Development of SSR markers based on full-length transcriptome sequencing and genetic diversity analysis of Halogeton glomeratus

doi:10.11686/cyxb2021234

Abstract

Abstract:

In this study， we used MISA online software to search for SSR loci at the transcriptome level of Halogeton glomeratus based on the full-length transcriptome data of H. glomeratus. A total of 29640 SSR loci were identified. The frequency of each SSR locus was 4.93 kb. SSR types included one- to six-nucleotide repeats， with the number of repeats ranging from four to 20， of which the trinucleotide repeats were the highest， at 38.25% of the total. Tetranucleotide repeats were the least common， comprising only 3.26%. A total of 327 SSR repeat types were identified， the frequencies of A/T， AG/CT， ATC/GAT and AAG/CTT repeat types were much higher than others. Further， SSR markers were developed and the genetic diversity of H. glomeratus from 18 different ecological sites in Gansu was analyzed. From the available 29640 SSR markers， 218 pairs of markers were identified as candidates for polymorphism screening， and 33 pairs of markers with high polymorphism were screened. A total of 199 alleles were detected for these markers， with the number of alleles varying from three to 13 and an average of 6.03. The gene diversity index （GD） ranged from 0.583 to 0.869 with an average of 0.698； the number of genotypes （GN） ranged from two to 13 with an average of 5.88； the polymorphism information content value varied from 0.527 to 0.856 with an average of 0.623. Cluster analysis indicated that the genetic similarity coefficient （GS） of H. glomeratus ranged from 0.528 to 0.859 with an average of 0.683 for 18 different ecological sites in Gansu. At a GS of 0.68， the tested materials were divided into four categories. This study provides reference data for the development and utilization of H. glomeratus germplasm resources.

Key words: full-length transcriptome, SSR repeat types, polymorphism screening, cluster analysis

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Figures/Tables 8

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编号Number	地点Site	编号Number	地点Site	编号Number	地点Site
1	平川区Pingchuan	7	山丹县Shandan	13	永昌县Yongchang
2	酒泉市Jiuquan	8	临泽县Linze	14	兰州新区Lanzhou New Area
3	武威市Wuwei	9	靖远县Jingyuan	15	甘州区Ganzhou
4	肃南县Sunan	10	景泰县Jingtai	16	兰州市Lanzhou
5	金昌市Jinchang	11	民乐县Minle	17	民勤县-收成镇Shoucheng， Minqin
6	会宁县Huining	12	高台县Gaotai	18	民勤县-重兴镇Chongxing， Minqin

编号Number	地点Site	编号Number	地点Site	编号Number	地点Site
1	平川区Pingchuan	7	山丹县Shandan	13	永昌县Yongchang
2	酒泉市Jiuquan	8	临泽县Linze	14	兰州新区Lanzhou New Area
3	武威市Wuwei	9	靖远县Jingyuan	15	甘州区Ganzhou
4	肃南县Sunan	10	景泰县Jingtai	16	兰州市Lanzhou
5	金昌市Jinchang	11	民乐县Minle	17	民勤县-收成镇Shoucheng， Minqin
6	会宁县Huining	12	高台县Gaotai	18	民勤县-重兴镇Chongxing， Minqin

重复次数 Repeat time	单核苷酸 Mono-nucleotide	二核苷酸 Di-nucleotide	三核苷酸 Tri-nucleotide	四核苷酸 Quad-nucleotide	五核苷酸 Penta-nucleotide	六核苷酸 Hexa-nucleotide	合计 Total	比例 Percentage （%）
4	0	0	0	0	795	1004	1799	6.07
5	0	0	5699	579	255	284	6817	23.00
6	0	1917	2754	206	61	64	5002	16.87
7	0	1043	1261	84	21	50	2459	8.30
8	0	566	670	38	12	10	1296	4.37
9	0	367	364	27	12	6	776	2.62
10	0	234	213	10	1	4	462	1.56
11	0	166	113	0	2	2	283	0.95
12	2398	102	73	2	2	1	2578	8.70
13	1576	60	59	2	3	1	1701	5.74
14	1144	38	34	3	3	1	1223	4.13
15	883	46	23	0	0	0	952	3.21
16	666	40	15	3	1	0	725	2.45
17	519	17	16	3	0	0	555	1.87
18	358	9	9	1	0	2	379	1.28
19	290	11	13	2	0	0	316	1.07
20	212	6	5	0	0	0	223	0.75
>20	2017	55	16	5	0	1	2094	7.06

重复次数 Repeat time	单核苷酸 Mono-nucleotide	二核苷酸 Di-nucleotide	三核苷酸 Tri-nucleotide	四核苷酸 Quad-nucleotide	五核苷酸 Penta-nucleotide	六核苷酸 Hexa-nucleotide	合计 Total	比例 Percentage （%）
4	0	0	0	0	795	1004	1799	6.07
5	0	0	5699	579	255	284	6817	23.00
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7	0	1043	1261	84	21	50	2459	8.30
8	0	566	670	38	12	10	1296	4.37
9	0	367	364	27	12	6	776	2.62
10	0	234	213	10	1	4	462	1.56
11	0	166	113	0	2	2	283	0.95
12	2398	102	73	2	2	1	2578	8.70
13	1576	60	59	2	3	1	1701	5.74
14	1144	38	34	3	3	1	1223	4.13
15	883	46	23	0	0	0	952	3.21
16	666	40	15	3	1	0	725	2.45
17	519	17	16	3	0	0	555	1.87
18	358	9	9	1	0	2	379	1.28
19	290	11	13	2	0	0	316	1.07
20	212	6	5	0	0	0	223	0.75
>20	2017	55	16	5	0	1	2094	7.06

编号 No.	正向引物 Forward primer （5′-3′）	反向引物 Reverse primer （5′-3′）	退火温度Annealing temperature （℃）	重复数 Number of alleles
H2	ACTGGGACAGTTAGATTCGTGAC	AGCGTTGGCAATTAGATATGATG	59	20
H4	CCAACTGTTGACGGAACTGAC	AAAAGCATACCGAGTTGTTTGC	60	18
H12	CAAACATCCAGCAATTCGTCTAC	GATCCGGTACAGATACAGATCCA	60	20
H15	AATTTCATGGTTAAATACCATTGC	AGAGACTTGGTCAACCAACTTAATG	59	14
H17	GTGTTGCAGGCTGACTTAGAGAT	TAGCCAACGGAAGAGATGAATAG	59	12
H34	GATGAAACAGAACAGGGTAATGC	AAGAGAGATGTATCAAGAGCTGAG	58	25
H42	TTGGCACCATAACAATCCTAGAC	ATATTTTGGAGGTAGTTGATGCG	59	35
H87	AGGGAACACACATAACAAACAGC	TTGACTTAGGTCTTAGGGCATGA	60	24
H88	AAGACATAAATTCCGATTCAGGC	GCCATGTATATCATTTTCCGAAC	60	12
H94	GCAGGAATTCATCAGGAAAGTAA	TTGTTTAGTCCTAACATGGCTCG	60	25
H98	CTTGAACGGGAATAATGTAGCAG	TCCTTCCCTGGGATTAGAGATAG	59	21
H107	TCCAGATGCAAATAGTTAGATGGA	TGGTGAAGCTTAAAAAGTGTGTG	59	20
H125	GGCATTCTTCAACAATTACTTCG	AGAATCCAATGAAAGTTAAGGACA	59	16
H131	GCCAAAATGGCAAAGTTGTATAG	CAAAATGGGAAAACGTATAAGGA	59	24
H135	CAACAAGTACGACCACCACC	TGCTTGTTGTAGTTGACGTGG	59	15
H137	TTGATGTGATGTGTTAGGCAATC	TTGGCTTCCTAAGAAGAAATGTG	59	16
H140	CTTGGTCATGAGCTGTTAGTGTG	CCAAATTTTATCAGTTGTCGAGC	59	15
H147	TTCAACTGAAGAATGTGAAGATCC	GTTGCTGAGCGAGTGAGAATAAC	60	21
H148	TTTTTATGGTGTCTTCTTCTATAGTTC	AATGTTTCATGGGAAATTGAGTG	58	20
H153	ATGAGGACTTCACTGATAGCGAG	TAGTCAGTCAGCCAGTCAGTCAG	59	15
H155	ATCAAACAAGTCCACAAGGAGTG	ATTCTTTAAAGGGCAGCTTCAGT	60	15
H157	GAGGGTGTATTTGGATCACTCG	AGTATCCTATACGACTCCTCGGC	60	15
H158	CAGAGAAAGAAGAGCCCAGAGAC	TTCTAATCTCCTTGATTGCCTCA	60	21
H160	GCAGAAGTTGCCAAATCACTTAG	GCAGTTTCACCTACACCAAAATC	60	24
H163	AATGGAGGTTAGAGAGAAGGACG	CCTCTAACATCAACAACTCACCA	59	15
H167	TTGGAAGTAACGATTCATATGGC	CCAATCCAAAATCTCTCAATCAC	60	20
H173	TTACTGCTGCTAATCCACAACAA	GTTGAAGGACCAGAAGTGTTGAC	59	21
H177	GTTGGAAGTCCATTCGTATTCAG	GTTGAGTTGATGTTAAAGGCCAG	59	12
H181	TGTAAGTGGAAGATGAAGCAATATG	CACATGACATATGATACGATGGC	59	25
H187	CACATCACATCACATCATGTAACAC	AAATCCTATAGGTACGGTGAATGG	59	30
H200	CATAGGCAACTAATCACGTTCG	CGAAGTGTAAGAATCTGCATGGT	60	12
H203	CATAGGCAACTAATCACGTTCG	CGAAGTGTAAGAATCTGCATGGT	60	12
H208	GTATTTGCCTTGTTAATCGTTGC	TCCAGCTAGATTAGCCCTTGTAG	59	24