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【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GeneMarker®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。 相似文献
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中国玉米审定品种标准SSR指纹库的构建 总被引：11，自引：1，他引：10
【目的】对数量庞大的已知玉米品种构建可共享的作物品种标准DNA指纹库。【方法】基于荧光毛细管电泳检测平台和植物品种DNA指纹库管理系统,利用筛选的40对SSR核心引物对3 998份中国玉米审定品种标准样品进行建库,通过多实验室、多检测平台进行建库数据的质量评估。【结果】绘制了40个玉米建库引物的等位基因频率分布图作为每个引物的特征图谱,在建库试验中发挥了相当于参照样品的作用。形成了一套十重荧光毛细管电泳组合,并在SSR指纹分析器中建立了一套系统默认PANEL作为不同实验室建库时的标准PANEL。统计玉米审定品种指纹库构建的试验情况,每份样品具有2—5套原始试验数据及对应的指纹图谱,其中61%的样品做了2组独立试验,33%的样品做了3组独立试验,最终建成的标准指纹库累计缺失和差异位点仅占0.2%,数据完整性达到99.8%。在不同实验室、不同电泳检测平台的评估结果表明,同一荧光电泳检测平台上获得SSR指纹数据一致性高,而不同的电泳检测平台获得的数据存在一定偏差,为实现不同实验室的SSR指纹数据共享,需要统一荧光引物、分析软件及电泳检测平台。对所有审定品种指纹数据进行整体两两比较,表明中国玉米审定品种之间差异比较大,品种间差异位点百分比集中在80%—95%(占78.28%),品种间差异位点百分比在50%以上的已达到99.21%,而低于20%的只有0.09%;对玉米审定品种杂合率水平进行分析,平均品种杂合率达到64%,主要集中在50%—80%(占89%)。通过玉米品种标准指纹比对服务平台(网址:http://www.maizedna.org/)实现了指纹库的共享。【结论】形成了构建作物品种SSR指纹库的标准化程序,构建了3 998份玉米审定品种的SSR指纹库,通过多实验室联合比较试验,保证建库数据的准确性和数据库的可共享性;建立了玉米品种标准指纹比对服务平台网站,实现玉米审定品种指纹库在全国种子检验系统的共享。 相似文献
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