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百萨偃麦草染色体5J特异标记的开发与应用(2)

时间:2019-05-10 12:56来源:毕业论文
在禾谷类作物的比较遗传研究中,水稻的基因组是一个很重要的模式基因组。Yu等(2004)[9]利用普通小麦特异标记和supercluster analysis开发了155个EST-SSR特异标记


在禾谷类作物的比较遗传研究中,水稻的基因组是一个很重要的模式基因组。Yu等(2004)[9]利用普通小麦特异标记和supercluster analysis开发了155个EST-SSR特异标记引物,其中74个EST-SSRs (53%)在水稻跟小麦当中都成功扩增出来,这些标记可以用于比较作图,其中与小麦第五部分同源群存在共线性关系的有15个。二穗短柄草(Brachypodium distachyon)是地中海和中东的一种本地野生草本,现在其基因组已完成测序。用短柄草、水稻和高粱基因组进行的比较基因组研究,为了解草本基因组演化提供了线索,并且还将有助于将来对大的、复杂的基因组(如小麦的基因组)进行分析。Sachin等(2012)[10]利用Blastn将8210个在小麦基因组上定位的wESTs与短柄草的基因组进行比对分析,高达5208wESTs在短柄草的五个染色体组上(Bd1至Bd5)显示为高度相似。利用这些wESTs在小麦的七个同源群进行定位,能够表现短柄草与小麦的共线性关系,其中小麦的第五部分同源群与短柄草的Bd4共线性最高。
Tiwari等(2015)[6]利用流式细胞术分析和分拣植物染色体技术[11],将Aegilops geniculata的5Mg染色体在普通小麦-Aegilops geniculata二体代换系中分离出来,利用二代测序技术(NGS)进行转录组测序,预测了4236个转录子,通过与大麦,短柄草,水稻,高梁,普通小麦五种作物的基因组比对,分别发现了1755, 1987, 1375,1270 和 3045具有直系同源的转录子,其中有602个在五种作物中都存在同源性,证明5Mg与五种作物具有良好的共线性。转录组测序为了解百萨偃麦草基因表达特点、开发特异染色体标记提供了新的途径,但现有的百萨偃麦草转录组序列尚未得到深入的发掘[7]。根据禾谷类作物的共线性,普通小麦跟百萨偃麦草比对分析,可以获得大量的同源位点,有利于更好地开发百萨偃麦草5J染色体特异标记,加密物理图谱,促进有利基因的挖掘。本研究旨在将转录组分析与染色体工程相结合,加快功能标记的开发,同时,利用染色体工程诱致的系列变异体,为物理图谱构建和目标基因的精细定位提供帮助,在创造新种质的基础上,为发掘重要功能基因提供信息。
Bowtie是一个超级快速的,较为节省内存的短序列拼接至模板基因组的工具。它在拼接35碱基长度的序列时,可以达到每小时2.5亿次的拼接速度。Bowtie并不是一个简单的拼接工具,它不同于Blast等。它适合的工作是将小序列比对至大基因组上去。它最长能读取1024个碱基的片段,非常适合下一代测序技术。本研究旨在利用Bowtie,将百萨偃麦草转录组测序获得的序列与小麦第5部分同源群染色体进行比对分析,鉴定与小麦高度保守的序列开发EST-SSR引物,以筛选5J特异的分子标记用于染色体工程,研究还拟对前期选育出的涉及5J的变异体进行鉴定,并初步定为标记所在的染色体区段,并比较5J染色体与小麦第5部分同源群染色体的共线性特点。
1  材料和方法
1.1 材料
   材料包括中国春、百萨偃麦草、中国春-百萨偃麦草双二倍体和中国春-百萨偃麦草代换系DS5J(5A),均由南京农业大学保存,5J变异体包括15YJ1-3-2.3、15YJ1-4-6.2、16YJ1-4-6.6-3、14WyzFS4343-2-7-2、14Wyz57-5-3、16YJ125-34、16YJ1-3-2.3-6、16YJ1-6-3.3-6、16YJ1-6-3.3-4、16YJ127-9、16YJ1-6-3.3-5和16YJ113-26,由杨骄提供。

1.2序列比对与引物设计方法
    采用bowtie比对工具,将百萨偃麦草转录组EST与小麦第五同源群基因组数据进行比对,参数设置为bowtie软件默认参数。引物设计方法:采用Primer3和Misa,参考比对出的同源序列设计引物,开发的标记类型为EST-SSR标记,引物长度为18-20bp,退火温度为53℃。 百萨偃麦草染色体5J特异标记的开发与应用(2):http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_33099.html
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