油菜隱性細(xì)胞核雄性不育基因區(qū)段的比較分析與特異標(biāo)記的開發(fā).pdf

1、甘藍(lán)型油菜是由甘藍(lán)和白菜雜交天然加倍后形成,基因組中包含A、C兩個基因組的信息。由于A、C基因組是在大約400萬年前由共同的蕓薹屬祖先分化而來,二者具有高度保守的基因組結(jié)構(gòu)和微觀共線性(Rana et al.,2004)。因此,甘藍(lán)型油菜的遺傳作圖研究很可能會受到同源基因組的影響。從DNA序列水平上研究A、C基因組之間的變異,并在微觀共線性良好的同源基因組之間區(qū)別二者,將為甘藍(lán)型油菜的相關(guān)研究提供幫助。
　　 9012AB是一種

2、新的甘藍(lán)型油菜隱性細(xì)胞核雄性不育材料,具有敗育徹底,不育性穩(wěn)定,恢復(fù)源廣泛的特點(diǎn),因此在三系配套育種中具有重要的利用價值。陳鳳祥等對該材料的研究表明:其育性受到兩對重疊隱性不育基因(ms3ms3、ms4ms4)和一對隱性上位抑制基因(rfrf)互作控制。何俊平等已將其中一個不育基因ms3精細(xì)定位在0.034cM的遺傳區(qū)間。物理作圖表明該區(qū)間最少由6個BAC克隆構(gòu)成的一個完整的重疊群所覆蓋,并利用亞克隆測序的方法獲得其中包含目標(biāo)基因的一個

3、BAC克隆。為了進(jìn)一步開發(fā)與Ms3緊密連鎖的標(biāo)記,并驗(yàn)證BAC克隆篩選的結(jié)果及比較該區(qū)間在甘藍(lán)和白菜基因組之間的微觀共線性關(guān)系,從而為Ms4的研究提供可能的便利,本研究從上述BAC克隆測序序列中隨機(jī)選擇20kb的區(qū)域在不同材料中進(jìn)行比較測序并分析,獲得如下主要結(jié)果:
　　 1.根據(jù)20kb的區(qū)域設(shè)計18對引物,其擴(kuò)增產(chǎn)物理論上能夠構(gòu)成一個完整的重疊群并完全覆蓋該區(qū)間。利用這18對引物在9012A、9012B、白菜和甘藍(lán)中擴(kuò)增,擴(kuò)

4、增產(chǎn)物拼接后共得到三種材料52個區(qū)段序列信息。
　　 2.對所得材料的區(qū)段序列進(jìn)行比對分析發(fā)現(xiàn),甘藍(lán)型油菜Tapidor、9012A、9012B、白菜和甘藍(lán)之間存在較好的微觀共線性,且甘藍(lán)型油菜9012A和白菜之間的相似性高,9012B、Tapidor和甘藍(lán)之間的相似性高。參考模式植物擬南芥信息進(jìn)一步基因預(yù)測發(fā)現(xiàn):該區(qū)段3個對應(yīng)基因方向相同,外顯子區(qū)域一致且比較保守；內(nèi)含子區(qū)段序列存在堿基的突變、插入或缺失。根據(jù)測序所得序列差異

5、較大的區(qū)域,開發(fā)9012A和9012B之間6對多態(tài)性標(biāo)記,白菜和甘藍(lán)之間的多態(tài)性標(biāo)記DM1和HWY。
　　 3.經(jīng)重組單株驗(yàn)證后,根據(jù)9012A和9012B之間序列差異開發(fā)的新標(biāo)記在20,391個單株的分離群體中與ms3基因共分離。和原來的定位結(jié)果相比,雖然開發(fā)了新的標(biāo)記,但并沒有縮小包含ms3基因的物理區(qū)間。
　　 4.根據(jù)白菜和甘藍(lán)的序列差異,開發(fā)出在49份白菜和8份甘藍(lán)之間存在穩(wěn)定多態(tài)性的共顯性標(biāo)記2個。利用該標(biāo)記

6、篩選先前鑒定的甘藍(lán)型油菜BAC克隆文庫,發(fā)現(xiàn)標(biāo)記在克隆中擴(kuò)增產(chǎn)物與白菜基因組中大小和序列一致,而沒有發(fā)現(xiàn)與甘藍(lán)基因組中大小一致的克隆。而根據(jù)先前的研究,ms3基因定位于N19連鎖群,對應(yīng)甘藍(lán)的第9染色體。據(jù)此推測,篩選到的BAC克隆事實(shí)上可能是ms3基因位于白菜基因組中的同源區(qū)。
　　 5.利用BAC克隆開發(fā)出的SSR標(biāo)記和本實(shí)驗(yàn)中開發(fā)的A、C基因組特異標(biāo)記DM1在Ms4定位群體中進(jìn)行多態(tài)性檢測,發(fā)現(xiàn)所有標(biāo)記在定位群體中與Ms4