Analysis and development application of SSR locus based on transcriptome sequencing of Mytilus coruscus

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240954

Abstract

Abstract:

To further develop EST-SSR molecular markers suitable for Mytilus coruscus，a large number of SSR loci were obtained using transcriptome sequence information，and the loci information and population genetic diversity were analyzed. The results showed that a total of 134 331 UniGene sequences were obtained by transcriptome sequencing，with a total of 15 988 SSR loci detected，occurring at a frequency of 11.900%，averaging one SSR locus per 4.16 kb. There were a total of 172 types of repeat motifs in intact SSR loci，among which mononucleotide and dinucleotide repeats were the main types，accounting for 83.00% and 11.22% of the total SSR loci，respectively. The A/T motif（80.91%）and AT/AT motif（7.70%）were the main types. A total of 31 125 pairs of SSR primers were designed，and 11 out of 60 randomly selected primers showed polymorphism，accounting for 18.33%. The genetic diversity of the Mytilus coruscus population was analyzed using polymorphic primers，and a total of 39 alleles were detected. The number of alleles（N_a）at each locus was 3-5，and the average observed heterozygosity（H_o），average expected heterozygosity（H_e），and average polymorphic information content（PIC）were 0.33，0.56，and 0.48，respectively. Among them，8 loci deviated significantly（p<0.01）from Hardy-Weinberg equilibrium. The development of these EST-SSR molecular markers can provide effective support for population genetics，genetic relation，gene linkage analysis，genetic diversity assessment of Mytilus coruscus.

Key words: Mytilus coruscus, simple sequence repeat（SSR）, transcriptome

CLC Number:

S944.4⁺2

SHAO Yanqing, FANG Jun, LIU Yijiang, JIN Hanyu, LI Tengteng. Analysis and development application of SSR locus based on transcriptome sequencing of Mytilus coruscus[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2026, 67(2): 470-476.

Figures/Tables 6

References 28

[1]	孙效文，张晓锋，赵莹莹，等. 水产生物微卫星标记技术研究进展及其应用［J］. 中国水产科学，2008，15（4）：689-703.
	SUN X W， ZHANG X F， ZHAO Y Y，et al. Development and application of microsatellite markers in aquatic species［J］. Journal of Fishery Sciences of China，2008，15（4）：689-703.
[2]	方敏. 微卫星标记在鳙群体遗传、亲子鉴定及关联分析中的应用［D］. 南京：南京农业大学，2019.
	FANG M. Applications of microsatellite loci in population genetics，parentage identification and correlation analysis of bighead carp（Hypophthalmichthys nobilis）［D］. Nanjing：Nanjing Agricultural University，2019.
[3]	YU Z N， WANG Y H， FU D K. Development of fifty-one novel EST-SSR loci in the Pacific oyster，Crassostrea gigas by data mining from the public EST database［J］. Conservation Genetics Resources，2010，2（1）：13-18.
[4]	张广明. 栉孔扇贝和虾夷扇贝通用SSR的开发及杂交组合的亲子鉴定［D］. 上海：上海海洋大学，2017.
	ZHANG G M. Exploration and transferability evaluation of SSRs in Chlamys farreri and Patinopecten yessoensis and parentage identification［D］. Shanghai：Shanghai Ocean University，2017.
[5]	闫路路，秦艳杰，闫喜武，等. 基于转录组平台的蛤仔微卫星标记筛选［J］. 生态学报，2015，35（5）：1573-1580.
	YAN L L， QIN Y J， YAN X W，et al. Development of microsatellite markers in Ruditapes philippinarum using nextgeneration sequencing［J］. Acta Ecologica Sinica，2015，35（5）：1573-1580.
[6]	方军，沈彦鹏，张雷雷，等. 基于转录组数据的青蛤微卫星标记开发与验证［J］. 应用海洋学学报，2020，39（2）：214-220.
	FANG J， SHEN Y P， ZHANG L L，et al. Development and verification of SSR markers in Cyclina sinensis ［J］. Journal of Applied Oceanography，2020，39（2）：214-220.
[7]	SUN S，LYU D， JIN X S，et al. Parent-offspring relationship recognition based on SSR and mtDNA confirmed resource supplement effect of Fenneropenaeus chinensis release［J］. Acta Oceanologica Sinica，2024，43（2）：156-160.
[8]	张永德，文露婷，罗洪林，等. 卵形鲳鲹基因组调研及其SSR分子标记的开发应用［J］. 南方农业学报，2020，51（5）：983-994.
	ZHANG Y D， WEN L T， LUO H L，et al. Genome survey and development of SSR molecular markers for Trachinotus ovatus ［J］. Journal of Southern Agriculture，2020，51（5）：983-994.
[9]	齐钟彦. 中国经济软体动物［M］. 北京：中国农业出版社，1998.
[10]	徐嘉康，彭莉华，高伟，等. 光照、水温和密度对厚壳贻贝稚贝群聚性的影响［J］. 大连海洋大学学报，2017，32（3）：275-279.
	XU J K， PENG L H， GAO W，et al. Effects of light intensity，water temperature and density on aggregation of juvenile mussel Mytilus coruscus ［J］. Journal of Dalian Ocean University，2017，32（3）：275-279.
[11]	顾忠旗，杨娜，彭莉华，等. 不同饵料对厚壳贻贝稚贝生长、存活及淀粉酶活性的影响［J］. 大连海洋大学学报，2017，32（4）：428-433.
	GU Z Q， YANG N， PENG L H，et al. Effects of different diets on growth，survival and amylase activity in plantigrades of thick shell mussel Mytilus coruscus ［J］. Journal of Dalian Ocean University，2017，32（4）：428-433.
[12]	毛江静，童巧琼，曹潇，等. 厚壳贻贝人工促熟与自然成熟亲贝的肥满度与营养成分比较［J］. 生物学杂志，2017，34（5）：53-56.
	MAO J J， TONG Q Q， CAO X，et al. Differences of fatness and nutrient content in artificially and naturally ripened Mytilus coruscus ［J］. Journal of Biology，2017，34（5）：53-56.
[13]	丁文扬. 长链脂肪酸对拟交替单胞菌ECSMB14103生物被膜形成和厚壳贻贝附着变态的机制研究［D］. 上海：上海海洋大学，2021.
	DING W Y. Study on the mechanism of long chain fatty acids on Pseudoalteromonas marina ECSMB14103 biofilm formation and settlement and metamorphosis of Mytilus coruscus ［D］. Shanghai：Shanghai Ocean University，2021.
[14]	郭锋，王玉霞，董震宇，等. 高温胁迫下厚壳贻贝（Mytilus coruscus）消化腺代谢组学研究［J］. 海洋与湖沼，2024，55（1）：171-181.
	GUO F， WANG Y X， DONG Z Y，et al. Metabolomics of the digestive gland of Mytilus coruscus under high-temperature stress［J］. Oceanologia et Limnologia Sinica，2024，55（1）：171-181.
[15]	孙闻婧，陈传悦，梁泽玮，等. 长期饥饿胁迫下厚壳贻贝的生理生化响应及性腺转录组［J］. 水产学报，2024，48（4）：147-158.
	SUN W J， CHEN C Y， LIANG Z W，et al. Physiological and biochemical responses and gonad transcriptome analysis of Mytilus coruscus under long-term starvation［J］. Journal of Fisheries of China，2024，48（4）：147-158.
[16]	HAN Y， ZHOU W S， TANG Y，et al. Microplastics aggravate the bioaccumulation of three veterinary antibiotics in the thick shell mussel Mytilus coruscus and induce synergistic immunotoxic effects［J］. Science of the Total Environment，2021，770：145273.
[17]	刘硕博，唐祖蓉，申望，等. 基于F型mtDNA D-Loop的厚壳贻贝（Mytilus coruscus）群体遗传多样性研究［J］. 海洋与湖沼，2019，50（2）：355-364.
	LIU S B， TANG Z R， SHEN W，et al. Study on the genetic diversity of Mytilus coruscus in the East China Sea［J］. Oceanologia et Limnologia Sinica，2019，50（2）：355-364.
[18]	夏飞宇，张秀梅，徐翩，等. 野生与养殖厚壳贻贝体框特征和线粒体16S rRNA基因的比较分析［J］. 南方水产科学，2023，19（5）：168-176.
	XIA F Y， ZHANG X M， XU P，et al. Comparative analysis of shell frame characteristics and mitochondrial 16S rRNA gene between wild and cultured mussels（Mytilus coruscus）［J］. South China Fisheries Science，2023，19（5）：168-176.
[19]	SHEN Y B， BAI Z Y， GUO S Z，et al. Polymorphic microsatellite loci for population genetics of the hard shelled mussel，Mytilus coruscus ［J］. Conservation Genetics Resources，2013，5（1）：121-123.
[20]	刘新雨，田洁. 大蒜转录组简单重复序列标记分析与分子标记开发［J］. 浙江农业学报，2020，32（9）：1615-1625.
	LIU X Y， TIAN J. Analysis of simple sequence repeats in transcriptome of garlic（Allium sativum L.）and development of molecular markers［J］. Acta Agriculturae Zhejiangensis，2020，32（9）：1615-1625.
[21]	BOTSTEIN D， WHITE R L， SKOLNICK M，et al. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms［J］. American Journal of Human Genetics，1980，32（3）：314-331.
[22]	刘博，邵艳卿，滕爽爽，等. 缢蛏（Sinonovacula constricta）EST-SSR分布特征及引物开发利用［J］. 海洋与湖沼，2012，43（1）：132-137.
	LIU B， SHAO Y Q， TENG S S，et al. Characterization，development and utilization of primers of EST-SSR in Sinonovacula constricta ［J］. Oceanologia et Limnologia Sinica，2012，43（1）：132-137.
[23]	李东明，杨爱国，吴彪，等. 栉江珧（Atrina pectinata）EST-SSR标记的开发与应用［J］. 渔业科学进展，2017，38（2）：137-142.
	LI D M， YANG A G， WU B，et al. Development and application of the EST-SSR markers in Atrina pectinata ［J］. Progress in Fishery Sciences，2017，38（2）：137-142.
[24]	陈丽梅，李莉，石栩蔚，等. 基于转录组数据的毛蚶SSR分子标记开发与评价［J］. 渔业科学进展，2022，43（3）：129-137.
	CHEN L M， LI L， SHI X W，et al. Development and evaluation of SSR markers based on transcriptome sequencing in Scapharca kagoshimensis ［J］. Progress in Fishery Sciences，2022，43（3）：129-137.
[25]	王忠良，丁燏，许尤厚，等. 基于转录组数据的马氏珠母贝EST-SSR位点的信息分析及其多态性检测［J］. 海洋与湖沼，2015（3）：687-693.
	WANG Z L， DING Y， XU Y H，et al. Polymorphism of est-SSRs from Pinctada martensii based on transcriptome datasets［J］. Oceanologia et Limnologia Sinica，2015（3）：687-693.
[26]	熊钢，王晓清，王佩，等. 泥东风螺EST-SSR开发及其群体遗传多样性分析［J］. 渔业科学进展，2020，41（4）：117-124.
	XIONG G， WANG X Q， WANG P，et al. Development and genetic diversity analysis of Babylonia lutosa with EST-SSR markers［J］. Progress in Fishery Sciences，2020，41（4）：117-124.
[27]	BAI Z Y， YIN Y X， HU S N，et al. Identification of genes involved in immune response，microsatellite，and SNP markers from expressed sequence tags generated from hemocytes of freshwater pearl mussel（Hyriopsis cumingii）［J］. Marine Biotechnology，2009，11（4）：520-530.
[28]	TEMNYKH S， DECLERCK G， LUKASHOVA A，et al. Computational and experimental analysis of microsatellites in rice（Oryza sativa L.）：frequency，length variation，transposon associations，and genetic marker potential［J］. Genome Research，2001，11（8）：1441-1452.

重复类型	数量	占总SSR位点的比例/%	出现频率/%	平均长度/bp
单核苷酸	12 447	83.00	9.266	13.31
二核苷酸	1 682	11.22	1.252	16.06
三核苷酸	662	4.41	0.493	17.56
四核苷酸	176	1.18	0.132	24.66
五核苷酸	24	0.16	0.017	30.00
六核苷酸	4	0.03	0.003	34.50
总计	14 995	100.00	11.163	—

重复类型	数量	占总SSR位点的比例/%	出现频率/%	平均长度/bp
单核苷酸	12 447	83.00	9.266	13.31
二核苷酸	1 682	11.22	1.252	16.06
三核苷酸	662	4.41	0.493	17.56
四核苷酸	176	1.18	0.132	24.66
五核苷酸	24	0.16	0.017	30.00
六核苷酸	4	0.03	0.003	34.50
总计	14 995	100.00	11.163	—

重复类型	重复基序种类	重复基序	数量	占总SSR位点的比例/%	出现频率/%
合计			14 995	100.00	11.163
单核苷酸	2	A/T	12 133	80.91	9.032
单核苷酸	2	C/G	314	2.09	0.234
二核苷酸	3	AT/AT	1 154	7.70	0.859
		AC/GT	338	2.25	0.252
		AG/CT	190	1.27	0.141
三核苷酸	8	AGT/ACT	155	1.03	0.115
		ATT/AAT	135	0.90	0.100
		AAC/GTT	95	0.63	0.071
		AAG/CTT	84	0.56	0.063
		AGG/CCT	64	0.43	0.048
		其他	129	0.86	0.096
四核苷酸	17	AAAC/GTTT	33	0.22	0.025
		ATAC/GTAT	33	0.22	0.025
		AAGT/ACTT	24	0.16	0.018
		AAAT/ATTT	24	0.16	0.018
		CAGA/TCTG	19	0.13	0.014
		其他	43	0.29	0.032
五核苷酸	9	AAAAC/GTTTT	6	0.04	0.004
		TAAAA/TTTTA	4	0.03	0.003
		TTTAC/GTAAA	4	0.03	0.003
		其他	10	0.06	0.007
六核苷酸	4	其他	4	0.03	0.003

重复类型	重复基序种类	重复基序	数量	占总SSR位点的比例/%	出现频率/%
合计			14 995	100.00	11.163
单核苷酸	2	A/T	12 133	80.91	9.032
单核苷酸	2	C/G	314	2.09	0.234
二核苷酸	3	AT/AT	1 154	7.70	0.859
		AC/GT	338	2.25	0.252
		AG/CT	190	1.27	0.141
三核苷酸	8	AGT/ACT	155	1.03	0.115
		ATT/AAT	135	0.90	0.100
		AAC/GTT	95	0.63	0.071
		AAG/CTT	84	0.56	0.063
		AGG/CCT	64	0.43	0.048
		其他	129	0.86	0.096
四核苷酸	17	AAAC/GTTT	33	0.22	0.025
		ATAC/GTAT	33	0.22	0.025
		AAGT/ACTT	24	0.16	0.018
		AAAT/ATTT	24	0.16	0.018
		CAGA/TCTG	19	0.13	0.014
		其他	43	0.29	0.032
五核苷酸	9	AAAAC/GTTTT	6	0.04	0.004
		TAAAA/TTTTA	4	0.03	0.003
		TTTAC/GTAAA	4	0.03	0.003
		其他	10	0.06	0.007
六核苷酸	4	其他	4	0.03	0.003

重复类型	重复次数											总数
重复类型	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	≥15	总数
单核苷酸	—	—	—	—	—	4 844	2 303	1 217	770	572	2 741	12 447
二核苷酸	—	706	352	205	119	66	68	53	18	21	74	1 682
三核苷酸	420	120	57	43	1	4	5	2	1	1	8	662
四核苷酸	104	47	5	5	2	1	4	1	4	0	3	176
五核苷酸	18	0	1	2	0	2	1	0	0	0	0	24
六核苷酸	2	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0	4
总计	544	874	416	255	122	4 917	2 381	1 273	793	594	2 826	14 995