响叶杨×银白杨遗传图谱加密与相关QTL定位

论文摘要

本研究基于双拟测交（two-way pseudo-testcross）策略,以响叶杨（P. adenopoda）×银白杨（P. alba）132个F1代个体为作图群体,利用SSR和SRAP两种分子标记对王源秀（2008）构建的两亲本的遗传图谱进行加密,并对叶片数量性状和生长量性状进行QTL定位研究,对杨树的遗传育种有重要的理论和实际指导意义。本研究新增461个多态性位点（23个SSR和438个SRAP）,其中139个位点（7个SSR和132个SRAP）被连锁到母本响叶杨遗传连锁图上,150个位点（6个SSR和144个SRAP）被连锁到父本银白杨遗传连锁图上。新构建母本响叶杨的图谱包含24个连锁群、236个标记（98个SSR和138个SRAP）,包括原图谱上98个标记（92个SSR和6个SRAP）,24个连锁群各含有4-26个标记,连锁群图距从10.7cM～256.3cM,共2956.7cM,平均每个连锁群长度123.20cM,标记间距平均13.95cM（原为20.60cM）；新构建父本银白杨的图谱包含28个连锁群、263个标记（109个SSR和154个SRAP）,包括原图谱上113个标记（103个SSR和10个SRAP）,28个连锁群各含有4-27个标记,连锁群图距从7.2cM～350.3cM,共3199.6cM,平均每个连锁群长度114.28cM,标记间距平均13.62cM（原为19.26cM）。响叶杨和银白杨估计基因组长度分别为2996.55cM和3217.78cM,基因组覆盖度分别为91.36%和89.21%。应用复合区间作图法对叶面积、叶长、叶宽、叶周长、叶柄长、叶长宽比、叶背毛、树高、胸径、地径、萌枝数11个数量性状进行QTL定位和遗传效应分析,取LOD值为2.5,分别检测到控制这些性状有1、5、3、5、3、8、1、5、5、1、2个共39个QTL位点,遗传贡献率在6.82%-25.4%之间。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 遗传图谱的构建
• 1.1 构建连锁作图的理论基础
• 1.2 林木遗传图谱构建过程
• 1.2.1 根据研究目标选择合适的亲本,建立适宜的作图群体
• 1.2.2 作图群体的大小与作图标记的选择
• 1.2.3 数据的收集与图谱构建
• 1.3 用于遗传图谱构建的分子标记
• 1.3.1 分子标记简介
• 1.3.2 序列相关扩增多态性（SRAP）
• 1.3.3 简单重复序列（SSR）
• 1.3.4 EST-SSR
• 2 林木遗传图谱的研究进展
• 2.1 针叶树遗传连锁图谱研究现状
• 2.2 阔叶树遗传连锁图谱研究现状
• 2.3 林木遗传图谱的应用
• 2.3.1 进行目的基因的克隆
• 2.3.2 数量性状基因位点的定位和分析
• 2.3.3 开展比较基因组研究
• 2.3.4 分子标记辅助选择育种（molecular assisted breeding,MAS）
• 2.4 林木遗传图谱研究中存在的问题
• 2.4.1 所用作图个体的数量有限
• 2.4.2 在林木遗传图谱研究中以随机标记为主
• 3 数量性状定位
• 3.1 QTL定位基本原理与方法
• 3.1.1 单标记分析法
• 3.1.2 区间作图法
• 3.1.3 复合区间作图法
• 3.1.4 混合线性模型
• 3.2 杨树QTL定位研究进展
• 4 研究目的及意义
• 第二章 响叶杨×银白杨遗传图谱构建
• 1 研究材料
• 1.1 试剂、仪器和试材
• 1.1.1 试剂
• 1.1.2 仪器
• 1.1.3 实验材料
• 2 研究方法
• 2.1 作图群体DNA提取
• 2.1.1. 相关试剂的配制
• 2.1.2 DNA的提取与纯化的方法
• 2.2 SRAP分析
• 2.2.1 引物来源
• 2.2.2 SRAP标记PCR体系及程序
• 2.3 SSR分析
• 2.3.1 引物来源
• 2.3.2 SSR标记PCR体系及程序
• 2.4 PCR产物的聚丙烯陇胺凝胶电泳检测
• 2.4.1 聚丙烯陇胺凝胶电泳试剂的配制
• 2.4.2 银染检测溶液的配
• 2.4.3 聚丙烯酞胺凝胶电泳分离PCR产物
• 2.4.4 银染检测
• 3 结果与分析
• 3.1 模板DNA浓度和纯度检测
• 3.2 作图群体SRAP分析
• 3.3 作图群体SSR分析
• 3.4 标记命名
• 3.5 数据收集
• 3.6 响叶杨×银白杨遗传图谱的构建
• 3.6.1 软件及数据整理
• 3.6.2 孟德尔分离分析
• 3.6.3 连锁群分析
• 3.6.4 图谱构建
• 3.6.5 标记分布
• 3.6.6 EST-SSR标记可能的功能
• 3.6.7 基因组长度预测和图谱覆盖度估计
• 3.6.8 标记偏分离分析
• 3.6.9 遗传图谱加密前后的比较
• 4 讨论
• 4.1 高质量模板DNA的有效提取
• 4.2 作图群体的大小
• 4.3 EST-SSR标记与基因组SSR标记比较分析
• 4.4 偏分离分析
• 4.5 图谱特征
• 第三章 响叶杨×银白杨生长性状QTL定位
• 1 试验材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 生长性状测定
• 1.2.1 叶片性状测定
• 1.2.2 叶背毛测定
• 1.2.3 生长量测定
• 1.3 图谱构建
• 1.4 QTL定位方法
• 2 结果分析
• 2.1 性状表型变异分析
• 2.2 性状相关联标记在连锁图谱上的定位
• 2.2.1 叶片数量性状相关的QTL定位及基因效应分析
• 2.2.2 生长数量性状基因定位及基因效应分析
• 2.3 叶片性状QTL的比较
• 3 讨论
• 3.1 性状的相关性及QTL的分布特点分析
• 3.2 影响响叶杨×银白杨QTL定位研究的因素
• 3.3 寻找"通用QTL"
• 第四章 结论与展望
• 1 结论
• 2 进一步研究展望
• 参考文献
• 详细摘要
• ABSTRACT