高粱大規(guī)模SSR標(biāo)記的開發(fā)以及應(yīng)用.pdf

1、高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)是世界上最重要的作物之一,其產(chǎn)量僅次于玉米、小麥、水稻和大麥,名列第五。高粱具有抗旱、耐澇和耐鹽堿等強適應(yīng)性,廣泛種植于干旱與半干旱地區(qū),與玉米、甘蔗C4類禾本科作物親緣較近,且基因組小,被認為是禾本科作物基因組研究的又一重要模式植物,對其深入開展遺傳學(xué)研究具有重要的應(yīng)用價值。
　　 SSR(Simple Sequence Repeats)是建立在PCR基礎(chǔ)上的分子標(biāo)記技

2、術(shù),與其他標(biāo)記相比,SSR具有多態(tài)性高、重復(fù)性好和操作簡便等特點。SSR標(biāo)記已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于遺傳育種的各個領(lǐng)域。本實驗利用已公布的高粱全基因組序列,通過高通量設(shè)計SSR標(biāo)記,并篩選出部分標(biāo)記用于遺傳連鎖圖的構(gòu)建、紫色葉鞘基因定位和高粱品種遺傳多樣性研究三個方面,結(jié)果如下:
　　 (1)本實驗采用SSR finder軟件在高粱全基因組上搜尋簡單重復(fù)序列,再用Primer3軟件設(shè)計SSR引物,共開發(fā)19057個標(biāo)記。從中選取1061

3、個標(biāo)記用于品種654、LTR108以及BTx623間多態(tài)檢測。結(jié)果表明在三個品種間有接近56.7％的標(biāo)記呈現(xiàn)多態(tài)。10條染色體上標(biāo)記多態(tài)率各異,各條染色體多態(tài)SSR標(biāo)記有成簇分布的現(xiàn)象。多態(tài)率與SSR長度成正相關(guān),與SSR基序(motif)類型無關(guān)。在三個品種間,兩兩比較的多態(tài)率不同,其中654和LTR108間最高。
　　 (2)基于第一部分結(jié)果,選取259個SSR標(biāo)記用于高梁遺傳圖譜的構(gòu)建。以籽粒高粱品種654和甜高粱品種LT

4、R108為親本,構(gòu)建含184個單株的F2作圖群體。共將252個標(biāo)記定位在11個連鎖群上,總遺傳距離為1514cM。每個連鎖群上都出現(xiàn)距離不等的間隙(gap),并有標(biāo)記成簇分布和偏分離現(xiàn)象。
　　 (3)在上述構(gòu)圖群體基礎(chǔ)上繼續(xù)擴大群體數(shù)目用于高粱紫色葉鞘基因(SbPLS,sorghum bicolot purple leafsheath)定位。親本654葉鞘為白色,LTR108葉鞘為紫色。遺傳分析表明該性狀由單一孟德爾因子控制,

5、紫色對白色顯性。結(jié)合第二部分遺傳連鎖圖,分析發(fā)現(xiàn)SbPLS位于sm06072與sm06075標(biāo)記間。通過進一步發(fā)展標(biāo)記和擴大群體,將該基因初步定位在標(biāo)記SB3660和SB3675之間,分別距兩個標(biāo)記約0.2cM和1.7cM。
　　 (4)本研究通過表型檢測結(jié)合SSR標(biāo)記基因型檢測進行41個高粱品種遺傳多樣性分析。結(jié)果表明,各個品種間表型在株高、穗長、含糖量、穗型、籽粒顏色以及葉鞘顏色存在差異。52對SSR引物在3％瓊脂糖凝膠上共