大麦抗黄矮病毒基因Yd2的物理作图

大麦抗黄矮病毒基因Yd2的物理作图

论文摘要

大麦Yd2基因是禾谷类作物及近缘野生种各类抗源中对大麦黄矮病毒(Barley Yellow Dwarf Virus,BYDV)最有效的抗源,在抗病育种实践上已应用长达40多年。与许多抗病基因不同,Yd2基因介导的抗病性不表现过敏反应,不能阻止病毒在植株体内系统扩散,但却能显著抑制病毒的复制,赋予寄主植物对BYDV持久抗病性。已有研究表明,常用来克隆抗病基因的转座子标签法和PCR法不适于克隆Yd2这一编码产物及序列未知的基因。可行的途径是采用图谱克隆法。在已有的一个完整的Yd2基因区域高饱和度的分子标记图谱的基础上,本文选用与Yd2基因紧密连锁的分子标记对Yd2基因区域进行物理作图,以期准确测算出Yd2基因区域遗传图距(cM)与物理距离(bp)的关系。这是能否成功地进行图谱克隆的关键环节之一。 采用四种不同的提取DNA方法分离大麦基因组完整的高分子量DNA,用可产生较大DNA片段的限制性酶 如PvuⅠ,PvuⅡ和NotⅠ等酶解大麦基因组高分子量DNA,脉冲场电泳(PFGE)分离酶解DNA片段及Southern印迹,用与Yd2紧密连锁的(图距在1cM以内)12个分子标记(YLP、BCD134和YLM等)为探针与酶解大麦基因组DNA片段杂交,以建立这些分子标记的物理连锁图。试验结果表明,与琼脂糖包埋叶组织和琼脂糖包埋原生质体以及琼脂糖微珠体包埋细胞核三种方法相比,琼脂糖包埋细胞核方法所分离的大麦基因组DNA数量及质量最好,被用作在Yd2基因区域进行物理作图。所用22种限制性酶中的10种酶(BssHⅡ,ClaⅠ,NotⅠ,NruⅠ,PvuⅠ,PvuⅡ,SalⅠ,SmaⅠ,SacⅡ,SnabⅠ)酶切的片段大于100kb,可与6个探针(BCD134,MWG802,MWG952,YLM,YLP和WG889)产生良好的杂交信号。3个DNA探针YLM、YLP和BCD134与同一个180kb片段(PvuⅠ酶切)杂交。进一步对该180kb片段进行限制性酶切图谱分析,证明该180kb片段包含YLP和BCD134位点。在大麦Yd2基因区域分子标记遗传图谱上,YLP和BCD134相距0.5cM。由此计算出Yd2基因区域的遗传图距与物理距离比率为1cM=360kb。这一比率值表明进一步应用图谱克隆策略能够分离到Yd2这一具有独特抗病机制的基因。本文结果可用于禾谷类植物比较基因组学分析和植物功能基因组学的研究。

论文目录

  • 摘要
  • 1.前言
  • 1.1 大麦黄矮病毒的危害
  • 1.2 抗BYDV的种质及抗病育种
  • 1.3 高抗大麦黄矮病毒的Yd2基因及其特征
  • 1.4 Yd2基因区域的物理作图与图谱克隆
  • 1.5 本研究的目的和意义及主要内容
  • 2.材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.2 高分子量(High molecular weight,简写为HMW)DNA的分离
  • 2.3 高分子量(HMW)DNA的限制性酶解
  • 2.4 脉冲场凝胶电泳(PFGE)分离酶解DNA片段,转膜,Southorn杂交和杂交信号的检测
  • 3.结果分析
  • 3.1 HMW DNA的分离方法的比较
  • 3.2 适合Yd2基因区物理作图的探针
  • 3.3 用与Yd2位点紧连的DNA探针检测不同限制性酶解的大麦基因组DNA质量的分析
  • 3.4 遗传图谱上紧密相连的DNA标记间的物理连锁
  • 4.讨论
  • 4.1 物理作图的要求
  • 4.2 Yd2基因区域遗传图距和物理距离的比率及应用于分离Yd2基因的价值
  • 5.结论
  • 参考文献
  • 英文摘要
  • 附图
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].利用分子标记鉴定大麦Yd2基因型及其在育种辅助选择中的应用[J]. 作物学报 2011(09)
    • [2].高抗BYDV的Yd2基因在西藏青稞种质资源中的分布[J]. 西藏农业科技 2018(S1)

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