[发明专利]互花米草种群的SNP标记的分型方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种基于SNP标记的互花米草分子标记筛选技术。

背景技术

互花米草（Spartina alterniflora）是一种原产北美大西洋沿岸的多年生草本植物。因其促淤造陆和消浪护堤作用显著而被许多国家引种。1979年，南京大学从美国东南部的北卡罗莱纳、乔治亚和佛罗里达引种了3种不同生态型互花米草至福建罗源湾，随后扩大分布至我国海岸潮间带辽宁丹东以南的广大区域，并取得了一定的生态和经济效益。但作为外来物种，其强大的繁殖能力和高大密集的种群特征，对我国沿海滩涂地区的生态系统、生物多样性和水产养殖产生了较大的负面影响，2003年被环保总局列入我国第一批16种外来入侵物种名单。如今中国已成为全球遭受外来物种入侵危害最严重的国家之一，已发现外来入侵物种488种，其中50余种位列世界自然保护联盟公布的全球100种最具威胁外来物种，每年造成的直接经济损失达1200亿元，治理投入更是难以估算。近年来入侵我国的外来生物更是呈现出传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧、经济损失加重等趋势。因此，生物入侵问题越来越受到世人的关注，包括其成因、危害及控制技术等诸多方面。但目前，大部分的研究主要集中在竞争性排斥、生态位替代、生物学特性、化感、捕食、寄生等生态过程，缺乏对其种群溯源、快速适应与进化模式、快速入侵与扩张动力等入侵机制方面的理解。

SNP标记是美国学者Lander E于1996年提出的第三代DNA遗传标记。SNP是指同一位点的不同等位基因之间仅有个别核苷酸的差异或只有小的插入、缺失等。从分子水平上对单个核苷酸的差异进行检测，SNP标记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。

组成DNA的碱基虽然有4种，但SNP一般只有两种碱基组成，所以它是一种二态的标记，即二等位基因（biallelic）。由于SNP的二态性，非此即彼，在基因组筛选中SNPs往往只需+/-的分析，而不用分析片段的长度，这就利于发展自动化技术筛选或检测SNPs。从分子水平上对单个核苷酸的差异进行检测，SNP标记可帮助区分个体间遗传物质的差异。

随着SNP标记技术的成熟及其在分子生态学中的广泛应用，外来物种种群溯源、入侵机理日益成为国际上研究的重点。大量的研究表明外来入侵种能在如此短的时间内迅速地做出适应性的进化，可能与其自身的遗传结构密切相关。因而，在外来入侵物种上，亟需一种能够有效揭示外来入侵物种遗传本质的方法。

本发明以互花米草为对象，在整个基因组内批量寻找多态性位点，全面评估互花米草的多样性，建立一种基于SNP标记的互花米草种群溯源方法，为进一步研究和控制互花米草等相关物种提供有力的技术支持。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于SNP标记的互花米草种群溯源方法，能够在基因组序列信息较少的情况下，获得大量的核苷酸多态性标记，发现引入的不同互花米草种群之间存在的遗传变异，为揭示其遗传本质和入侵机制，进一步研究和控制互花米草提供有力的技术支持。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种鉴定外来入侵物种互花米草种群的DNA分子标记方法，步骤如下：

1)种群调查及取样；

2)DNA提取；

3)测序；

4)筛选目标基因R71；

5)根据目标基因R71设计引物，正向引物如序列表中SEQ ID NO：1所示；反向引物如序列表中SEQ IDNO：2所示；

6)PCR扩增；

7)测序；

8)序列拼接、比对，鉴定记录单核苷酸多态性位点。

进一步地，所述目标基因R71是通过高通量转录组测序后筛选得到。

进一步地，所述PCR扩增的反应条件为：94℃预变性3min，94℃30s、54℃30s、72℃1.5min，39个循环，72℃延伸10min。

进一步地，所述目标基因R71在互花米草种群中有8个SNP位点，目标基因R71基因片段如序列表中SEQ ID NO：3所示，其中8个SNP位点分别位于73、117、135、179、224、230、254、616。

进一步地，高通量转录组测序的方法：提取样本总RNA，用Oligo(dT)的磁珠富集分离mRNA，合成双链cDNA，构建转录组测序文库，插入片段长度约为500bp,在illumina HiSeq2000测序仪上进行高通量测序，使用Trinity软件对测序片段进行拼接，从而得到基因序列。