAGACTAGC CGATCCTCCAACTCCAAAAA 7 0.59 0.80 0.71
A/
T
C/
G
AC
/C
T
AG
/C
T
AT
/A
T
CG
/C
G
AA
C/
GT
T
AA
G/
CT
T
AA
T/
AT
T
AC
C/
GG
T
AC
G/
CG
T
AC
T/
AG
T
AG
C/
CT
G
AG
G/
CC
T
AT
C/
AT
G
CC
G/
CG
G
其他

30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0


/%

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续表 4
引物 SSRs 正向引物 (5’-3’) 反向引物 (5’-3’) 等位基因数 Ho He PIC
HM_29 (AT) 8 CTAGCAGACTGGATGTTGGTTTT GTAAGGCGCATAATACTTGTTGC 4 1.00 0.73 0.66
HM_30 (GCT) 5 AGATCCCCACCCTTTCTTGTAT ATGACTTGATGAAAAAGAGGCAA 4 1.00 0.75 0.68
HM_31 (GCCCCA) 4 GGCATTGCCTATAGAAGAAGTATCA CATTGTTCCACCTGGGTAAGAT 5 0.75 0.63 0.59
HM_32 (TGT) 7 GTACGAAGAGGAGGAATTGGG TCAGAAAAGAAAAACCAGACCAA 8 1.00 0.87 0.82
HM_33 (TCC) 5 GTCAGATCGAGGAGCGTAAATC CCTCCTGATGGAATGAAGATG 6 0.68 0.78 0.67
HM_34 (GAA) 7 GACGCAAGGTAACCCTCAATAAT ATTGCTTTCACTCTGGTTGTCAT 5 0.52 0.71 0.64
HM_35 (GGCGAT) 7 GAGGGAAGAAGGCGATCAG CTGTCTTCTCGAGGACTGCTCT 3 1.00 0.63 0.54
HM_36 (TC) 9 ATTCCCTTCTTCTCTGCCTCTC CGTGCTCAAAGTAGCAGAATCA 3 0.86 0.91 0.90
HM_37 (AGA) 5 CCATAAATACATCACCTCGATCC CCAGCAGAGTTCAACTTGTTCTT 5 0.78 0.80 0.77
HM_38 (GA) 7 ATCTTATCCACAACAAGAAGCCA AAGCTCATGAACATGACACACAG 3 0.91 0.90 0.89
HM_39 (TC) 6 CTCAGGAAAAGTAACACTGGCAT GAGACTTGTCTCCTGCATCAACT 7 1.00 0.85 0.80
HM_40 (GA) 9 AGCCTTCAGGATTACTTCTCCAC AAGATGTCTTCAATCTTCACCCA 5 0.80 0.69 0.65
HM_41 (ACC) 6 GCATTTTGTTTGGATTGACAAAG TGGAGTGCTTTTTAGCAAATTGT 6 1.00 0.79 0.75
HM_42 (TAT) 5 GAAGAAGATGATGCTGATGGTTC ATTCTGTGCAGCTAGTTACCACC 9 0.90 0.89 0.83
HM_43 (CAC) 7 CTGTTGAGGCTGAGGATATTGAG AAACGCGTCAAAGAAGAACATC 8 1.00 0.86 0.81
均值 5.74 0.83 0.78 0.72


图 2 鱼腥草的 UPGMA 聚类图
Fig. 2 UPGMA dendrogram for H. cordata
3 讨论
基于 PCR 技术的分子标记,较常用的有随机扩
增多态 DNA(RAPD)[9]、扩增片段长度多态性
(AFLP)[10]和扩增简单重复序列间区(ISSR)[11]
等。这些标记因其特异性不强而广泛应用于物种的
遗传多样性与亲缘关系等方面的研究,尤其对不具
任何基因组信息的非模式生物的研究,凸显其优势。
对不具任何基因组信息的鱼腥草,目前已利用
RAPD[5-6]、AFLP[12]、ISSR[7]等分子标记进行了研究,
由于这些标记的扩增产物是不确定、非特异的,因
而用它们得出的结果不能有效地应用于遗传研究和
标记辅助育种。SSR 分子标记是特异性较强的标记,
能有效地克服不确定、非特异的缺点,而且对已开
发出大量特异标记的植物,已很少使用非特异标记
对其进行遗传多样性与亲缘关系等方面的研究。为
了更加有效的开发和利用药用植物鱼腥草的遗传资
源,完全有必要开发其特异性较强的分子标记,而
且迄今尚未见鱼腥草植物中开发 SSR 标记的报道。
从鱼腥草转录组中搜索出 4 800 个 SSRs,平均出
现频率是 1/9.04 kb,和其他物种相比,鱼腥草 SSRs
出现频率高于小麦(1/15.6 kb)[13]、拟南芥(1/13.83kb)、
番茄(1/11.1 kb)、棉花(1/20.0kb) [14]、杨树
(1/14.0kb)[15]等植物,表明鱼腥草转录组中 SSR
数量相当丰富。从鱼腥草 SSR 重复基元分析,鱼腥
草 SSR 与其他植物相比存在相似性和差异性。其相
似性表现在鱼腥草 SSR 序列的重复基元种类繁多,
单核苷酸、二核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核
苷酸、六核苷酸重复基元等。而重复基元主要集中
在单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复。其二核苷
酸重复基元以 AG/CT 为主(占总数的 86.70%),这
与烟草[16]、茶树[15]、马尾松[17]、杏树[18]等的 SSR
序列二核苷酸重复基元的情况相似。鱼腥草三核苷
酸重复以 GAA/CTT 重复为主(占 16.85%),这与
拟南芥[19]、柑橘[20]、烟草[21]等报道的情况基本一致,
这可能是这些重复基元与其关键蛋白编码的密码子
使用频率有较大的关系[22]。鱼腥草 SSR 重复基元与
其他物种的情况也存在一定的差异性,鱼腥草 SSR
序列以三核苷酸重复基元重复为主,与茶树[15]、烟
草[16]等有所差异。
鱼腥草转录组 SSR 不但出现频率高,而且类型
丰富;利用 unigenes 序列开发鱼腥草的 SSR 标记进
行试验验证,所开发的 SSR 标记在鱼腥草基因组中
湖南杨村白杆
湖南杨村红杆
湖南溆浦
湖北
湖南株洲
广西陆川
广西博白
江西
浙江
江苏
陕西
重庆
贵州
云南
四川乐山
峨眉蕺菜
0.05
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 10 期 2016 年 5 月

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的检测结果多表现为清晰可读的单一主带或 2 条
带,表明被检测的标记在基因组 DNA 中的位置是
特异的,能有效反映其多态性,从多态性潜能的角
度考虑,搜索到的这些 SSR 也具有较高的可用性。
可成为鱼腥草基因组 DNA 遗传多样及其分子生物
学其他相关研究的有力工具。本研究结果为进一步
发掘新的鱼腥草功能基因 SSR 标记奠定了基础,这
种标记的建立对于加速鱼腥草功能基因资源的开发
利用、遗传资源评价及实现特定性状的辅助选择标
记育种和开展鱼腥草的比较基因组学研究均具有重
要意义与应用价值。
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