白菜染色体特异性SSR分子标记的开发

摘要

本研究以国际芸薹属基因组计划（MBGP）已公布的509条白菜BAC的DNA序列为研究对象，搜索其中的SSR位点，开发了SSR分子标记，并以No．2127-17和ZY821的88个DH株系为作图群体，利用所开发的SSR标记构建了甘蓝型油菜油菜遗传连锁图，并将该图谱与白菜标准图谱进行了比较分析。主要结果如下：
　　 1．对509条白菜“种子”BAC的DNA序列进行SSR位点搜索，共检出29，671个SSR。在509个白菜BAC中，单个BAC中搜索出的SSR数目在7-134之间。长度大于或等于20 bp的Ⅰ类SSR占13.2％，平均每15.5 kb有一个Ⅰ类SSR。长度在12 bp-20 bp之间的Ⅱ类SSR占86.8％，平均每2.4 kb有一个Ⅱ类SSR。这些SSR包括一至五核苷酸重复类型，其中，一至三核苷酸重复类型的SSR数目最多。单核苷酸重复中，（A）n的出现频率远大于（G）n。4种二核苷酸重复基元中，（AT）n出现频率最高，其次是（AG）n，（AC）n和（CG）n出现频率很低。在10种三核苷酸重复基元中，（AAG）n出现频率最高。四、五核苷酸重复基元种类多，分布散，出现频率均较低，其中（AAAN）n和（AAAAN）n出现频率显著高于其他重复基元。
　　 2．在开发SSR标记时，为均匀覆盖白菜基因组，每个BAC只开发1-2个SSR标记，总共开发了788个SSR标记，命名为“BrGMS”。其中，二核苷酸重复类型数目最多，其次是三核苷酸重复类型。用6个甘蓝型油菜品种检测了788对BrGMS引物的扩增效率和多态性。其中有692对引物可以在两个以上的亲本中成功扩增，有357对引物在至少2个亲本间表现出多态性。四核苷酸重复类型SSR引物的扩增效率和多态性比例均为最高。不同重复基元SSR引物的扩增效率和多态性差异较大。二核苷酸重复基元中，（AC）n重复的扩增效率最高，（AG）n的多态性最高。三核苷酸重复基元中，扩增效率较高的是（AGG）n、（ATG）n和（AAG）n，GC含量丰富的重复基元扩增效率较低，但其多态性较高。
　　 3．用150对在No．2127-17和ZY821间有多态性的BrGMS引物分析DH群体基因型，共检测到115个可统计的标记位点，另外用已发表的222对SSR引物在DH群体中检测到了294个标记位点。应用JoinMap3.0软件对这409个位点进行连锁分析，构建了一张包含19个连锁群、共329个位点（265个标记）的甘蓝型油莱遗传图，连锁图总长1731.6 cM，标记间平均图距为5.3 cM，不同连锁群长度变动范围在45.4 cM-187.5 cM之间，各连锁群上标记位点数介于5-39之间。
　　 4．在定位的105个BrGMS标记位点，有85个位点分布在甘蓝型油菜的A基因组中，20个定位在C基因组中。根据BAC物理图可以推断出80个BrGMS标记所在染色体，其中大部分BrGMS标记定位在其BAC克隆来源的染色体上。将此连锁图与MBGP公布的白菜标准图谱进行了比较，A1-A10连锁群与白菜的A01-A10具有很好的同线性关系，A1-A10连锁群上大多数BrGMS标记的排列顺序与其来源白菜BAC克隆在相应白菜染色体上的排列顺序吻合较好。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语表

声明

1前言

1.1标记技术的发展

1.1.1遗传标记的概述

1.1.2 DNA分子标记的分类

1.2 SSR标记技术的发展

1.2.1 SSR标记的开发

1.2.2 SSR标记技术的应用

1.2.3 SSR标记在芸薹属植物中的研究进展

1.3植物遗传连锁图谱的研究

1.3.1图谱构建的理论基础

1.3.2遗传连锁图谱的构建

1.3.3作图群体的比较

1.3.4构建图谱的应用软件

1.3.5甘蓝型油菜遗传图谱研究进展

1.4本研究的目的和意义

2材料与方法

2.1植物材料和DNA提取

2.1.1植物材料

2.1.2植物材料DNA提取

2.2白菜SSR标记的开发及遗传连锁图谱的构建

2.2.1白菜SSR序列来源

2.2.2白菜SSR标记开发

2.2.3白菜SSR引物的PCR扩增

2.2.4扩增产物聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)检测

2.2.5连锁分析及图谱构建

3结果与分析

3.1白菜基因组中SSR的分布、频率及特征

3.1.1白菜BAC、SSR在染色体上的分布

3.1.2白菜基因组中出现SSR的频率

3.1.3白菜SSR的特征

3.2白菜SSR标记的开发及多态性分析

3.2.1 SSR引物的合成

3.2.2 SSR的扩增效率和多态性分析

3.2.3 SSR长度、重复次数与多态性的关系

3.3甘蓝型油菜遗传连锁图谱的构建

3.3.1群体中标记多态性分析

3.3.2连锁图谱的构建

3.3.3甘蓝型油菜A、C基因组连锁群比对及同源性分析

3.3.4新开发的BrGMS标记在连锁图上的分布

3.4甘蓝型油菜与白菜的同线性分析

4讨论

4.1白菜SSR在染色体上的分布及出现频率

4.2白菜SSR的特征

4.3白菜SSR标记在甘蓝型油菜中的多态性及作图分析

参考文献

致谢