基于HRM技術(shù)的水稻全基因組SNP標(biāo)記開發(fā)及其初步應(yīng)用.pdf

1、SNP（Single Nucleotide Polymorphism，單核苷酸多態(tài)性），是指基因組DNA序列中同一位點(diǎn)的不同等位基因之間單個核苷酸的變異引起的多態(tài)性。SNP在基因組上廣泛分布，具有數(shù)量多、密度高、遺傳穩(wěn)定等特點(diǎn)，已在遺傳學(xué)、功能基因組學(xué)、分子育種等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近年來，基于高通量測序技術(shù)，大量研究已經(jīng)從水稻基因組中挖掘出幾十萬個 SNP。發(fā)展低成本、高效率的水稻 SNP標(biāo)記體系，將有助于更加經(jīng)濟(jì)、高效地利用這些SNP

2、信息。HRM（High-Resolution Melting，高分辨率熔解曲線）是一種低成本、中高通量的SNP分型技術(shù)，通過實(shí)時監(jiān)測DNA雙鏈熔解曲線來實(shí)現(xiàn)對SNP的準(zhǔn)確分型。課題組前期研究中，針對已克隆的水稻重要基因，已開發(fā)出數(shù)個基于HRM技術(shù)的分子標(biāo)記應(yīng)用于育種實(shí)踐。在此基礎(chǔ)上，本研究開發(fā)出了一套全基因組的HRM-SNP標(biāo)記，初步應(yīng)用于水稻材料遺傳背景分析和突變基因定位。主要研究成果如下：
　?。?）根據(jù)已公開的水稻SNP數(shù)據(jù)

3、庫HapRice以及RICE6K，整合并篩選核心SNP共1871個，其中1069個成功設(shè)計出適合于進(jìn)行HRM分型的引物。
　?。?）利用合成的引物，對6個不同的水稻材料進(jìn)行PCR擴(kuò)增，產(chǎn)物通過HRM進(jìn)行SNP分型，6個材料包括日本晴（溫帶粳稻）、Francis（熱帶粳稻）、粵豐新占（常規(guī)秈稻）、五豐B（秈型保持系）、R173（秈型恢復(fù)系）、Kasalath（南亞秈稻）。分型結(jié)果中有865個SNP具有特異熔解峰，這些有特異熔解峰的S

4、NP有599個是至少在兩個材料間存在多態(tài)性。最終，將上述599個SNP轉(zhuǎn)化為HRM-SNP標(biāo)記，在水稻基因組上平均標(biāo)記密度達(dá)到1.60個SNP/Mb。針對已克隆的24個水稻重要性狀基因，所構(gòu)建的HRM-SNP圖譜提供了基因位置上兩側(cè)可供利用的SNP標(biāo)記共48個，在重要基因分子標(biāo)記輔助育種中具有較高價值。
　?。?）以可準(zhǔn)確分型的SNP標(biāo)記計算，6個不同類型的水稻材料，日本晴與五豐B之間多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)量為453個，多態(tài)率達(dá)到75.63

5、％；R173與粵豐新占之間多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)量為204個，多態(tài)率達(dá)到34.06%。在秈稻品種中，R173與粵豐新占遺傳背景最為相近，五豐B與前兩者次之，Kasalath則與前三者較遠(yuǎn)；日本晴與各秈稻品種遺傳背景相差最遠(yuǎn)，F(xiàn)rancis次之。
　?。?）根據(jù)開發(fā)的基因組HRM-SNP標(biāo)記，利用F2群體對斑點(diǎn)葉突變體spl32的突變基因進(jìn)行初步的定位。分別以BSA（Bulked SegregationAnalysis，分離群體分組分析法）和