基于EST-SSR分子标记的柞蚕品种遗传多样性分析

The stocking of Chinese oak silkworm, Antheraea pernyi, is the main industry of peasants in China, especially, in the North mountainous. At present, a total of 124 inbred strain resources, which are divided into different voltinism, skin color, and geosystem, are kept in major producing areas. However, the knowledge on the genetic diversity and evolutionary relationships of these inbred strains remains unclear, due to the lower level of molecular research in this industry. To some extent, it limits the reasonable protection and sustainable utilization of inbred strain resources. To address this key question related to the production of A. pernyi industry, in this project, we will develop EST-SSR molecular markers from the transcriptome data of A. pernyi; and screen plenty of SSRs on the method we had used sucessfully. Ultimately, we will detect the diversity of inbred strain resources; to determine the genetic diversity and genetic structure of these inbred strains; and to reconstruct the strain differentiation relationships. The results obtained in this project will provide the theorical evidences for clarifying the genetic and evolutionary basis of inbred strain resources, and utilization and reservation of these inbred strain resources of A. pernyi.

柞蚕放养不但是我国的特色产业，而且是北方山区农民致富的主要产业。目前，柞蚕主产省区保存有124 个品种资源（分属于不同化性、体色和地理系统），由于该产业的分子研究水平较为薄弱，现存品种资源的遗传多样性与系统进化关系仍不清楚，在一定程度上限制了柞蚕品种资源的合理保护和持续利用。为了解决这一柞蚕学科的关键科学问题，本项目拟利用已获得的柞蚕转录组数据开发EST-SSR分子标记。并应用已建立的柞蚕EST-SSR标记筛选技术，获得大量可用的SSR分子标记。最终对现行柞蚕品种的遗传多态性进行鉴定，解析品种资源的遗传多样性和遗传结构，构建基于等位基因频率的品种分化关系。所获结果将为明确柞蚕品种资源的遗传多样性现状、品种的遗传关系，为柞蚕品种资源的合理利用和保护提供依据。

柞蚕放养不但是我国的特色产业，而且是北方山区农民致富的主要产业。目前，柞蚕主产区保存有124份种质资源（分属于不同化性、体色和地理系统）。由于柞蚕的分子研究水平较为薄弱，现存种质的遗传多样性与系统进化关系仍不清楚，在一定程度上限制了柞蚕种质资源的合理保护和持续利用。本项目利用柞蚕转录组数据开发大量的EST-SSR分子标记，并应用已建立的EST-SSR标记筛选技术，获得可用的柞蚕EST-SSR分子标记。然后对现行柞蚕种质的遗传多样性进行鉴定，解析种质资源的遗传结构，构建基于等位基因频率的品种分化关系，以解决这一柞蚕产业的关键科学问题。现已获得以下重要结果：① 开发293对可扩增且产物长度相符的EST-SSR引物，通过产物多态性检测、测序与比对，验证其中100对包含80个可应用的EST-SSR标记。② 基于35个柞蚕EST-SSR标记，分析了15个品种的遗传多样性，进一步确定了柞蚕中等程度的遗传多样性，约66%的遗传变异存在于品种/品系内的个体间。③ 利用距离聚类与模型聚类两种统计方法，在15个品种间获得相似的遗传分化关系，揭示了柞蚕品种间较明显地理性聚类关系和部分地体色聚类关系。④ 来自15个品种的150个柞蚕个体的聚类结果，揭示了育成时间较长以及具有特殊表型性状的柞蚕品种纯度较高。所获结果可为明确部分柞蚕种质的遗传多样性现状、品种的遗传关系，为柞蚕种质资源的保护与合理利用提供依据。