[发明专利]基于一种杜氏藻核心基因组序列进行品系鉴定的方法

说明书

本发明属于植物分子鉴定技术领域，具体涉及基于一种杜氏藻核心基因序列进行品系鉴定的方法。该方法主要包括：样本搜集、纯化与培养；全基因组DNA提取；构建DNA测序文库；获取待测藻株和杜氏藻Dunaliella quartolecta全基因组测序数据；杜氏藻D.quartolecta核心基因组测序片段筛选与从头组装，对组装的核心基因组序列进行基因组分、蛋白功能注释及基因组重叠群共线性分析；利用单核苷酸多态性构建系统进化树，当待测藻株与四叶杜氏藻聚为一簇，且分支的数据支持率在0.99～1.00，遗传相似度百分比大于≥99％，待测藻株即为D.quartolecta。

技术领域

本发明属于植物分子鉴定技术领域，具体涉及基于一种杜氏藻核心基因组序列进行品系鉴定的方法。

背景技术

杜氏藻Dunaliella quartolecta是一种生活在海洋、盐湖及其它极端环境的真核单细胞微藻，属绿藻门、绿藻纲、团藻目、盐藻科、杜氏藻属，抗逆性强，无细胞壁，含色素体和蛋白核，细胞顶端具鞭毛。杜氏藻D.quartolecta富含甘油、β-胡萝卜素、藻多糖等生物活性物质，属于特色经济微藻。以杜氏藻D.quartolecta中的特色品系作为生物反应器，对其活性物质进行提取及工业化生产，在食品加工、医疗保健、生物柴油等领域具有重要的应用前景。然而，目前国内外已被鉴定的杜氏藻属共23个种，形态相似且广谱耐盐，单从形态学角度对其中的杜氏藻D.quartolecta进行鉴定难度很大。从DNA标记、基因标记、蛋白标记的角度虽提高了藻株鉴定的效率，然而准确率仍然受到分子标记手段、片段的保守性及扩增或实验程序的非通用性等因素限制，一些近缘藻株的常规分子鉴定常会遇到候选扩增片段少、通用标记特异性差、新型标记及特异性引物开发周期长、PCR扩增程序仍需优化等缺点，获得的鉴定结果也往往存在假阳性。作为杜氏藻属中一类重要的高附加值特色品系，杜氏藻D.quartolecta资源的分子鉴定十分关键。因此，研发一种更精准、快速、通用的杜氏藻D.quartolecta分子鉴定方法很有必要。

由于下一代DNA测序技术的快速发展，基于物种全基因组水平的分子鉴定技术成为可能。较传统的分子鉴定技术，全基因组水平的鉴定遗传信息量更大，检测范围更广，对于近缘物种的鉴定更有效，可获取的遗传变异信息更丰富。目前，很多模式物种的全基因组测序数据已经公布。虽然盐生杜氏藻(D.salina)的参考基因组测序数据已于2017年公布(Dunsal1 v.2)，然而，作为另一种典型的嗜盐杜氏藻D.quartolecta，迄今仍未有该藻株全基因组测序工作的相关报道。利用当前流行的二代联合三代测序技术对物种进行全基因组测序，虽然能获得该物种较为完整的遗传信息，但仍存在以下几方面缺陷：(1)所有测序片段均须进行完全比对，运算耗时较长，数据量产出庞大，会消耗计算机大量的时间和资源，不利于分子鉴定工作的及时开展；(2)基因组组装及生物信息分析不仅高度依赖国内外测序公司的二代和三代高通量测序平台，如Illimina、Nanopore、PacBio等，而且受物种基因组大小及平台计算能力的限制，结果产出周期较长，造价较高，普通实验室往往难以承担；(3)对近缘物种进行分子鉴定，将高度依赖其全基因组重测序质量，而这又与参考物种基因组质量紧密相关，若参考物种基因组测序深度不够、组装质量不高，将影响待测物种基因组的重测序结果，进而导致物种鉴定出现偏差。

因此，如何提供一种准确、高效、经济的从待测藻株中鉴定杜氏藻D.quartolecta的方法是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述问题本发明提供了基于一种杜氏藻核心基因组序列进行品系鉴定的方法。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

基于一种杜氏藻核心基因组序列进行品系鉴定的方法，包括以下步骤：

(1)样本搜集、纯化与培养：采集待测藻株及杜氏藻D.quartolecta，将待测藻株经纯化后进行室内扩大培养；