“中國春”小麥SSR分子標(biāo)記的大規(guī)模開發(fā)及評價.pdf

1、二倍體小麥烏拉爾圖小麥（Triticum urartu，AA）和類似擬斯卑爾脫山羊草（Aegilops speltoides，BB）在大約50萬年前發(fā)生了一次多倍化過程，這次多倍化過程形成了四倍體小麥（AABB）;隨后，在8000年左右的“新月沃”地區(qū)，該四倍體小麥與粗山羊草（Aegilops tauschii，DD）發(fā)生了第二次多倍化過程，之后通過自然選擇和人工馴化成為現(xiàn)在的普通異源六倍體小麥（AABBDD，2n=42）。
　　

2、隨著生物信息學(xué)的迅猛發(fā)展，利用生物信息技術(shù)加強小麥基因組的研究，在推動小麥遺傳育種、創(chuàng)新種質(zhì)資源的研究、遺傳進化關(guān)系的分析、功能基因的定位、克隆及應(yīng)用等研究方面都將產(chǎn)生巨大的作用。分子標(biāo)記技術(shù)已廣泛應(yīng)用于小麥遺傳圖譜的構(gòu)建、種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析、品質(zhì)指紋圖譜及純度鑒定、重要生理性狀基因的定位、分子標(biāo)記輔助選擇育種等多方面的研究，因此大規(guī)模開發(fā)小麥全基因組上的分子標(biāo)記具有重要科研意義。
　　SSR，一般是由6個以下的核苷酸為重復(fù)

3、單位串聯(lián)排列在真核和原核生物基因組上長達幾十個核苷酸的序列。這些序列在作物遺傳多樣性的研究和分子標(biāo)記輔助選擇育種工作中得到廣泛得運用。隨著“中國春”小麥全基因組序列草圖的公布，開發(fā)“中國春”小麥全基因組SSR分子標(biāo)記成為亟待解決的問題。本實驗主要通過對Genebank中的“中國春”小麥全基因組序列的SSR位點進行檢測和統(tǒng)計分析，對SSR位點進行相關(guān)分子標(biāo)記的開發(fā)，利用Re-PCR對所開發(fā)的分子標(biāo)記進行電子驗證和分類，從中獲取高效單位點分

4、子標(biāo)記;從高效單位點分子標(biāo)記中隨機挑選SSR引物在“中國春”小麥基因組上進行驗證，同時利用單位點SSR引物把20個小麥品種和3個小麥祖先種進行系統(tǒng)分類。該研究結(jié)果如下:
　　1)在本次實驗中，我們從“中國春”小麥全基因組10，603，760條序列中檢測到364,347個SSR，這些SSR的分布密度是36.68SSR/Mb。二核苷酸到六核苷酸重復(fù)基元的種類數(shù)共488種，其中，二核苷酸重復(fù)基元占所有SSR總數(shù)的42.52％，所占比例最

5、高。AG/CT，AAG/CTT，AGAT/ATCT，AAAAG/CTTTT和AAAATT/AATTTT分別是二核苷酸到六核苷酸重復(fù)基元中所占比例最高的基元。其次，二到六核苷酸重復(fù)基元在每條染色體和全基因組上所占的比例幾乎一致。
　　2)利用上述檢測到的SSR位點開發(fā)出295267個SSR分子標(biāo)記，這些分子標(biāo)記在全基因組上的分布頻率是每1Mb有29.73個分子標(biāo)記。運用Re-PCR程序?qū)@些分子標(biāo)記進行驗證和分類。共有70564個(

6、23.9％)單位點分子標(biāo)記和224，703個(76.1％)多位點分子標(biāo)記。隨機挑選45個單位點分子標(biāo)記在“中國春”小麥全基因組上進行驗證。24個(53.3％)分子標(biāo)記在“中國春”小麥全基因組上擴增出一個位點，8個(17.8％)分子標(biāo)記擴增出多個位點，13個(28.9％)分子標(biāo)記沒有擴增出位點。
　　3)利用獲得的24個能擴增出一個位點的單位點SSR分子標(biāo)記在20個小麥品種及3個小麥二倍體祖先種間進行聚類分析，獲得了相應(yīng)的系統(tǒng)發(fā)育樹