基于怀山药转录组测序的SSR分子标记的开发与应用的任务书.docx

基于怀山药转录组测序的SSR分子标记的开发与应用的任务书
任务书
题目：基于怀山药转录组测序的SSR分子标记的开发与应用
任务背景与意义：
怀山药（Dioscoreahypoglauca）是一种重要的药用植物，具有广泛的药用价值。怀山药主要可用于防治高血压、糖尿病等疾病，其有效成分具有降血压、降血糖、降脂肪等功效。因此，怀山药作为中药材，具有重要的经济和社会价值。
目前，怀山药的品种和栽培技术还需要进一步研究和开发，针对怀山药的分子标记开发和应用可以为怀山药的遗传改良、品种筛选以及监测其种群遗传结构等提供有效的技术手段。而SSR（SimpleSequenceRepeat，简单重复序列）分子标记是一种常用的分子标记技术，具有快速、准确和重复性好等优点，广泛应用于植物遗传学和分子生态学的研究中。
因此，本项目将基于怀山药转录组测序数据，利用生物信息学分析方法开发怀山药的SSR分子标记，并应用于怀山药的遗传多样性和种群遗传结构的研究中，为怀山药的品种改良和种质资源保护等提供重要的科学依据。
研究内容：
1.怀山药转录组测序数据的获取和分析
利用IlluminaHiSeq4000平台对怀山药的转录组进行测序，获取高质量的转录组测序序列。
利用SOAPdenovo软件对测序序列进行组装和拼接，得到怀山药的转录组序列。
使用Tophat2软件将转录组序列比对到参考基因组上，实现转录组序列的注释和生物信息学分析。
2.怀山药SSR分子标记的开发和筛选
选择重复单元长度在1-6的序列，使用Microsatelliteidentificationsoftware(MISA)软件筛选出含有SSR重复序列的转录组序列。
根据SSR序列周围10kb区间内的序列信息，进行引物设计和SSR分子标记的筛选，并进行PCR扩增和测序检测，确认SSR分子标记的可靠性和稳定性。
3.怀山药遗传多样性和种群遗传结构的分析
收集不同地理环境和不同品种的怀山药植株，利用开发出的SSR分子标记进行遗传多样性和种群遗传结构的分析。
采用微卫星标记分析软件（GenAlEx）和结构分析软件（STRUCTURE）对遗传多样性和种群遗传结构进行统计和分析，得出怀山药不同种群和不同品种的遗传多样性特征和遗传结构特征。
4.怀山药种质资源保存和遗传改良的探讨
基于遗传多样性和种群遗传结构的分析结果，探讨怀山药种质资源保存和遗传改良的策略和方法。
特别是对不同种群和不同品种的遗传值度和品质特征进行分析和比较，为怀山药的基础研究提供科学依据和理论基础。
研究时间安排：
1.怀山药转录组测序和生物信息学分析：7个月
2.怀山药SSR分子标记的开发和筛选：6个月
3.怀山药遗传多样性和种群遗传结构的分析：10个月
4.怀山药种质资源保存和遗传改良的探讨：3个月
总计：26个月
预期研究成果：
1.怀山药转录组测序数据和注释结果
2.开发和筛选出的基于SSR的怀山药分子标记数据库
3.怀山药遗传多样性和种群遗传结构的分析结果和统计数据
4.怀山药种质资源保存和遗传改良的策略和方法
参考文献：
1.韩广全,李献华,李超雷,等.怀山药Dioscoreahypoglauca的资源调查[J].中国野生植物资源,2002(5):28-30.
2.王宇辉,刘利芝,王邦文,等.怀山药与几种依云药材的30种生物碱含量及抗氧化活性对比研究[J].江苏农业科学,2013,41(11):1-4.
3.黎金芝,林登娥,徐玉艳,等.怀山药遗传多样性研究进展[J].怀化学院学报(自然科学版),2019,25(6):56-60.
4.王海伦,陈世琼.SSR分子标记及其在植物遗传多样性研究中的应用[J].生命科学,2008,20(5):644-648.