禾本科扩增共有序列遗传标记的开发与应用-作物遗传育种专业论文.docxVIP

博}：后出站工作报告摘要 博}：后出站工作报告 摘要 通过在编码序列的保守区上设计引物，可以开发出在近缘物种间通用的基于 PCR的分子标记，称为扩增共有序列遗传标i?,(amplified consensus genetic markef， ACGM)。我们利用已公布的水稻籼、粳两亚种的基因组序列，在适当长度的内 含子的两侧外显子的保守序列上设计引物，开发了40对基于内含子长度多态的 ACGM引物。其中有38对引物在水稻中得到了预期结果。用这38对引物对玉 米、粟、大麦、小麦、竹子、旱稗革和大米草共12份材料进行PCR检验，结果 37对(97．4％)可以在1种以上的材料中扩增出特异条带，34对(89．5％)可以 至少在3种材料中获得特异扩增产物，14对(36．8％)可以在全部供试材料中获 得特异扩增产物。在不同供试材料中成功扩增出目的条带的引物比例变化在 44．7％(大米草)一81．6％(粟21和毛芽竹)之间，平均为65．8％。平均每对引物 得到的特异条带数在1．56(玉米)～3．14(斯卑尔脱小麦)之间，平均为1．85。 在各属内不同种、亚种或品种(系)之间的多态性比例在24．1％(小麦)～90．3％ (竹子)之间，平均为44．6％。本结果显示，利用水稻基因组序列信息开发的 ACGM标记在禾本科中具有相当高的通用性。 用这些ACGM标记对禾本科5个属(或亚科)的lO份植物材料的遗传进化 关系进行初步分析。结果表明，水稻、玉米、粟米、小麦和竹子属(或亚科)内 的遗传距离分别为0．6，0．19，0，113，O．072，O．343。根据遗传距离，利用PHILIP 软件，可以得到10个供试材料的聚类图。结果共分为5类，各属自聚在一类。 从属(或亚科)的水平上看，玉米与粟米的亲缘关系最近，优先聚在一起，它们 又与水稻聚在一起，然后再与小麦聚在一起，最后与竹子聚在一起。他们之间的 亲缘关系可以简单表示为：((水稻+(玉米+粟米))+小麦)+竹子。 用这些ACGM引物对竹亚科5个属13个种进行PCR扩增，结果共有34对 引物可以在至少一个竹种中获得特异性PCR产物。利用PHILIP软件，得到13 个竹种供试材料的聚类图。总体上刚竹属是聚在一起，而大明竹属的华丝竹和箭 竹属的箭竹分别各自成类。其中有差别的是赤竹属的菲白竹和箬竹属的阔叶箬竹 与刚竹属发生聚类在一起的情况，但是总体上这两个属与刚竹属其它种的距离还 是比较远的。从刚竹属内部的聚类结果看，9个种可以大致分为4类，毛环竹、 黄槽石绿竹、迟竹和刚竹为一类；毛芽竹和早园竹为一类；花竹和乌哺鸡为一类； 博士后出站工作报告红壳竹自成一类。他们之间的亲缘关系可以简单表示为：(((毛环竹+黄槽石绿 博士后出站工作报告 红壳竹自成一类。他们之间的亲缘关系可以简单表示为：(((毛环竹+黄槽石绿 竹+迟竹+刚竹)+(毛芽竹+早园竹))+(花竹+乌哺鸡))+红壳竹。 利用本研究开发的ACGM引物扩增小麦12种不同材料，结果有80％的引物 可以至少在一种小麦材料中获得扩增产物，这表明以水稻序列丌发的ACGM标 记在小麦中有一定的通用性。 关键词：禾本科，通用型，内含子多态，ACGM，遗传多样性，竹子，小麦属 博士后 博士后 站工作撒告 Exploitation and Application of Amplified Consensus Genetic Markers in Grammeae Abstract：ACGM(amplified consensus genetic marker)is a PCR—based marker with primers designed in conservative regions of coding sequences．The feature of primer conservation enables amplification of homologous gene sequences and comparison of sequence variation of many genes among different species and genus．Considering that intron sequences are more variable in a gene，40 pairs of ACGM primers were developed according to intron len垂h polymorphisms(ILPs)between two subspecies (in．ca and japonica)in rice．We conducted experiment to verify the candidate ACGM marke