桃種間SSR、ITS鑒定及葉綠體基因組比較分析.pdf

1、我國是桃的原產(chǎn)地，種質(zhì)資源豐富。隨著越來越多的桃近緣種資源融入到桃的育種計(jì)劃和大量外來品種的不斷涌入，如何快速、準(zhǔn)確地鑒定桃種質(zhì)資源成為一個(gè)亟待解決的問題。同時(shí)，隨著新基因的不斷發(fā)掘，桃的遺傳轉(zhuǎn)化也需要桃基因組數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。本研究主要包括三個(gè)部分:以國家桃種質(zhì)資源圃代表性種質(zhì)為基礎(chǔ)，對現(xiàn)有桃SSR標(biāo)記進(jìn)行篩選，篩選出適用于桃種間鑒定的SSR引物組，并驗(yàn)證這一引物組對未知種質(zhì)的鑒定效果以及對雜種基因型分析的適用性;采用克隆測序，分析桃五個(gè)

2、種代表性種質(zhì)的序列特點(diǎn)和種間差異，并對ITS序列作為桃DNA條形碼的潛在可能性進(jìn)行分析;對桃6個(gè)代表性種質(zhì)葉綠體基因組測序，對比分析6個(gè)種基因組特點(diǎn)和差異。主要研究結(jié)果如下:
　　1.桃種間SSR鑒定及雜種基因型分析
　　(1)以3個(gè)國家桃種質(zhì)資源圃20份代表性種質(zhì)為試驗(yàn)材料，通過對覆蓋桃8個(gè)連鎖群的78個(gè)SSR標(biāo)記進(jìn)行篩選，篩選出18個(gè)SSR位點(diǎn)，這些位點(diǎn)可以用于高效區(qū)分光核桃、甘肅桃、山桃、新疆桃和毛桃5個(gè)種。
　

3、　(2)基于熒光標(biāo)記引物PCR和毛細(xì)管電泳分離技術(shù)，建立了桃5個(gè)種在18個(gè)SSR位點(diǎn)的等位基因數(shù)據(jù)庫。
　　(3)通過對8份未知桃種質(zhì)材料的種間鑒定和‘毛桃×山桃’、‘毛桃×甘肅桃’、‘毛桃×新疆桃’3個(gè)種間雜交群體的基因型分析，驗(yàn)證了本研究所篩選出的SSR引物組和構(gòu)建的桃種間基因型數(shù)據(jù)庫是可靠的。
　　2.桃ITS序列特征發(fā)掘及種間鑒定
　　(1)通過對桃5個(gè)種20份代表性種質(zhì)資源ITS序列克隆測序，獲得了桃ITS序

4、列特征:ITS1序列長度為228-232 bp，ITS2序列長度為278-280 bp，ITS1與ITS2長度比為0.82，ITS區(qū)GC含量為63.9％-65.2％。
　　(2)通過種間對比，分析了桃5個(gè)種ITS序列差異信息:共存在20個(gè)信息位點(diǎn)，其中ITS1區(qū)11個(gè)，ITS2區(qū)9個(gè);20個(gè)信息位點(diǎn)產(chǎn)生的原因包括由堿基顛換引起、由單堿基串聯(lián)重復(fù)序列的重復(fù)次數(shù)差異引起、由單個(gè)或多個(gè)堿基插入引起、由其他堿基插入位置效應(yīng)引起、由堿基顛換

5、和堿基轉(zhuǎn)換共同作用引起，其中以堿基顛換引起居多，占到整個(gè)信息位點(diǎn)的65％。
　　(3)桃5個(gè)種ITS序列20個(gè)信息位點(diǎn)具有種間特異性，光核桃、甘肅桃、新疆桃和毛桃種間特異信息位點(diǎn)明顯，而山桃只有不完全種間特異信息位點(diǎn)，有向毛桃和甘肅桃過渡的半種間特異信息位點(diǎn)特征;利用國家桃種質(zhì)資桃源圃中的種質(zhì)對桃ITS序列中種間特異信息位點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明它們是ITS序列條形碼的潛在信息位點(diǎn)，可以用于桃種質(zhì)資源的快速鑒定。
　　3.桃葉

6、綠體全基因組測序和葉綠體基因組比較分析
　　(1)通過對桃6個(gè)種（變種）代表性種質(zhì)葉綠體全基因組測序，獲得了桃葉綠體基因組信息:桃6個(gè)種（變種）葉綠體基因組全長為157628-158129 bp，其中LSC長度為85764-86276 bp，IR區(qū)長度為26380-26413 bp，SSC區(qū)長度為19025-19122 bp;6個(gè)種（變種）葉綠體基因組全序列GC含量為36.7％;基因注釋結(jié)果表明，桃6個(gè)種（變種）葉綠體基因組基因組

7、成一致，均包含112個(gè)基因，其中78個(gè)蛋白編碼基因，30個(gè)tRAN基因，4個(gè)rRNA基因。
　　(2)桃6個(gè)種（變種）葉綠體基因組全序列共有111-119個(gè)SSR位點(diǎn)，其中單核苷酸SSR類型2-3個(gè)、二核苷酸SSR類型3個(gè)、四核苷酸SSR類型3-4個(gè)、五核苷酸SSR類型1個(gè)，在單核苷酸SSR類型中，(A)n、(T)n在整個(gè)葉綠體基因組呈多位點(diǎn)分布;比較分析發(fā)現(xiàn)，山桃和陜甘山桃缺乏(C)n型SSR，毛桃和新疆桃缺乏(TAAA)n型S