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利用簇毛麦it标记开发0纤毛鹅观草染色体特异分子标记0【字数:6751】

2024-02-24 16:59编辑: www.jxszl.com景先生毕设
利用分布于小麦族七个部分同源群基于簇毛麦设计的1665个IT标记,分别在亲本普通小麦中国春、日本小麦Inayama komugi、纤毛鹅观草、普通小麦-纤毛鹅观草双二倍体和14个普通小麦-纤毛鹅观草二体异附加系中进行扩增并分析。结果表明,有379个标记能够在异附加系中扩增出多态性的条带,多态率为22.76%。其中1Sc专化标记79个,未见1Yc专化标记;2Sc专化标记33个,2Yc专化标记21个;3Sc专化标记15个,3Yc专化标记17个;4Sc专化标记13个,4Yc专化标记13个;5Sc专化标记25个,5Yc专化标记12个;6Sc专化标记22个,6Yc专化标记32个;7Yc专化标记43个,未见7Sc专化标记。此外,还开发了纤毛鹅观草部分同源群上可同时区分Sc和Yc染色体的特殊专化标记54个,其中第一部分同源群1个、第二部分同源群13个、第四部分同源群16个、第五部分同源群8个、第六部分同源群16个。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言(或绪论)1
1材料与方法2
1.1材料 2
1.2方法 3
1.2.1DNA提取3
1.2.2PCR扩增和产物检测3
2结果与分析4
2.1利用普通小麦纤毛鹅观草异附加系筛选多态性引物4
2.2小麦各部分同源群引物筛选结果4
2.2.1纤毛鹅观草1Sc和1Yc特异IT分子标记的筛选4
2.2.2纤毛鹅观草2Sc和2Yc特异IT分子标记的筛选5
2.2.3纤毛鹅观草3Sc和3Yc特异IT分子标记的筛选5
2.2.4纤毛鹅观草4Sc和4Yc特异IT分子标记的筛选5
2.2.5纤毛鹅观草5Sc和5Yc特异IT分子标记的筛选6
2.2.6纤毛鹅观草6Sc和6Yc特异IT分子标记的筛选6
2.2.7纤毛鹅观草7Sc和7Yc特异IT分子标记的筛选7
3讨论 7
致谢8
参考文献9
附录10
表1 本研究所用植物材料及其染色体组成3
图1  *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
标记1V46、1V38的扩增结果5
图2 标记2V284、2V329和2V27的扩增结果5
图3 标记3V115、3V33的扩增结果5
图4 标记4VL54、4VL76和4VL92的扩增结果6
图5 标记5V129、5V117和5V134的扩增结果6
图6 标记6VS85、6VS138和6VS22的扩增结果7
图7 标记7V8的扩增结果7
附表1 IT标记的多态性筛选结果10
利用簇毛麦IT标记开发纤毛鹅观草染色体特异分子标记
引言
小麦是一种非常重要的粮食作物,世界上有40%左右的人口将其作为主要粮食。但是小麦栽培种的基因逐渐变得单一化,无法应对如今出现的全球变暖、病虫害等一系列的环境问题。在小麦的近缘野生物种中,由于长期的自然选择,存在着一些优质、高抗及耐盐碱等特性,是小麦栽培种所缺失的优良性状。为了发掘野生物种的基因潜力,目前,国内外正在进行许多小麦和其近缘物种的杂交,这些远缘杂交工作让我们得到了很多异源易位系、代换系以及附加系。因此,发展效率高、效果好的检测技术,对于远缘杂交和染色体工程育种的快速发展有所帮助,同时也在小麦的种质资源的创新与鉴定上有重大意义。我们之所以要开发新的操作简便、使用快捷、成本低廉且有效的分子标记,就是为了能有效地利用小麦近缘物种的优良基因。
DNA分子标记是建立在DNA核苷酸序列差异性的基础上的遗传标记,其特点是能直接反映基因组DNA的多态性。分子标记具有共显性遗传、不受环境因素的影响、多态性高、分布广和易检测等诸多优越性,它不仅可以标记外源目的基因、追踪外源片段、构建物理图谱,还可以确定外源染色体与小麦之间的同源群关系并进行小麦与近缘物种的比较作图。Cao等[1]认为目前鉴定小麦背景中外源染色质最准确、高效的方法是分子标记技术。常用于检测外源遗传物质的分子标记包括:RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性片段长度多态性标记)、RAPD(Polymerase Chain Reaction,随机扩增多态性DNA标记)、AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism,扩增片段长度多态性标记)、SSR(Simple Sequence Repeat,简单重复序列标记)以及SNP (Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性标记)等。
目前,在小麦的同族亲缘物种中,许多有多态性的分子标记已经被开发,其中包括偃麦草、纤毛鹅观草、鹅观草、黑麦等。
禾本科作物相对于其他植物物种来说更具有紧密的联系[2],并且对于同源基因的序列和结构来说,它们具有很高的共线性关系。对于同源基因来说,外显子相较于内含子更具有保守性,而内含子之间由于发生了碱基替换、插入以及缺失,因而相比较外显子来说具有更高的多态性。Ishikawa 等[3]利用这个原理发明了一种新的PLUG (PCRbased landmark unique gene)标记,其利用小麦跟水稻的共线性关系,开发了24个针对小麦的PLUG标记,且其中19个分子标记可以定位到至少一条的小麦染色体上,因此验证了这个方法的可行性;Ishikawa 等[4]又一次利用小麦和水稻两物种的共线性关系,再次开发了960个PLUG标记,并且利用普通小麦缺体的四体材料把531个PLUG标记定位到1或多条染色体上;Liu 等[5]利用染色体C分带、原位杂交技术和PLUG标记共同鉴定出了两个不一样的普通小麦多年生簇毛麦的添加系Y93166和 Y931A64,而Y93166既有抗秆锈病抗性又有抗白粉病抗性;Li 等[6]利用已开发的针对普通小麦144个PLUG标记,对其在黑麦中进行扩增,成功将79个分子标记定位到了1R7R上,并且根据结果分析了普通小麦和黑麦两物种间染色体的共线性关系。Yang等[7]、Wang等[8]分别使用了原位杂交技术与ESTSTS标记并PLUG标记,鉴定出了普通小麦滨麦二体异代换系-Sub7Ns(D)M1100331158和普通小麦山羊草二体添加系-DA(7Mg)NA0973541291。
纤毛鹅观草[Roegneria ciliaris(Trin)Nevski,2n=4x=28,ScScYcYc]是禾本科、小麦族、小麦亚族的鹅观草属植物,是广泛分布在我国各地、朝鲜、日本以及苏联远东等各个地区的杂草。颜旸等[9]的研究称其对小麦的赤霉病具有较好的抗病性,翁益群等认为其与鹅观草是迄今为止已知的对小麦条纹花叶病抗病性最高的品种[10],另外,还有吕爱枝等的研究表明,纤毛鹅观草还含有抗除草剂Dalapon的基因[11]。为定位、转移和利用纤毛鹅观草中优异基因,目前本实验室已经创制了一整套普通小麦纤毛鹅观草二体异附加系,为了鉴定小麦异附加系中的外源染色体,本试验对已开发的1528个IT标记进行了筛选,研究结果不仅可以有效地鉴定普通小麦背景中的纤毛鹅观草染色质,分析普通小麦染色体组与纤毛鹅观草染色体组之间的共线性关系,而且还可以加速将纤毛鹅观草优异基因向普通小麦的转移与利用。

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