微卫星遗传标记在家蚕中的应用研究 ——遗传多样性分析、QTL分析、基因定位与分子标记辅助育种

论文摘要

分子标记是开展家蚕功能基因组研究的基础,目前这种技术已经在家蚕中得到了较为广泛的应用。然而,作为第二代分子标记的微卫星标记（Simple sequence repeats,SSR）在此之前在家蚕中仅有为数不多的报道。本研究利用本研究组通过建基因组文库-杂交-测序-设计引物的方法获得的SSR分子标记,进行了家蚕品种资源的遗传多样性分析、遗传连锁图构建及茧质性状的QTL定位、定位镇江株浓核病毒不感染基因nsd-Z并将连锁的SSR标记应用于分子标记辅助育种研究。主要研究结果如下:1、用26个SSR标记研究了31个代表性家蚕品种资源的遗传关系,这些SSR标记在家蚕品种间表现出丰富的多态性,等位片段数量在2-17个,平均为7.2个。每个SSR标记的平均杂合度在0-0.60之间,最高值为0.96。平均多态性指数为0.66（0.12-0.89之间）。用Nei（1978）的方法分析了各品种间的遗传距离,UPGMA聚类结果与传统意义上的形态分类方法接近。所获得的SSR数据经主成分分析支持UPGMA方法的聚类结果。2、用生产上广泛应用的家蚕品种菁松和茧质较差的品种兰10作为亲本组配了BC1分离群体,用SSR标记构建了分子连锁图并对全茧量、茧层量、茧层率、蛹体重进行了QTL分析。与全茧量、蛹体重和茧层量相关的各3个QTL位点分别位于第1和第23连锁群。与茧层率相关的2个QTL位点分别位于第18和第19连锁群。3、利用家蚕减数分裂过程中雌性染色体上的基因不发生交换的特点,以对浓核病毒高度感染的家蚕品种Js和不感染的品种L10分别组配了2种类型的回交群体,即F1为雌的BC1F群体和F1为雄的BC1M群体,分别用于nsd-Z的定位和连锁分析。用22个BC1F群体筛选到7个与nsd-Z连锁的SSR标记。用190个BC1M群体构建了一个长度为80.6cM的连锁图,nsd-Z基因被定位在30cM处,与之最近的标记Fl0316与该基因距离4.4cM。4、利用分子标记辅助选择技术在连续回交群体中选择携带nsd-Z的优良个体。连续6代回交后自交,经济性状已经达到实用品种水平,经添食病原证实分子标记辅助选择是高效的育种手段之一。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述与引言
• 1.1 家蚕分子标记的开发与应用
• 1.1.1 遗传标记
• 1.1.2 分子标记主要类型、原理与特点
• 1.1.2.1 RFLP标记
• 1.1.2.2 RAPD标记
• 1.1.2.3 AFLP标记
• 1.1.2.4 SADF标记
• 1.1.2.5 SSR（SSLP）标记
• 1.1.2.6 ISSR标记
• 1.1.2.7 STS标记与CAPS标记
• 1.1.2.8 单核苷酸多态性技术
• 1.1.2.9 染色体原位杂交
• 1.1.3 分子标记技术在家蚕中的应用
• 1.1.3.1 家蚕分子遗传图谱的构建
• 1.1.3.2 遗传多样性分析
• 1.1.3.3 种质鉴定与纯度检测
• 1.1.3.4 重要性状相关基因的定位与图位克隆
• 1.1.3.5 分子标记辅助选择
• 1.2 家蚕对浓核病的抗性遗传
• 1.2.1 病毒病的主要类型及感染特性
• 1.2.2 家蚕对浓核病毒的抗性发生机制
• 1.2.3 抗性遗传方式
• 1.2.3.1 抗性遗传模式分析
• 1.2.3.2 家蚕对浓核病毒的不感染性由一个主基因控制
• 1.2.4 选育抗病品种
• 1.2.4.1 品种选择
• 1.2.4.2 主基因导入
• 1.3 展望
• 1.4 参考文献
• 第二章 家蚕品种资源的遗传多样性分析
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 蚕品种
• 2.2.2 基因组DNA抽提
• 2.2.3 SSR位点的分离
• 2.2.4 PCR扩增
• 2.2.5 电泳
• 2.2.6 数据分析
• 2.3 结果
• 2.3.1 SSR标记在家蚕品种的等位基因片段特征
• 2.3.2 杂合度与多态性信息含量
• 2.3.3 家蚕品种的指纹分析
• 2.3.4 聚类分析
• 2.4 讨论
• 2.5 参考文献
• 第三章 家蚕茧质性状QTL定位
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 作图群体
• 3.2.2 基因组DNA抽提
• 3.2.3 SSR位点的分离
• 3.2.4 PCR扩增
• 3.2.5 电泳
• 3.2.6 数据分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 BC1群体中4个性状的分离情况及相互关系
• 3.3.2 分子连锁图构建
• 3.3.3 全茧重、茧层重、蛹体重和茧层率的QTL定位
• 3.4 讨论
• 3.5 参考文献
• 第四章 家蚕对浓核病毒不感染基因nsd-Z的定位
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 蚕品种及交配方式
• 4.2.2 病原与添食方法
• 4.2.3 DNA抽提
• 4.2.4 与nsd-Z连锁的SSR标记筛选
• 4.2.5 PCR扩增
• 4.2.6 电泳
• 4.2.7 数据分析
• 4.3 结果
• 4.3.1 各群体添食DNV-Z结果
• 4.3.2 用BC1F群体筛选与nsd-Z连锁的SSR标记
• 4.3.3 用BC1M群体对nsd-Z及其连锁的标记进行定位
• 4.4 讨论
• 4.5 参考文献
• 第五章 家蚕抗浓核病毒分子标记辅助育种
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 蚕品种
• 5.2.2 分子标记辅助选择策略
• 5.2.3 DNA抽提
• 5.2.4 PCR扩增
• 5.2.5 电泳
• 5.2.6 选取目标蛾区
• 5.2.7 病原与添食方法
• 5.3 结果
• 5.3.1 分子标记辅助选择群体与DNV-Z抗性
• 5.3.2 回交各代的经济性状
• 5.4 讨论
• 5.5 参考文献
• 第六章 结论
• 附录Ⅰ在读期间发表论文目录
• 附录Ⅱ资助项目
• 附录III 英文名词的缩写
• 附录IV 主要使用的仪器和药品目录
• 致谢
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