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棉花和松树内含子长度多态性的检测和应用

作　者: 陈曦
导　师: 吴为人
学　校: 浙江大学
专　业: 作物学
关键词: 内含子长度多态性分子标记棉花松树系统发生树
分类号: S791
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着生命科学研究的发展,分子标记技术已广泛应用于图谱构建、遗传多样性分析、种质资源鉴定、辅助选择育种等研究领域。同时,在植物功能基因组测序项目的大规模开展下,得到大量的表达序列标签(EST)序列。内含子广泛存在于真核生物基因组中,其选择压小于外显子,因此变异程度高于编码序列。在内含子的各种多态性中,长度多态性是最容易被识别的,利用该特点可开发成分子标记。内含子长度多态性标记(ILP)具有引物特异性、共显性、操作方便等特点。为了在某种植物中开发ILP标记,可以根据物种间内含子在基因中的位置相对保守的特点,将该植物的EST序列与模式植物的同源基因进行比较,推断该植物内含子位置,然后在内含子两侧的外显子上设计引物,用PCR检测内含子长度多态性。开发ILP标记的关键在于合适内含子的选择。本文利用已公布的水稻和拟南芥的基因组序列预测棉花和松树内含子位置,探讨开发棉花和松树ILP标记的可行性。主要结果如下:1、在火炬松中开发了2300个潜在内含子多态性(PIP)标记。2、对PIP标记电子PCR分析表明,依据模式植物拟南芥和水稻预测陆地棉及火炬松内含子准确率分别为100%和88.06%,说明内含子位置确实非常保守。3、合成34对棉花的PIP引物,对15个野生棉种、1个栽培棉种及1个棉属近缘种进行PCR分析,85.29%的引物能扩增到清晰可辨条带,且ILP频率达到34.48%。说明野生棉之间内含子长度多态较丰富。4、用开发的棉花ILP标记对17个棉种进行聚类分析,发现构建的系统发生树能够很好地区分不同染色体组的棉种,并且与传统的棉花系统分类保持一致。说明ILP适用于野生棉系统分类、遗传多样性研究。5、合成400对松树的PIP引物,对7个松科种(其中4个为松属种)及2个松科近缘种(作为外类群)进行PCR分析,89.75%的引物能得到预期的扩增产物。ILP水平在松科内松属间达到64.40%,而在松属内种间仅为30.90%。6、用开发的松科ILP标记对松科及其近缘种进行聚类分析,发现ILP标记构建的系统发生树能将松科与非松科、松属与非松属材料严格区分开来。

棉花和松树内含子长度多态性的检测和应用

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