基于转录组测序的辅助鉴定南方大豆皱叶症分子标记开发

[目的]基于转录组测序(RNA-Seq)开发辅助鉴定南方大豆皱叶症(SSCLD)的分子标记,为快速鉴定生产上遇到的大豆皱叶是否为SSCLD提供技术支撑.[方法]利用转录组测序技术分析遗传背景相近的皱叶大豆和正常叶大豆材料在皱叶症诱导环境下的差异表达基因(DEGs),从中去除核苷酸序列高度相似的同源序列,筛选出表达差异较大的DEGs进行分子标记开发,利用皱叶大豆材料和逆境处理试验评价分子标记的表达专一性,并利用不同类型的皱叶表型样本对分子标记进行表达专一性及可靠性验证.[结果]7株皱叶植株样本和5株正常叶植株样本的测序碱基错误率为0.0226～0.0238,Q20和Q30分别在99.00%和99.90%以上的碱基数量占总碱基数量均大于95.00%,GC含量为45.60%～46.24%,表明转录组测序数据质量较好.皱叶大豆材料较正常叶大豆材料有1063个DEGs上调表达,85个DEGs下调表达.根据基因的表达量和同源性,共筛选8个DEGs用作开发分子标记的候选基因,均表现为明显上调表达.8个候选基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组数据基本相符.此外,所筛选基因中有6个基因表达在不同程度上受干旱、水渍、冷害、荫蔽和盐胁迫等逆境胁迫诱导,其中,种植于皱叶症土壤中的皱叶型株系叶片GLYMA_18G033400基因的相对表达量均高于其在正常土壤中受干旱、水渍、冷害、荫蔽和盐等逆境胁迫后的相对表达量.根据GLYMA_18G033400基因序列设计分子标记qCL-18G033400,并用该分子标记对19份不同皱叶类型的叶片样品进行实时荧光定量PCR检测,结果发现,以ΔCt值小于10.00作为SSCLD的判定标准,分子标记鉴定结果同田间鉴定结果一致.[结论]利用转录组测序技术开发的分子标记qCL-18G033400可辅助鉴定SSCLD.