利用SSR和InDel标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱

论文摘要

大白菜原产我国,是我国栽培面积最大的蔬菜作物。构建高密度分子遗传图谱对于基因组结构研究、比较基因组学研究、重要基因（性状）的精细定位和图位克隆等具有重要意义。芜菁为十字花科芸薹属芸薹种芜菁亚种能形成肉质根的二年生草本植物,具有很多重要的遗传特性,特别是晚抽薹特性为春夏大白菜品种的选育提供了优异的基因源。构建白菜×芜菁的分子遗传图谱,不仅可以定位并利用芜菁的晚抽薹基因,而且为研究白菜叶球形成和根茎膨大等特性奠定基础。本研究以结球白菜BY（Brassica rapa ssp. pekinensis）和芜菁MM（B.rapa ssp. rapifera）杂交后代F1进行小孢子培养获得的80个DH株系为试材,在前期研究的基础上,进一步增加稳定、可靠的InDel和SSR标记,构建一张高密度的InDel和SSR的结球白菜×欧洲芜菁图谱,以便进行该图谱与参考图谱的比较研究,在此基础上有可能将该图谱锚定于白菜全基因组序列,为重要性状的精细定位和分子克隆奠定基础。1.本实验选用了265对SSR引物和400对InDel引物,用DH群体的父母本和F1代进行多态性分子标记筛选。265对SSR引物经过PCR扩增、电泳分析,其中87对引物获得了预期PCR产物,在作图群体的双亲间表现多态,条带清晰,重复性好,多态率为32.8%。400对InDel引物中,96对引物获得了预期PCR产物,在双亲间表现多态,多态率为24%。这些标记分布于白菜的10个连锁群,为白菜InDel和SSR图谱的构建奠定了良好基础。2.利用筛选获得的87对SSR引物和96对InDel引物进行分离分析,并整合已有的55个SSR标记,构建了包含10个连锁群、202个标记位点的分子连锁图谱,图谱总长度925.7cM,标记间的平均图距为4.7cM,每个连锁群上的标记数为14～28个,平均图距在3.2～8.1cM之间,连锁群长度介于66.1～113.3cM。该图谱为结球白菜和芜菁重要性状的遗传定位奠定了良好基础。3.在定位的202个标记中,5%显著水平上有111个标记不符合孟德尔分离比例,表现偏分离,比率为54.9%。在所有的偏分离标记中,偏向母本BY的有79个,占71.2%,偏向父本MM的有32个,占28.8%。4.本实验筛选获得的183个多态性标记中,4个标记位点BRNS-043、BRU00756、syau-m08和BrID10351在DH群体中出现了新的等位变异,变异主要发生在SSR重复序列中,主要表现为基元的重复次数变异；4个标记位点的等位变异频率分布于28.75%-32.5%之间。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1. 大白菜起源
• 2. 大白菜遗传图谱的构建
• 2.1 构建大白菜遗传图谱的遗传标记
• 2.2 大白菜遗传图谱构建的作图群体
• 2.2.1 亲本的选择
• 2.2.2 用于构建遗传图谱的群体类型
• 2.2.3 作图群体的大小
• 2.3 大白菜遗传图谱的研究进展
• 2.4 遗传图谱的整合与进一步饱和
• 3. 大白菜分子遗传连锁图谱的应用
• 3.1 目标基因的分子标记与定位
• 3.2 比较基因组研究
• 4. 本研究的目的和意义
• 第二章 利用SSR和INDEL标记构建白菜×芜菁分子遗传图谱
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 大白菜基因组DNA的提取（CTAB法：参见改进的Murry等的方法。）
• 1.3 DNA浓度的检测
• 1.4 SSR和InDel标记引物来源和反应体系
• 1.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）
• 1.5.1 实验装置
• 1.5.2 玻璃板的制备
• 1.5.3 聚丙烯酰胺凝胶的灌制
• 1.5.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 1.5.5 银染显色
• 1.5.6 强碱法显色
• 1.6 数据处理
• 1.7 SSR和InDel标记位点突变的测序
• 1.7.1 SSR和InDel产物的重扩增
• 1.7.2 目的片段的回收和纯化
• 1.7.3 目的片段与载体的连接
• 1.7.4 目标片段的转化
• 1.7.4.1 转化平板的制备
• 1.7.4.2 转化
• 1.7.4.3 检测
• 1.7.5 目的片段的测序
• 1.7.6 测序结果的比对分析
• 2 结果与分析
• 2.1 DNA浓度检测的结果
• 2.2 SSR和InDel标记的多态性分析
• 2.3 图谱构建
• 2.4 标记的偏分离分析
• 2.5 标记位点突变的测序分析
• 3 讨论
• 3.1 遗传图谱的大小比较
• 3.2 分子标记在遗传图谱上的分布
• 3.3 农艺性状定位
• 3.4 关于标记的异常分离现象
• 3.5 关于标记位点突变
• 3.6 存在问题与展望
• 第三章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 附录