禾本科擴增共有序列遺傳標記的開發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、通過在編碼序列的保守區(qū)上設(shè)計引物，可以開發(fā)出在近緣物種間通用的基于PCR的分子標記，稱為擴增共有序列遺傳標記(amplifiedconsensusgeneticmarker,ACGM)。我們利用已公布的水稻秈、粳兩亞種的基因組序列，在適當長度的內(nèi)含子的兩側(cè)外顯子的保守序列上設(shè)計引物，開發(fā)了40對基于內(nèi)含子長度多態(tài)的ACGM引物。其中有38對引物在水稻中得到了預(yù)期結(jié)果。用這38對引物對玉米、粟、大麥、小麥、竹子、旱稗草和大米草共12份材料

2、進行PCR檢驗，結(jié)果37對(97.4％)可以在1種以上的材料中擴增出特異條帶，34對(89.5％)可以至少在3種材料中獲得特異擴增產(chǎn)物，14對(36.8％)可以在全部供試材料中獲得特異擴增產(chǎn)物。在不同供試材料中成功擴增出目的條帶的引物比例變化在44.7％(大米草)～81.6％(粟21和毛芽竹)之間，平均為65.8％。平均每對引物得到的特異條帶數(shù)在1.56(玉米)～3.14(斯卑爾脫小麥)之間，平均為1.85。在各屬內(nèi)不同種、亞種或品種(

3、系)之間的多態(tài)性比例在24.1％(小麥)～90.3％(竹子)之間，平均為44.6％。本結(jié)果顯示，利用水稻基因組序列信息開發(fā)的ACGM標記在禾本科中具有相當高的通用性。 用這些ACGM標記對禾本科5個屬(或亞科)的10份植物材料的遺傳進化關(guān)系進行初步分析。結(jié)果表明，水稻、玉米、粟米、小麥和竹子屬(或亞科)內(nèi)的遺傳距離分別為0.6，0.19，0.113，0.072，0.343。根據(jù)遺傳距離，利用PHILIP軟件，可以得到10個供試材

4、料的聚類圖。結(jié)果共分為5類，各屬自聚在一類。從屬(或亞科)的水平上看，玉米與粟米的親緣關(guān)系最近，優(yōu)先聚在一起，它們又與水稻聚在一起，然后再與小麥聚在一起，最后與竹子聚在一起。他們之間的親緣關(guān)系可以簡單表示為：((水稻+(玉米+粟米))+小麥)+竹子。 用這些ACGM引物對竹亞科5個屬13個種進行PCR擴增，結(jié)果共有34對引物可以在至少一個竹種中獲得特異性PCR產(chǎn)物。利用PHILIP軟件，得到13個竹種供試材料的聚類圖?？傮w上剛竹

5、屬是聚在一起，而大明竹屬的華絲竹和箭竹屬的箭竹分別各自成類。其中有差別的是赤竹屬的菲白竹和箬竹屬的闊葉箬竹與剛竹屬發(fā)生聚類在一起的情況，但是總體上這兩個屬與剛竹屬其它種的距離還是比較遠的。從剛竹屬內(nèi)部的聚類結(jié)果看，9個種可以大致分為4類，毛環(huán)竹、黃槽石綠竹、遲竹和剛竹為一類；毛芽竹和早園竹為一類；花竹和烏哺雞為一類；紅殼竹自成一類。他們之間的親緣關(guān)系可以簡單表示為：(((毛環(huán)竹+黃槽石綠竹+遲竹+剛竹)+(毛芽竹+早園竹))+(花竹+烏