[發明專利]袖珍椰子葉綠體基因組及種質的鑒定方法

在審

• 申請號: 202011490172.3
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112501270A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 賀俐;吳楊;龍婉婉;易小妹
• 申請（專利權）人: 井岡山大學
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869
• 代理公司: 南昌大牛知識產權代理事務所(普通合伙) 36135
• 代理人: 喻莎

本發明涉及袖珍椰子葉綠體基因組及利用其對袖珍椰子近緣物種的種質鑒定方法。本發明利用葉綠體基因組，選取金光竹節椰、竹節椰子、袖珍椰子、纓絡竹節椰提取它們的DNA，并利用本發明中袖珍椰子葉綠體基因組所設計的特異性引物和PCR擴增方法對它們進行PCR擴增，該方法可以特異性擴增到袖珍椰子葉綠體基因序列，具有快速有效的鑒別袖珍椰子的特點。

技術領域

本發明涉及袖珍椰子葉綠體基因組及利用其對袖珍椰子近緣物種的種質鑒定方法。

背景技術

袖珍椰子(chamaedorea elegans)又名矮生椰子、袖珍棕，為棕櫚科竹節椰屬，是室內保健花卉，能夠凈化空氣中的苯、三氯乙烯和甲醛，有一定的殺菌功能，有利于增加室內負離子濃度。由于袖珍椰子擅長改善室內空氣質量，也被稱為生物中的“高效空氣凈化器”，因此應制定合理的保護、保存和開發棕櫚科野生資源的計劃，加強對袖珍椰子種質資源的創新、保護和利用。

葉綠體基因組包含豐富的遺傳信息，以結構、大小和基因種類均較保守而著稱，被廣泛應用于物種鑒定及系統進化研究，對于破譯親緣關系較近植物類群間的系統發育關系具有重要貢獻。基于葉綠體全基因組序列提供的多基因或序列片段相結合的方式來重建科間、屬間的物種進化和系統分類地位已逐步成為新的研究趨勢，并取得了較好的成果。

本發明對袖珍椰子的葉綠體基因組序列進行測定，通過生物信息學軟件，準確注釋葉綠體所有基因，進而對其葉綠體基因組結構、基因成分、密碼子使用、重復序列和SSR位點探究，以揭示袖珍椰子cpDNA的多樣性及進化特征，為種質資源保護、優良品種選育、分子標記開發、棕櫚科各屬間進化和起源關系提供重要的遺傳數據。

發明內容

本發明的目的在于提供袖珍椰子葉綠體基因組，用以填補現有技術的基因數據庫沒有袖珍椰子葉綠體基因組序列的空白，建立了利用葉綠體基因組對袖珍椰子近緣物種的種質鑒定方法，為其理論研究和種質鑒定提供有力的理論和技術支撐。

為實現上述目的，本發明提供一種袖珍椰子葉綠體基因組及種質的鑒定方法，所述基因組及種質的鑒定包括以下步驟：

(1)植物DNA的提取

將植物新鮮葉片用液氮充分研磨，利用改良的CTAB法提取袖珍椰子及其近緣物種DNA；

(2)葉綠體基因組測序

樣品基因組DNA檢測合格后，用超聲波將DNA片段化，然后對片段化的DNA進行片段純化、末端修復、3′端加A、連接測序接頭，再用瓊脂糖凝膠電泳進行片段大小選擇，進行PCR擴增形成測序文庫，建好的文庫先進行文庫質檢，質檢合格的文庫用Illumina Novaseq平臺進行測序；

(3)測序數據的質量控制

使用fastp v0.20.0軟件對原始數據進行過濾，過濾后獲得高質量的測序數據；

(4)基因組測序數據的組裝

使用bowtie2 v2.2.4 very-sensitive-local模式比對NCBI葉綠體基因組數據庫，將比對上的測序序列當做樣品的葉綠體基因組測序序列，組裝核心模塊采用SPAdesv3.10.1軟件組裝葉綠體基因組，kmer 分別使用55、87、121，組裝不依賴參考基因組；

(5)葉綠體基因組圖譜

使用OGDRAW制作葉綠體基因組圖譜；

(6)袖珍椰子及其近緣物種的種質鑒定

以設計的Primer1和Primer2為擴增引物，利用所提取的DNA為模板，進行PCR擴增。