基于SNP标记的广东省松材线虫种群分化研究

doi:10.3969/j.issn.1000-2006.201903007

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南京林业大学学报（自然科学版） ›› 2019, Vol. 43 ›› Issue (6): 25-31.doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.201903007

所属专题：松材线虫专题

基于SNP标记的广东省松材线虫种群分化研究

黄金思(), 奚晓桐(), 丁晓磊, 叶建仁^*()

南京林业大学,南方现代林业协同创新中心,南京林业大学林学院,江苏南京 210037

收稿日期:2019-03-03 修回日期:2019-09-17 出版日期:2019-11-30 发布日期:2019-11-30
通讯作者: 叶建仁
基金资助:
国家重点研发计划(2018YFD0600203);国家自然科学基金项目(31800543)

Study on the population differentiation of Bursaphelenchus xylophilus in Guangdong Province by SNP markers

HUANG Jinsi(), XI Xiaotong(), DING Xiaolei, YE Jianren^*()

Co-Innovation Center for the Sustainable Forestry in Southern China, College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

Received:2019-03-03 Revised:2019-09-17 Online:2019-11-30 Published:2019-11-30
Contact: YE Jianren

摘要/Abstract

摘要：

【目的】运用SNP标记研究中国广东省松材线虫虫株SNP位点多样性,从分子角度探讨广东省不同地区松材线虫种群的亲缘关系,为松材线虫病的疫源追溯提供基础。【方法】收集来自于广东省各地区松材线虫虫株共30株,提取DNA并进行基因组重测序;利用生物信息学软件分析广东省松材线虫的SNPs位点信息及基因型类型,依据以上信息进行种群聚类分析。【结果】对30株松材线虫虫株SNPs数据进行统计分析,发现GD01、GD09、GD12、GD20、GD22、GD24、GD25这7株虫株的SNP数量、纯合子数量都明显少于其余23株虫株;对基因型类型进行统计分析发现,以上7株虫株出现频率较高的基因型为A->G、C->G、G->C、T->C;其余23株虫株则是A->G、C->T、G->A、T->C这4种基因型出现的频率较高。而通过主成分和聚类分析可将这30株虫株分为3类。【结论】广东省松材线虫种群遗传多样性较高,聚类分析表明其具有不同的传播来源。

关键词: 松材线虫, 高通量测序, SNP, 聚类分析, 广东省

Abstract:

【Objective】This study is focused on the genetic variations and population structures among different Bursaphelenchus xylophilus strains isolated from Guangdong Province using single nucleotide polymorphisms (SNPs) as markers. This work provided fundamental information for the establishment of a B. xylophilus tracking system in China.【Method】Thirty strains ofB. xylophilus from different regions of the Guangdong Province were collected and sequenced. Genome-wide SNPs were analyzed using bioinformatics, and population splitting events were discovered based on previous SNP data.【Result】Statistical analysis of SNPs across 30 B. xylophilus strains showed that the number of SNPs and homozygotes in seven of the 30 strains (GD01, GD09, GD12, GD20, GD22, GD24 and GD25) were less than the remaining 23 strains. The genotypes that occurred with a higher frequency in these seven strains were A->G, C->G, G->C, T->C, while the other 23 strains contained genotypes that were A->G, C->T, G->A, T->C. The strains from Guangdong Province could be divided into 3 populations based on PCA and hierarchical clustering.【Conclusion】The genetic diversity ofB. xylophilus population in Guangdong Province is relatively high; thus, it should have different sources through which genetic variation is introduced.

Key words: Bursaphelenchus xylophilus, high-throughput sequencing, SNP, cluster analysis, Guangdong Province

中图分类号:

S763

黄金思,奚晓桐,丁晓磊,等. 基于SNP标记的广东省松材线虫种群分化研究[J]. 南京林业大学学报（自然科学版）, 2019, 43(6): 25-31.

HUANG Jinsi, XI Xiaotong, DING Xiaolei, YE Jianren. Study on the population differentiation of Bursaphelenchus xylophilus in Guangdong Province by SNP markers[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2019, 43(6): 25-31.DOI: 10.3969/j.issn.1000-2006.201903007.

图/表 5

表1

表2

表3

图1

图2

参考文献 27

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序号 No.	虫株编号 strains No.	来源 origin	寄主 host
1	GD01	广东省肇庆市封开县	马尾松(Pinus massoniana)
2	GD02	广东省清远市清城区	马尾松
3	GD03	广东省广州市增城市	马尾松
4	GD04	广东省惠州市惠阳区惠阳新圩1号	马尾松
5	GD06	广东省惠州市惠东县	马尾松
6	GD07	广东省惠州市龙门县龙门麻榕镇 3林班3小班/平陵镇小塘村	马尾松
7	GD08	广东省惠州市博罗县罗浮山1号	马尾松
8	GD09	广东省韶关市武江区	马尾松
9	GD10	广东省广州市黄埔区	马尾松
10	GD11	广东省河源市紫金县	马尾松
11	GD12	广东省汕头市	马尾松
12	GD13	广东省惠州市惠城区汝湖镇上围村	马尾松
13	GD14	广东省东莞市樟木头镇丰门社区	马尾松
14	GD15	广东省东莞市樟木头镇丰门社区	马尾松
15	GD16	广东省东莞市樟木头镇丰门社区	马尾松
16	GD17	广东省广州市天河区龙眼洞林场1号	马尾松
17	GD18	广东省广州市天河区龙眼洞林场2号	马尾松
18	GD19	广东省广州市天河区龙眼洞林场3号	云南松 (P.yunnanensis)
19	GD20	广东省梅州市梅县区雁洋镇	马尾松
20	GD22	广东省韶关市曲江区马坝	马尾松
21	GD23	广东省梅州市梅江区五里亭	马尾松
22	GD24	广东省广宁县州仔镇社区三林班	马尾松
23	GD25	广东省广宁县州古水镇太和二林班	马尾松
24	GD26	广东省丰顺县北斗镇庆瑶村	马尾松
25	GD27	广东省蕉岭县5号	马尾松
26	GD28	广东省蕉岭县6号	云南松
27	GD30	广东省海丰县	马尾松
28	GD31	广东省河源市东源县黄田镇	马尾松
29	GD32	广东省河源市东源县黄田镇	马尾松
30	GD33	广东省东莞市樟木头镇丰门社区	马尾松

引物 primer	序列(5'→3') sequence(5'→3')	长度/bp length	GC占比/% GC percentage
GDF	GTGACAACGGATA TTTGAATCAGT	24	37.5
GDR	GAAGTGCAGCTCC TTTATATCACA	24	41.3
GDS	TTAAATACGAATAGGCCA	18	33.3
待分析序列	TA/GTGCTAATAATTG AGGTGGGAGTAAG

虫株编号 strains No.	SNP数量 SNP quantity	纯合子数量 homozygote quantity	虫株编号 strains No.	SNP数量 SNP quantity	纯合子数量 homozygote quantity	虫株编号 strains No.	SNP数量 SNP quantity	纯合子数量 homozygote quantity	虫株编号 strains No.	SNP数量 SNP quantity	纯合子数量 homozygote quantity
GD01	78 245	42 428	GD10	1 158 658	366 254	GD18	1 427 897	354 404	GD27	1 133 600	789 063
GD02	1 364 867	1 191 744	GD11	1 355 706	1 093 659	GD19	1 470 913	1 286 806	GD28	945 849	729 929
GD03	1 259 223	1 065 554	GD12	187 905	75 659	GD20	224 466	131 091	GD30	1 539 952	979 216
GD04	1 211 458	930 327	GD13	1 316 302	994 812	GD22	109 422	27 868	GD31	1 635 962	1 310 817
GD06	1 267 277	1 052 581	GD14	1 519 325	1 088 515	GD23	1 491 737	1 337 158	GD32	1 582 278	1 218 619
GD07	1 218 974	1 034 847	GD15	1 366 426	912 553	GD24	422 928	61 051	GD33	1 579 436	1 040 948
GD08	1 488 095	824 213	GD16	1 250 553	1 078 640	GD25	219 873	32 207
GD09	212 640	165 757	GD17	1 365 708	1 100 247	GD26	1 021 216	694 699

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Study on the population differentiation of Bursaphelenchus xylophilus in Guangdong Province by SNP markers

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