文献类型： 中文期刊

作者： 王凤格 ¹ ; 李欣 ² ; 杨扬 ² ; 易红梅 ² ; 江彬 ² ; 张宪晨 ² ; 霍永学 ² ; 朱丽 ² ; 葛建镕 ² ; 王蕊 ² ; 任洁 ² ; 王璐 ² ; 田红丽 ² ; 赵久然 ³ ;

作者机构： 1.北京市农林科学院玉米研究中心/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室;北京华生恒业科技有限公司

2.;北京市农林科学院玉米研究中心/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室;北京华生恒业科技有限公司

3.;北京市农林科学院玉米研究中心/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室;北京华生恒业科技有限公司;

关键词： 植物品种;SSR;DNA指纹;荧光毛细管电泳;软件开发

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2018 年 12 期

页码： 2248-2262

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】开发适用于植物品种SSR指纹分析的软件工具,实现植物品种SSR指纹分析的自动化和标准化,解决SSR标记在实际应用中存在的数据采集效率较低、数据共享难度较大等问题。【方法】在商业化软件Gene Marker?的基础上,针对植物品种SSR指纹分析的特殊性,在SSR指纹处理、panel设计、数据库对接等方面进行算法开发或优化,形成植物品种定制化软件SSR Analyser,并在玉米等多种作物上测试其分析效果。【结果】在SSR指纹处理功能上,软件通过先用系统计算的矩阵进行弱消除,再用Pull-up峰匹配算法进行单峰消除的方案实现了对Pull-up峰准确自动消除;通过优化N+1峰、连续多峰等特殊峰型读取的算法,解决了特异峰不识别、读不准、误读等问题,对2 bp重复类型SSR标记为主的植物品种指纹采集更加精准;通过完善邻峰过滤、高低峰过滤和二倍体过滤算法,解决了植物品种混合样品的有效峰采集问题。在Panel设计功能上,软件兼顾了Panel设计的灵活性、方便性和统一性,在保证数据采集标准化的前提下,更加适应复杂的试验情况:提高了标记参数设置的灵活性,根据不同参数作用范围,标记参数设置既有针对特定物种、Panel一次性固定设置的参数,也有针对每个引物位点、每块电泳板单独设定或微调的参数;实现了从已有标记中快速重新组合形成新Panel的功能;保证了Panel的统一调用和同步更新。通过将软件与指纹库管理系统的无缝对接,实现了样品准备到指纹采集全流程的自动化、标准化,形成的指纹库具有直观可追溯的优势。将SSR Analyser在玉米大规模建库中试用,表明该软件的指纹分析更加简单高效,比原软件分析效率提高了10倍以上;将SSR Analyser扩大到水稻、大豆、黄瓜、西瓜、大白菜等多种二倍体作物和小麦、棉花等多倍体作物中试用,表明在二倍体作物上使用效果较好;在多倍体作物上,对其中的二倍体化的标记使用效果较好,但对非二倍体化的标记仍需进一步完善过滤算法。【结论】开发的SSR Analyser软件具有数据分析程序简单高效、对特殊峰型的SSR标记指纹采集精准、适合基于混合样品的植物品种SSR指纹采集、与指纹库管理系统无缝对接的优点,大大改善了SSR标记在植物品种鉴定中的应用效果。