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响叶杨×银白杨遗传图谱构建及杨属图谱比较研究

2020-11-28阅读(302)

响叶杨×银白杨遗传图谱构建及杨属图谱比较研究

论文摘要

本研究基于双拟测交（two-way pseudo-testcross）策略构建了响叶杨（P. adenopoda）×银白杨（P. alba）两亲本的遗传图谱。母本响叶杨图谱包括122个标记（116个SSR和6个SRAP）,31个连锁群。连锁群图距从2.1 cM153.7 cM,共1857cM;平均每个连锁群长度59.90 cM;标记间距平均15.22cM。父本银白杨153个标记（143个SSR和10个SRAP）,35个连锁群。连锁群图距从4.2cM257.4cM,共2273.1 cM ;平均每个连锁群长度64.95cM;标记间距平均14.86cM。根据寻找到的毛果杨参照图的同源标记,在毛果杨19个连锁群上共发现了181个与响叶杨和银白杨两遗传图谱同源的SSR标记。银白杨和响叶杨两图谱于参照图之间具有较好的同线性（Synteny）。银白杨图谱中127个同源标记中有90个具有同线性,占70.87%;而响叶杨图谱中107个同源标记中有71个具有同线性,占66.36%。同时,两图谱与参照图同源连锁群之间具有较好的共线性（co-linearity）。两亲本图谱90和71个同源标记中分别有78和63个具有共线性,各占88.73%和88.63%。根据银白杨和响叶杨图谱与毛果杨参照图上的同源标记把银白杨遗传图谱35个连锁群和响叶杨遗传图谱的31个连锁群分别组成了17和16个主要的连锁群。将构建的响叶杨和银白杨图谱与本实验室张博博士构建美洲黑杨和欧美杨的遗传连锁图谱进行比较,4张图谱共有42个相同的SSR标记。本研究将响叶杨和银白杨（白杨派）、美洲黑杨和欧美杨（黑杨派）的图谱和毛果杨（青杨派）参照图进行比较。在5份图谱共发现345个相同的标记,其中有19个标记出现在4张图谱的同源连锁群上;93个同源标记出现在3张图谱的同源连锁群上;178个同源标记只出现在2张图谱的同源连锁群上;有52个标记出现在不同连锁群上。标记间的顺序在大部分情况下都是保守的。所有图谱中连锁群I是最大连锁群,所拥有的同源标记最多（28个）。白杨派中响叶杨图谱的ADⅨ、ADⅫ及ADⅩⅧ和银白杨图谱的ALⅫ及ALⅩⅨ连锁群上都没有同源连锁群,黑杨派中只有欧美杨E17连锁群没有同源连锁群。利用图谱定位了16个与树高相关的QTLs和2个与春季萌芽时间相关的QTLs。16树高QTLs解释表型变异范围是5.83%～36.78%。并初步揭示QTLs位点在杨树生长过程中的表达变化过程。2个与春季萌芽时间相关的QTLs共解释表型变异的17.64%。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 林木比较基因组学研究进展（文献综述）
  • 1 杨树基因组研究进展
  • 1.1 杨属植物的生物学特性
  • 1.2 杨树DNA 序列和物理图谱
  • 1.3 杨树遗传图谱及QTL 定位
  • 1.4 杨属遗传分化
  • 1.4.1 杨属系统分类学简介
  • 1.4.2 杨属的进化及种分化的遗传学机制
  • 1.4.3 杨属大遗传系统
  • 2 林木比较基因组学研究进展
  • 2.1 比较基因组学研究方法
  • 2.2 林木遗传图谱的比较研究
  • 2.3 局部或全基因组序列的比较研究
  • 2.4 QTL 的比较分析
  • 2.5 林木比较基因组学研究的应用
  • 2.6 林木比较基因组学研究存在的问题及前景
  • 3 响叶杨与银白杨概述
  • 4 本研究目的与研究内容
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 植物材料和DNA 提取
  • 2.1.1 作图群体的准备
  • 2.1.2 DNA 提取与检测
  • 2.2 SSR 分子标记分析
  • 2.2.1 试验主要试剂与仪器
  • 2.2.2 SSR 荧光标记反应条件优化
  • 2.2.3 SSR 标记PCR 反应体系和反应程序
  • 2.3 SRAP 标记分析
  • 2.4 构图方法
  • 2.4.1 软件
  • 2.4.2 图谱构建
  • 2.4.3 估算基因组长度和覆盖度
  • 2.5 图谱比较
  • 第三章 SSR 标记多态性和通用性分析
  • 3.1 试验材料和方法
  • 3.2 实验结果
  • 3.3 讨论
  • 3.3.1 SSR 引物通用性
  • 3.3.2 SSR 引物多态性
  • 第四章 响叶杨×银白杨遗传图谱构建
  • 4.1 试验材料和方法
  • 4.2 图谱构建
  • 4.2.1 标记分离分析
  • 4.2.2 连锁图构建
  • 4.2.3 标记分布
  • 4.2.4 基因组长度估计
  • 4.2.5 标记偏分离分析
  • 4.3 银白杨与响叶杨图谱比较
  • 4.4 讨论
  • 4.4.1 图谱特征
  • 4.4.2 偏分离分析
  • 4.4.3 银白杨和响叶杨图谱比较
  • 4.4.4 基因作图
  • 第五章 杨树基因组图谱比较研究
  • 5.1 试验材料和方法
  • 5.2 白杨亲本遗传图谱与毛果杨参照图图谱的比对
  • 5.3 白杨亲本图谱与黑杨亲本图谱的比较
  • 5.4 杨属基因组图谱比较
  • 5.5 讨论
  • 5.5.1 SSR 通用性标记
  • 5.5.2 图谱比较
  • 第六章 响叶杨×银白杨生长性状和春季萌芽时间QTL 定位
  • 6.1 试验材料和方法
  • 6.1.1 试验材料
  • 6.1.2 生长性状测定
  • 6.1.3 物候期观测
  • 6.1.4 图谱构建
  • 6.1.5 QTL 定位方法
  • 6.2 结果与分析
  • 6.2.1 性状表型变异分析
  • 6.2.2 QTL 定位分析
  • 6.3 讨论
  • 第七章 结论与展望
  • 7.1 杨树遗传图谱
  • 7.2 比较图谱的应用
  • 7.3 QTL 作图
  • 7.4 标记辅助选择（MAS）
  • 参考文献
  • 详细摘要

    • 相关论文文献

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