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苦荞SRAP和SSR分子标记遗传连锁图谱的构建

作　者: 王耀文
导　师: 李艳琴
学　校: 山西大学
专　业: 微生物学
关键词: 苦荞 SRAP SSR 遗传连锁图
分类号: S517
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

苦荞是一种二倍体一年生作物,广泛种植于亚洲、欧洲。苦荞可在高海拔地区种植,生长期短,种子蛋白含量高,在我国部分山区及北半球一些国家是重要的粮食作物。苦荞的氨基酸含量均衡,含有芦丁、槲皮素、山奈醇-3-芸香糖苷等黄酮类药用成分。苦荞大多种植于贫瘠的土地上,产量不高,通过分子标记辅助育种方法提高其抗逆性,改良品质及产量是苦荞产业化发展的重要课题。遗传图谱的构建是分子标记辅助育种的基础,同时也是植物基因组研究的重要内容之一。对于具有重要经济价值的苦荞来说,构建遗传图谱可用于优良基因和重要农艺性状定位、分子标记辅助育种,意义重大。本研究以滇宁一号(母本)与野苦荞(父本)的136株F2代为作图群体,利用两种分子标记,对适用于苦荞的SRAP和SSR反应体系的建立以及标记的分离分析等方面进行了研究,并构建出目前第一张苦荞分子遗传连锁图谱。具体研究内容如下：采用交互正交设计L27(313)对苦荞SRAP-PCR、SSR-PCR反应体系进行了5因素(Mg2+、dNTP、Taq酶、模板DNA和引物)3水平优化实验,并进行了验证,最佳SRAP-PCR反应体系为：总体积20μl, Mg2+1.5 mmol/L, dNTP 0.2 mmol/L, Taq酶1.5U,模板DNA 40 ng,引物0.25μmol/L,10×buffer2μl;最佳SSR-PCR反应体系为：总体积20μl, Mg2+1 mmol/L, dNTP 0.3 mmol/L, Taq酶1.5 U,模板DNA 30 ng,引物0.25μmol/L, 10×buffer 2μl。将扩增产物进行非变性与变性PAGE和两种电泳操作系统检测,结果表明,非变性PAGE、DYCZ-24F操作系统更适合于SRAP的分析。利用165对SRAP引物扩增亲本及杂交F1代DNA,筛选到多态性引物43对,多态性比例为26.1%。用43对多态性引物对F2群体进行分析,共获得多态性标记50个,其中引物M1E2、M3E3、M6E19、M10E4、M11E17分别产生两条多态性标记；引物M1E6产生3条多态性标记。经卡方测验,获得的50个多态性标记中,有35个(70%)SRAP标记符合孟德尔分离比例。从148对SSR引物中筛选到多态性引物26对,多态性比例为17.6%。用26对多态性引物对F2群体进行分析,只有一对引物标记无偏分离现象,其它25对全部偏于母本。利用Mapmaker/EXP 3.0软件构建了包含10个连锁群,由37个SRAP标记、1个SSR标记组成的遗传连锁图谱。该图谱总长725.1 cM,标记间最大图距为46.6 cM,最小图距为2.2 cM,平均图距为25.9 cM；连锁群上的标记数在2-6个之间,LG6、LG6包含的标记最多,均为6个；LG3、LG8、LG9包含的标记数最少,为两个。本论文构建的苦荞遗传连锁图谱,优点是标记在图谱上清晰、特异扩增、重复性好；缺点是标记少、密度低,需要进一步利用SRAP标记进行加密,建立较完整的苦荞分子遗传连锁图谱。

全文目录

中文摘要  10-12
ABSTRACT  12-14
第一章文献综述  14-24
  1.1 苦荞概况  14
    1.1.1 苦荞特性及资源分布  14
    1.1.2 苦荞功能及营养价值  14
  1.2 遗传图谱构建的理论基础及方法  14-15
    1.2.1 遗传图谱构建的理论基础  14-15
    1.2.2 遗传图谱构建的基本方法  15
  1.3 作图群体  15-16
    1.3.1 亲本的选配  15
    1.3.2 分离群体类型的选择  15
    1.3.3 群体大小的确定  15-16
  1.4 用于图谱构建的遗传标记  16-20
    1.4.1 形态学标记  16
    1.4.2 细胞学标记  16
    1.4.3 生化标记  16-17
    1.4.4 分子标记  17-20
  1.5 图谱制作的统计学原理与数据分析方法  20-21
    1.5.1 两点测验  20-21
    1.5.2 多点测验  21
    1.5.3 分子标记分离数据的数学处理  21
  1.6 偏分离现象  21-22
  1.7 遗传作图软件  22
  1.8 苦荞遗传连锁图谱研究状况  22-23
  1.9 研究目的与意义  23-24
第二章试验材料与方法  24-29
  2.1 试验材料、试剂和仪器  24-25
    2.1.1 材料  24
    2.1.2 试剂  24
    2.1.3 仪器  24-25
  2.2 研究方法  25-29
    2.2.1 苦荞DNA的提取  25
    2.2.2 SRAP-PCR反应体系优化  25-26
    2.2.3 SSR-PCR反应体系优化  26-27
    2.2.4 作图群体SRAP、SSR分析  27-28
    2.2.5 分离数据记录与标记命名规则  28
    2.2.6 遗传图谱构建  28-29
第三章结果与分析  29-43
  3.1 以苦荞干叶片为材料提取DNA的方法  29
  3.2 苦荞SRAP-PCR及检测技术的建立  29-33
    3.2.1 SRAP-PCR正交试验分析  29-32
    3.2.2 优化体系重复性验证  32
    3.2.3 非变性与变性PAGE结果比较  32-33
    3.2.4 两种型号电泳槽电泳结果比较  33
  3.3 SRAP引物筛选结果  33-34
  3.4 SRAP标记的分离检测  34-36
  3.5 苦荞SSR-PCR及检测技术的建立  36-40
    3.5.1 SSR-PCR正交试验分析  36-39
    3.5.2 优化体系重复性验证  39-40
  3.6 SSR引物筛选结果  40
  3.7 SSR标记的分离检测  40-41
  3.8 苦荞遗传连锁图谱构建  41-43
第四章讨论  43-47
  4.1 苦荞遗传连锁图谱构建中亲本的选择  43
  4.2 SRAP分析中优化PCR反应体系的必要性  43-44
  4.3 SSR分析中优化PCR反应体系的必要性  44-45
  4.4 分子标记的偏分离现象  45
  4.5 苦荞中的SSR标记  45-46
  4.6 苦荞遗传图谱覆盖率及分子标记的密度  46-47
参考文献  47-51
攻读学位期间取得的研究成果  51-52
致谢  52-53
个人简介及联系方式  53-55

苦荞SRAP和SSR分子标记遗传连锁图谱的构建

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