| 植物品种SSR指纹分析专用软件SSR Analyser的研发 |
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| 引用本文： | 王凤格,李欣,杨扬,易红梅,江彬,张宪晨,霍永学,朱丽,葛建镕,王蕊,任洁,王璐,田红丽,赵久然.植物品种SSR指纹分析专用软件SSR Analyser的研发[J].中国农业科学,2018,51(12):2248-2262. |
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| 作者姓名： | 王凤格 李欣 杨扬 易红梅 江彬 张宪晨 霍永学 朱丽 葛建镕 王蕊 任洁 王璐 田红丽 赵久然 |
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| 作者单位： | 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 100097，2北京华生恒业科技有限公司，北京 100083 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划（2017YFD0102001）、北京市科委科技计划课题（Z161100001116089） |
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| 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。
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| 关 键 词： | 植物品种 SSR DNA指纹 荧光毛细管电泳 软件开发 |
| 收稿时间： | 2018-02-06 |
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