棉花黄萎病抗性基因的关联作图及cDNA文库的构建

棉花黄萎病抗性基因的关联作图及cDNA文库的构建

论文摘要

棉花黄萎病(Vertieillium wilt)是由黄萎病菌(Verticillium dahliae)引起的维管束病害,在世界范围内广泛流行,目前尚未得到有效控制,选育和利用抗病品种是一种经济、有效的防治黄萎病危害的措施。因此必须深入了解棉花抗黄萎病基因的表达规律及棉花黄萎病与寄主的相互作用机制,为利用基因工程手段培育抗黄萎病品种提供有力的理论依据。本研究从分子标记和分子克隆两个方面对黄萎病抗性机理进行了研究和讨论:(1)利用不同来源的34个棉花品种,包括22个抗(耐)黄萎病品种和12个感病品种,进行田间黄萎病抗性鉴定,同时,利用500对SSR引物对所有品种进行PCR扩增,筛选有差异的引物,共得到318对多态性引物。利用模糊聚类法,以318对引物对34个品种进行聚类,得到很好的与黄萎病抗性相关的聚类图。然后用SAS软件分析各品种抗病性状与SSR标记的关联,得出14个SSR标记与抗性位点的连锁不平衡,这为不同遗传背景下筛选与黄萎病抗性基因连锁的分子标记提供了线索。(2)为了研究棉花黄萎病抗性的相关基因,对本实验室的一个高抗黄萎病陆地棉材料进行抑制消减杂交(SSH),以黄萎病诱导后48小时和未诱导的植株分别作为Tester和Driver。提取总RNA并分离mRNA,通过合成cDNA双链、抑制消减杂交及两次PCR扩增,富集诱导后植株中差异表达的片段。对两次PCR后的产物纯化,连接并转化到大肠杆菌中完成文库构建,共获得了434个阳性克隆。对插入片段进行PCR扩增后发现大小从0.45~0.7kb不等。指纹图谱分析将所有克隆分为20类,于每一类中取一个克隆进行测序分析。BLAST分析表明大部分克隆片段与其他病原菌诱导缩减库中的EST相似。缩减片段编码的蛋白与拟南芥的P450单加氧酶、病程相关蛋白、类甜蛋白以及几丁质酶等相似。此cDNA文库的建立为进一步分析基因的差异表达及分离抗黄萎病基因奠定了基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1 棉花黄萎病
  • 1.1 病菌
  • 1.2 致病机制
  • 2 棉花对黄萎病的抗性
  • 2.1 棉花抗黄萎病的机制
  • 2.2 棉花抗黄萎病的抗性遗传方式
  • 3 用于研究抗黄萎病机制的分子标记的类型与特点
  • 3.1 RAPD分析
  • 3.2 AFLP分析
  • 3.3 RFLP分析
  • 3.4 SSR标记
  • 4 关联作图(LD mapping)
  • 4.1 LD的理论
  • 4.2 LD的优势
  • 4.3 影响LD的因素
  • 4.4 LD在植物上的应用
  • 4.5 关于棉花黄萎病抗性基因的分子标记研究
  • 4.6 目前棉花黄萎病抗性基因分子标记研究的局限及本研究的目的
  • 5 关于棉花黄萎病抗性基因的克隆研究
  • 第二章 基于SSR分子标记棉花黄萎病抗性的关联作图研究
  • 1 材料和方法
  • 1.1 实验材料
  • 1.2 实验方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 SSR标记多态性
  • 2.2 聚类分析
  • 2.3 田间黄萎病抗性鉴定
  • 2.4 性状与标记的关联分析
  • 3 讨论
  • 3.1 棉花黄萎病抗病鉴定
  • 3.2 SSR分子标记在抗病研究中的优势
  • 3.3 标记棉花抗性基因的新分析方法——关联作图
  • 第三章 陆地棉黄萎病诱导抑制消减杂交cDNA文库的构建与分析
  • 1 材料与方法
  • 1.1 材料与处理
  • 1.2 总RNA提取与mRNA分离、纯化
  • 1.3 抑制消减杂交
  • 1.4 转化并构建cDNA文库
  • 1.5 阳性克隆的指纹图谱分析以及序列比对
  • 1.6 FX20的表达分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 RNA分离和缩减cDNA文库的鉴定
  • 2.2 指纹图谱分析以及序列分析
  • 2.3 FX20的表达分析
  • 3. 讨论
  • 参考文献
  • 缩略词表
  • 致谢
  • 相关论文文献

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    棉花黄萎病抗性基因的关联作图及cDNA文库的构建
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