粗山羊草與中國春小麥全基因組特異SSR標(biāo)記開發(fā)及分析.pdf

1、普通小麥（Triticum aestivum L.）是世界上重要的糧食作物之一，是世界40％人口的主食（http://faostat.fao.org），也是人類食物中植物蛋白的主要來源。長期馴化和栽培降低了普通小麥的遺傳多樣性，不利于小麥育種進(jìn)程。通過轉(zhuǎn)移小麥野生近緣種的關(guān)鍵基因來擴(kuò)大小麥的遺傳基礎(chǔ)是目前的迫切任務(wù)。粗山羊草D基因組蘊(yùn)涵了大量可用于改良小麥抗逆性、抗病性、抗蟲性和提高小麥品質(zhì)的基因，是普通小麥遺傳改良的重要基因資源。

2、r>　　目前多種分子標(biāo)記已應(yīng)用于小麥和粗山羊草的育種改良研究中，包括基因定位、遺傳多樣性分析、抗病基因篩選、同源性分析等。隨著“中國春”小麥和粗山羊草全基因組序列草圖的繪制工作的完成，為全基因組分子標(biāo)記的大規(guī)模開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)利用生物信息學(xué)方法對(duì)粗山羊草的SSR標(biāo)記進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，利用開發(fā)標(biāo)記進(jìn)行小麥物種間的多樣性分析和遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建，為構(gòu)建飽和遺傳圖譜、發(fā)掘基因和分子標(biāo)記輔助選擇育種奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次對(duì)小

3、麥及粗山羊草的特異標(biāo)記進(jìn)行開發(fā)，提高分子育種工作效率。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如下:
　　(1)使用MIcroSAtellite軟件對(duì)粗山羊草全基因組序列進(jìn)行搜索，共檢測(cè)到93204個(gè)SSR位點(diǎn)，密度為22.48/Mb。在這些SSR位點(diǎn)中，3060個(gè)是復(fù)合型SSR，90144個(gè)為精確型SSR。二核苷酸重復(fù)基元類型所占比例最大，其次比例從高到低分別是六核苷酸、三核苷酸、四核苷酸和五核苷酸。綜合所有重復(fù)基元，所占比例較大的依次是AG/TC、AC/

4、TG、AAG/TTC、AT/TA、AAC/TTG，所占比例分別是18.93％，8.94％，8.86％，7.81％，4.18％。由此可見，由A或者T所組成的重復(fù)基元所占比例相對(duì)較大。
　　(2)利用Primer3.0軟件對(duì)挖掘到的SSR位點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記開發(fā)，共成功開發(fā)標(biāo)記86616個(gè)。利用re-PCR對(duì)這些標(biāo)記進(jìn)行多態(tài)性分析，結(jié)果表明8400(9.70％)個(gè)標(biāo)記為單位點(diǎn)標(biāo)記。在8400個(gè)單位點(diǎn)標(biāo)記中，二核苷酸重復(fù)基元數(shù)量最多，占36.4

5、6％。將單位點(diǎn)標(biāo)記定位到粗山羊草染色體上構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，其中共有1555個(gè)單位點(diǎn)標(biāo)記定位在成功，該圖譜共跨越1044cM，標(biāo)記位點(diǎn)之間的平均圖距為0.67cM。
　　(3)隨機(jī)挑選的35對(duì)單位點(diǎn)引物中，有15對(duì)(42.9％)擴(kuò)增出單一條帶，8對(duì)(22.9％)擴(kuò)增出多個(gè)條帶，12對(duì)(34.2％)沒有擴(kuò)增出條帶。利用這15對(duì)能且只能擴(kuò)增出一個(gè)位點(diǎn)的標(biāo)記在19個(gè)小麥品種及二倍體祖先種間進(jìn)行遺傳分析，結(jié)果表明這些單位點(diǎn)標(biāo)記可用于小麥品種