金钗石斛EST中的短串联重复序列挖掘与分析

2011年 5月

M ay. 2011

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华南师范大学学报 (自然科学版 )

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2011年第 2期

 N o. 2, 2011

收稿日期: 2010- 11- 09

基金项目: 国家自然科学基金 - 广东省联合基金项目 ( u0731006) , 广东省博士启动基金项目 ( 10451063101005250), 广东省植物发育重点实验

室开放基金项目

* 通讯作者, hql@i scnu. edu. cn

文章编号: 1000- 5463( 2011) 02- 0113- 06

基于金钗石斛 EST 的短串联重复序列的挖掘

梁  山, 陈莉莉, 李洪清

*

(广东省植物发育工程重点实验室, 华南师范大学生命科学学院, 广东广州 510631 )

摘要: 利用计算机程序搜索了金钗石斛 EST 上的短串 联重复位点, 共获得 2 122个基序 长度 2~ 7 bp, STR 长 度不小

于 12 bp且重复次 数不小于 3的 STR 位点. 其中, 3 bp- STR 最为丰富, 而 2 bp和 6 bp基 序的 STR 位点在 可表达基

因中富集. 金钗石斛基因组 存在 439 个 基因 特异 分 布的 STR 位 点, 暗 示这 些 STR 位 点可 能与 特 定的 功能 基 因共

进化.

关键词: 金钗石斛; 短串 联重复; 表达序列标签

中图分类号: Q 785   文献标志码: A

  短串联重复序列 ( STR ), 也称微卫星 ( m icrosatl

lite) , 或 S im ple Sequence R epeat( SSR ), 是由长度为

1~ 6bp的基序头尾相接形成的串联重复序列, 多数

重复 10~ 100次. STR 广泛分布于基因组中, 多见于

非编码区域, 也有分布于具有编码意义的外显子区

域. EST - STR 就是在编码序列中的 STR 分子标记.

与基因组 STR相比, EST - STR 与功能基因连锁, 其

多态性可能反应基因功能的变异和进化. H  FTE 等

提出, 通过 EST 发掘拟南芥的分子标记有助于候选

基因的突变体构建和图位克隆

[ 1]

. 然而大多数的非

模式物种与拟南芥不同, 其研究由于基因组数据的

缺失和遗传操作的困难而面临 困境. 近几年, 利用

EST 数据快速发掘分子标记成为了基因组研究的重

要手段之一. EST - STR 作为有效的分子标记已被

用于非模式物种的基因组

[ 2- 3]

、遗传多样性

[ 4- 5 ]

和

基因功能的研究

[ 6- 7]

.

金钗石斛 (D endrobium nobile)属兰科石斛属, 是

多年生单子叶植物, 常用于药用, 也是深受喜爱的观

赏花卉. 目前, 对金钗石斛的研究主要集中在药用成

分的分离和药效药理研究

[ 8 ]

、与近缘种属的遗传多

样性等

[ 9]

, 也有调查石斛属物种的染色体数目和类

型的报道

[ 10- 11]

. 鲜有对金钗石斛基因和基因组的研

究. 本研究利用生物信息学手段, 对前期工作获得的

金钗石斛 EST 数据进行挖掘, 搜索 STR /STR 位点,

为进一步为研究金钗石斛和近缘种属的基因组提供

基础.

1 材料和方法

1. 1 EST数据源

EST 序列数据为本室通过前期研究收集获得,

一共包括 13 098条 EST 序列 (未发表数据 ).

1. 2 STR的搜索

将 EST序列以 FA STA 格式保存于同一个文件

中, 利用 STR F inder

[ 12]

搜索序列长度大于或等于

12bp的短串联 重复序 列 ( S im ple Sequence Repea,t

STR). 设置参数为: Percentage cuto ff= 100, M in. base

length= 12, M ax. m otif size= 7, 即搜索重复基序长度

小于或等于 7 bp, 且 STR 长度不小于 12 bp的完全

匹配的 STR位点.

2 结果与分析

2. 1 金钗石斛中 EST- STR的主要类型和特征

利用 STR F inder

[ 12]

, 依据 2 个标准, 本研究对

13 098个金钗石斛 EST C luster的一致 ( consensus)

序列上基序长 度为 2 ~ 7bp的 STR 位点进行了搜

索. 根据筛选标准 1( STR长度  12 bp, 重复次数 

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