披堿草屬遺傳多樣性、P基因組特異重復(fù)序列克隆和小麥EST-SSR標(biāo)記開發(fā).pdf

1、本文研究了披堿草屬遺傳多樣性、P基因組特異重復(fù)序列克隆和小麥EST-SSR標(biāo)記開發(fā)，全文分為三部分：　　第一部分：披堿草屬植物的遺傳多樣性分析。以中國境內(nèi)的披堿草屬物種為研究材料，采用ISSR和SSR標(biāo)記技術(shù)，比較了ISSR和SSR標(biāo)記在披堿草屬植物研究中的可應(yīng)用性；研究了Elymusdahuricuscomplex物種在中國境內(nèi)的遺傳多樣性狀況；采用SSR標(biāo)記對披堿草屬植物模式種E.sibiricus的遺傳多樣性分布狀況進(jìn)行了分析。

2、主要結(jié)果如下：(1)ISSR和SSR標(biāo)記在披堿草屬物種中標(biāo)記效率比較研究表明，2種標(biāo)記均表現(xiàn)出較高多態(tài)性，基于兩種標(biāo)記的種間聚類狀況與物種的倍性水平和形態(tài)學(xué)相似程度存在較高一致性。在12個(gè)種間ISSR標(biāo)記表現(xiàn)出更高的標(biāo)記效率，SSR標(biāo)記則更適于近親緣物種分析。兩種標(biāo)記的相關(guān)性在12個(gè)種間表現(xiàn)為顯著，在近親緣水平表現(xiàn)不顯著。(2)利用ISSR和SSR標(biāo)記分析了中國境內(nèi)4個(gè)E.dahuricuscomplex物種共39個(gè)居群的遺傳多樣性。結(jié)

3、果顯示，4個(gè)E.dahuricuscomplex物種間分化程度較低。其中E.excelsus相對獨(dú)立；E.dahuricus和E.tangutorm之間存在一定程度的分化；E.cylindricus介于E.dahuricus和E.tangutorm之間。UPGMA系統(tǒng)聚類具有明顯的地域特性。其中，青海省東沿及周邊地區(qū)可能是E.dahuricuscomplex物種在中國境內(nèi)發(fā)生顯著分化的地理分界線。(3)6個(gè)E.sibiricus居群的S

4、SR分析表明，在居群內(nèi)和居群間均存在較為豐富的SSR位點(diǎn)變異。遺傳變異主要存在于居群間，居群內(nèi)SSR位點(diǎn)以雜和狀態(tài)出現(xiàn)的極低頻率，表明E.sibiricus為較嚴(yán)格自花授粉植物。E.sibiricus主要分布區(qū)的40個(gè)居群研究表明，居群間分化具有明顯的地域特性，其中青藏高原地區(qū)為E.sibiricus分化狀況較為復(fù)雜的地區(qū)。 第二部分：P基因組特異重復(fù)序列的克隆。以冰草及小麥族其它基因組植物為材料，進(jìn)行冰草P基因組特異重復(fù)序列分

5、離研究，獲得的主要結(jié)果如下：(1)利用回收特異RAPD片段的方法，分離到一個(gè)長578bp的冰草P基因組特異DNA重復(fù)序列—OPC08578，與Genbank上注冊的序列同源比較表明，該序列是冰草P基因組新的特異重復(fù)序列。以O(shè)PC08578克隆作探針進(jìn)行Southern雜交表明，該克隆片段在W、H和F基因組也有分布，在ABD、R、V、E、St、Ns、I、D、A等基因組中則無分布。根據(jù)OPC08578序列，設(shè)計(jì)合成了一對特異引物SC-OPC

6、08。該標(biāo)記可以用來區(qū)別P與ABD、R、V、E、St、W、Ns、D、A、C、S、U、I、M、AG基因組，也可用于小麥——冰草附加系中冰草染色質(zhì)的檢測，PCR擴(kuò)增結(jié)果和Southern雜交結(jié)果相吻合。(2)利用回收特異ISSR片段的方法，分離到一個(gè)長535bp的冰草P基因組特異DNA重復(fù)序列——UBC811535，同源比較表明，該序列是P基因組新的特異重復(fù)序列。Southern雜交表明，該克隆片段在P基因組有非常強(qiáng)的分布，而子ABD、F、

7、V、H、Ns、R、St等其它基因組無雜交信號(hào)。根據(jù)UBC811535序列，設(shè)計(jì)合成了一對特異引物SC-UBC811，該標(biāo)記可以用于小麥——冰草附加系中冰草染色質(zhì)的檢測。 第三部分：EST-SSR標(biāo)記的開發(fā)和作圖。利用普通小麥EST數(shù)據(jù)庫(GenBank/dbEST)中最新的151695條EST序列(2003.7.14～2004.8.24)進(jìn)行了微衛(wèi)星序列的篩選，共發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星序列2038個(gè)，占整個(gè)EST數(shù)據(jù)庫的1.34％。根據(jù)篩選

8、得到的微衛(wèi)星序列設(shè)計(jì)并合成了249個(gè)引物對。PCR擴(kuò)增表明，166個(gè)引物對在不同小麥品種中顯示出穩(wěn)定清晰的帶型，可以作為小麥和相關(guān)物種的新的EST-SSR分子標(biāo)記。將其中的93個(gè)引物對、193個(gè)位點(diǎn)定位到除4A和4B外的19條特定的染色體。利用RIL群體將43個(gè)EST-SSR位點(diǎn)繪制到遺傳圖譜的11條染色體上。對開發(fā)的166個(gè)EST-SSR引物對的EST在GenBank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對分析，有48條EST序列與35種具有生物功能的核酸或蛋