杨树比较作图及重要性状QTLs定位

论文题目: 杨树比较作图及重要性状QTLs定位

论文类型: 博士论文

论文专业: 林木遗传育种

作者: 张博

导师: 王明庥,黄敏仁

关键词: 杨树,遗传图谱,标记,数量性状位点,生根性状,杨树黑斑病

文献来源: 南京林业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本研究基于双拟测交(two-way pseudo-testcross)策略构建了美洲黑杨‘I―69(’Populus. deltoides)×欧美杨‘I―45’(P. euramericana)F1群体分子标记遗传连锁图谱。母本‘I-69’图谱包括462 个标记(164 个SSR、206 个AFLP、83 个RAPD、2 个SNP、6 个ISSR标记和1 个性别分化标记)。共建立29 各连锁群,连锁群图距从9.2 cM~153.9 cM,平均每个连锁群长度60.4 cM;标记间距平均4.04 cM,最大间距21.8 cM,总图距1751cM。父本‘I-45’图谱有包括367 个标记(153 个SSR、142 个AFLP、61 个RAPD、10 个ISSR标记和1 个性别分化标记),共建立28 个连锁群。连锁群图距从11.3 cM~142.6 cM,平均每个连锁群长度58.3 cM;标记间距平均4.83 cM,最大间距22.3 cM,总图距1634cM。基于两图谱之间147 个同源位点,利用JoinMap 软件将亲本图谱进行整合。整合图谱包括652 个标记(225 个SSR、288 个AFLP、120 个RAPD、16 个ISSR、2 个SNP 和1 个性别分化性状),共获得20 个连锁群,最小连锁群25.9cM,最大连锁群图距222cM,平均连锁群图距109.4cM,总图距2078cM;连锁群标记数15～55 个,平均每个连锁群34.3个标记。标记间平均图距3.15cM,最大标记间图距24.8cM。通过110 个同源SSR标记与毛果杨×美洲黑杨(P. trichocarpa×P. deltoides)图谱比较分析,揭示19 对同源连锁群,各个同源连锁群之间存在良好的共线性关系。利用图谱定位了水培和循环营养液培养条件下12 个与生根性状相关的QTLs,并揭示QTLs 位点在根系生长过程中的表达变化过程。定位了3 个杨树抗黑斑病QTLs 位点,并根据杨树基因组序列,共筛选到19 个与抗病相关的候选基因。本研究还首次报道了林木SNPs 标记的开发工作,证明利用公共EST数据开发杨树SNPs 标记是可行的,并成功将2 个SNP 标记定位在遗传图谱上。

论文目录:

第一章 林木遗传图谱研究进展(文献综述)

1 林木遗传图谱研究进展

1.1 概况

1.2 林木遗传图谱研究现状

1.3 林木遗传图谱研究中存在的问题

1.4 新一代分子标记-SNP

1.4.1 SNPs的概念

1.4.2 SNPs的特点

1.4.3 SNPs的研究策略

1.4.3.1 SNPs的发现

1.4.3.2 SNPs的确证

1.4.3.3 SNPs的检测

1.4.4 SNPs在遗传图谱中的应用

1.5 林木遗传图谱研究的应用前景

1.5.1 开展比较基因组学研究

1.5.2 标记辅助选择

1.6 林木复杂性状QTLs定位研究

1.6.1 连锁不平衡理论QTLs定位中的应用

1.6.2 基因芯片技术QTLs定位中的应用

1.6.3 QTLs遗传学本质

2 杨属树种基因组研究

2.1 杨属基因组的细胞学研究

2.2 杨属树种遗传图谱研究

2.3 杨树QTL定位研究

第二章 杨树SSR标记分析

2.1 材料和方法

2.1.1 植物材料和DNA提取

2.1.2 SSR标记分析

2.2 实验结果

2.3 讨论

第三章 利用公共EST数据开发杨树SNPs

3.1 杨属树种开发SNPs标记的可行性

3.2 利用EST序列寻找SNPs所需解决的问题

3.3 材料和方法

3.3.1 EST序列拼接

3.3.2 SNPs搜寻

3.3.3 SNPs确证

3.4 实验结果

3.4.1 EST序列拼接和候选SNP筛选

3.4.2 PCR检测

3.4.3 候选SNPs的重测序确证

3.5 讨论

第四章 美洲黑杨抗黑斑病基因SCAR标记筛选

4.1 材料与方法

4.1.1 材料

4.1.2 试验方法

4.1.2.1 病原菌制备

4.1.2.2 抗黑斑病性状测定

4.1.2.3 DNA提取

4.1.2.4 RAPD扩增反应及电泳分析

4.1.2.5 感、抗DNA池的建立

4.1.2.6 数据分析

4.1.2.7 SCAR标记转换

4.2 试验结果

4.2.1 抗黑斑病性状的遗传分析

4.2.2 抗黑斑病的RAPD分析

4.2.3 SCAR标记检测

4.2.4 标记-抗黑斑病基因连锁分析

4.3 讨论

4.3.1 BSA技术与林木抗病基因定位

4.3.2 选择性基因型分析方法

第五章美洲黑杨×欧美杨遗传图谱构建

5.1 材料和方法

5.1.1 植物材料和DNA提取

5.1.2 SSR标记分析

5.1.3 SNP标记分析

5.1.4 性别分化性状分析

5.1.5 SCAR标记分析

5.1.6 AFLP、RAPD和ISSR标记分析

5.1.7 图谱构建

5.1.8 标记分布分析

5.1.9 基因组长度估计

5.2 实验结果

5.2.1 标记分离类型

5.2.2 SNP 标记分析

5.2.3 群体性别分化

5.2.4 SCAR标记序列分析

5.2.5 连锁图构建

5.2.6 标记分布

5.2.7 基因组长度估计

5.2.8 I-69 与I-45 图谱比对

5.2.9 标记偏分离分析

5.3 讨论

第六章 双亲图谱整合及比较图谱分析

6.1 材料和方法

6.1.1 ‘I-69’和‘I-45 ’图谱整合

6.1.2 标记分布分析

6.1.3 比较图谱分析

6.2 实验结果

6.2.1 连锁图构建

6.2.2 标记分布分析

6.2.3 美洲黑杨×欧美杨与毛果杨×美洲黑杨图谱比较

6.3 讨论

第七章 美洲黑杨×欧美杨生根性状QTL定位

7.1 材料与方法

7.1.1 试验材料

7.1.2 水培生根性状测定

7.1.3 循环营养液培养生根性状测定

7.1.2 数据统计分析

7.2 结果

7.2.1 生根性状表型变异分析

7.2.2 生根性状QTL定位

7.3 讨论

第八章 美洲黑杨×欧美杨抗黑斑病QTL定位及候选基因筛选

8.1 材料与方法

8.1.1 试验材料

8.1.2 试验方法

8.1.3 数据统计分析

8.1.4 候选基因筛选及序列分析

8.2 试验结果

8.2.1 抗黑斑病性状变异分析

8.2.2 抗黑斑病QTL定位

8.2.3 杨树抗病基因比较作图

8.2.4 杨树抗黑斑病候选基因

8.3 讨论

8.3.1 抗病位点的重组抑制

8.3.2 偏分离和抗病基因聚集

8.3.3 抗病相关候选基因

参考文献

发布时间: 2005-12-30

参考文献

• [1].美洲黑杨×青杨连锁图构建及重要材性QTLs分析[D]. 黄秦军.北京林业大学2003

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