栽培种花生SSR遗传图谱的构建

编号NO.:河北农业大学本科毕业论文论文题目栽培种花生SSR遗传图谱的构建学生姓名李国亮学号2009014010201成绩86.6学院农学院专业班级农学指导教师姓名刘立峰指导教师职称教授材料目录：1、任务书（1）份2、开题报告（含文献综述）（1）份3、指导教师评阅书（1）份4、答辩记录表（1）份5、论文正文（1）份6、其它材料河北农业大学本科毕业论文任务书学院：农学院教师姓名：刘立峰职称：教授2012年3月25日专业名称农学论文题目栽培种花生SSR遗传图谱的构建题目来源栽培种花生SSR遗传图谱的构建目的意义：（可另附纸）分子遗传图谱是植物基因组结构分析和比较的有力工具,已被广泛应用于基因定位、图位克隆、比较基因组学和分子标记辅助育种等研究。花生栽培种(ArachishypogaeaL.)属落花生属(Arachis)花生区组(Arachissection),异源四倍体(2n=4x=40,AABB),是国际上重要的油料作物之一。一直以来,花生栽培种分子遗传图谱的构建备受各国学者重视。但早期研究发现RFLP、RAPD和AFLP在花生栽培种间缺乏多态性,致使遗传图谱构建进展缓慢。基于上述标记构建的花生栽培种遗传图谱鲜见报道。本研究将利用四粒红与黑花生杂交构建的重组自交系定位群体，建立遗传连锁图谱，为新品种的选育、基因定位与克隆奠定理论基础。可行性分析：（研究条件、预期的结果和可能存在的问题等，可另附纸）1.材料可行性本研究采用以黑花生和四粒红为亲本，进行杂交，培育出251个F7代重组自交系，该重组自交系基因纯合性强，对于进行花生基因图谱构建非常重要。2.技术可行性本研究采用SSR标记技术对花生组基因进行遗传图谱构建，该技术在棉花，玉米，小麦，大豆，大白菜，果树等植物的遗传图谱构建中，都已采用，而且效果良好；在此之前，在花生遗传图谱构建中也已应用，取得非常好的效果。3.设备可行性本研究所使用的仪器设备都由河北农业大学花生遗传育种研究所提供，设备齐全，并且仪器先进，完全能满足本实验的要求。进度安排：（可另附纸）2012年4—5月明确研究目标和研究方法，制定实际可行的实验计划和实验方案2012年5—7月种植花生材料，期间查阅文献，确定具体的实验方案。2012年7月初按计划进行预实验，必要时对实验计划做部分修改。2012年7月初—9月提取花生组DNA，并做聚丙烯酰胺凝胶电泳，读取数据。2012年9—10月收获花生。2012年10月—2013年5月进行花生拷种，记录数据。2013年5—6月完成毕业论文。专家意见：试验设计合理，研究方法可行，进度安排适度可行，具备完成试验的条件，具有一定的研究意义，同意按计划开题。专家签字：2012年4月1日学院意见:（是否同意立题）院长：年月日农学院农学专业李国亮学生：现把2012-2013学年，第二学期的毕业论文安排下达给你，你本学期承担的毕业论文任务如下：1、依据本任务书中论文题目、目的意义、可行性分析的内容完成开题报告。2、按照开题报告的要求按期完成毕业论文各项工作的实施。3、完成毕业论文的撰写。4、完成毕业论文的答辩。请按相关要求完成毕业论文任务。教师签字：2012年4月20日河北农业大学本科毕业论文开题报告题目：栽培种花生SSR遗传图谱的构建学院：农学院学生姓名：李国亮专业：农学班级学号：2009014010201指导教师姓名：刘立峰指导教师职称：教授2012年9月25日学生姓名李国亮专业班级农学0902班学号2009014010201指导教师刘立峰职称教授所在学院农学院论文名称栽培种花生SSR遗传图谱的构建选题依据：（论文的理论依据、目的意义。可另附纸）分子遗传图谱是植物基因组结构分析和比较的有力工具,已被广泛应用于基因定位、图位克隆、比较基因组学和分子标记辅助育种等研究。花生栽培种(ArachishypogaeaL.)属落花生属(Arachis)花生区组(Arachissection),异源四倍体(2n=4x=40,AABB),是国际上重要的油料作物之一。一直以来,花生栽培种分子遗传图谱的构建备受各国学者重视。但早期研究发现RFLP、RAPD和AFLP在花生栽培种间缺乏多态性,致使遗传图谱构建进展缓慢。基于上述标记构建的花生栽培种遗传图谱鲜见报道。虽然Herselman等曾利用AFLP标记在栽培种上构建了部分连锁图,但该连锁图只包含12个标记。SSR标记又称为微卫星（Microsatellite）标记或简单序列重复（SimpleSequenceRepeat，SSR）标记；AFLP标记技术首先要建立AFLP分析体系；EST-SSR标记通过MISA软件分析EST库中共包含的位点数；另外，还利用RFLP,RAPD等标记绘制花生遗传图谱。近年来，系列研究表明SSR在花生栽培种间具有较丰富的多态性,使利用SSR标记构建花生栽培种遗传图谱成为可能。然而,现有的花生SSR引物数量仍不能满足图谱构建的需求。近期,大量快速增长的EST数据成为SSR的重要来源,并为SSR标记的开发提供了一条新的途径。本研究以黑花生和四粒红为亲本,通过杂交构建包含251个F7重组自交系的遗传作图群体。采用1021对SSR引物对亲本进行多态性检测，在亲本中共筛选出75对多态性引物。利用作图群体对多态性SSR位点进行遗传连锁分析，获得包含29个SSR标记，涉及7个连锁群，总长352.7cM，平均图距为12.2cM的花生栽培种遗传图谱。文献综述：（可另附纸）花生栽培种(ArachishypogaeaL.)属落花生属(Arachis)花生区组(Arachissection),异源四倍体(2n=4x=40,AABB),是国际上重要的油料作物之一。一直以来,花生栽培种分子遗传图谱的构建备受各国学者重视。但早期研究发现RFLP、RAPD和AFLP在花生栽培种间缺乏多态性,致使遗传图谱构建进展缓慢。詹世雄等以南方花生主产区主栽的40个珍珠豆型花生为材料，利用62对SSR标记引物进行分子标记带型分析，从中筛选出12对多态性好、带型清晰的SSR标记引物进行指纹图谱构建，共获得88个多态性位点。王传堂等研究在建立适合花生AFLP分析的DNA提取流程的基础上,建立了花生AFLP分析的技术方案。AFLP分析结果表明,6个花生杂交亲本间存在一定差异。四对引物共计扩增出307条长度不同的条带。其中多态性条带为160条,占总条带数的52.1%。本研究筛选获得了多态性程度高的杂交亲本,为进一步构建分子连锁图谱创造了条件。漆燕等为了检测花生品种间抗病基因同源序列(RGA)的单核苷酸差异,对影响花生RGA-SSCP的电泳温度、电压、胶浓度、交联度、变性剂等因素进行了优化，从而获得了电泳条带细而清晰的SSCP图。该体系的建立对RGA-SSCP标记用于花生基因定位、遗传图谱构建、标记辅助选择等具有重要意义。肖杨等利用抗、感矮化病毒病的花生品种ICGV86699和远杂9102为亲本配制杂交组合，构建重组近交系群体(RIL)，采用SSR技术和BSA分析方法，结合F6各个家系接种病毒后ELISA的鉴定结果，得到1个与花生矮化病毒病抗性连锁的分子标记XY38，从而进行指纹图谱构建，共获得106个多态性位点。王金彦等利用NCBI的GeneBank数据库中公布的花生86132条EST序列以及利用高油酸品种E12所创建的cDNA文库中的12501条EST序列，对这些序列进行前期处理，总共获得非冗余且拼接较长的singleton11260条，contig9972条。通过MISA软件分析发现两个EST库中共包含有3104个SSR位点，占到总共非冗余序列的11.08%。黄莉等以远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系F8代家系为材料,在含油量测试的基础上,选用10份低油材料(平均含油量52.91%)、12份高油材料(平均含油量58.85%)以及亲本进行SSR引物筛选,综合分析RIL群体和自然体的研究结果表明,标记2A5-250/240可用于花生含油量分子标记辅助选择，从而构建出指示含油量的36个位点。洪彦彬等研究以粤油13和阜95-5为亲本,通过杂交构建包含184个F6重组自交系的遗传作图群体。采用652对genomic-SSR引物和392对EST-SSR引物对亲本进行多态性检测,从中筛选出121对多态性引物,在亲本中共检测到123个多态性位点，与前人构建的花生野生种(A.duranensis×A.Stenosperma,AAgenome)SSR遗传图谱比较,初步确定本研究构建的遗传图谱中有11个连锁群与野生种遗传图谱的6个连锁群存在同源关系。翁跃进等利用AFLP技术对从国际半干旱所(ICRISAT)引进的9份花生抗旱品种绘制指纹图谱,通过引物E—ACA和与之匹配的MCAG和M—CAT,在300～6000bp的范围内共获得1577条AFLP扩增产物,每个品种有主带和次带至少71条之多,其中10条为多态性的带纹。王传堂等采用4对RGA引物、9份花生材料进行PCR扩增,只有引物NLRRinv1/inv2扩增出产物。采用该对引物扩增,18份材料中只有10份获得产物。总共获得58条迁移率不同的带,其中多态性带56条。根据条带共享程度计算出的带型相似指数为0.188-0.986。10份材料可以按条带数目多寡分成两大类。花生遗传连锁图谱的发展趋势是高饱和化、实用化和通用化。高饱和化即增加图谱上标记的密度,高密度的遗传连锁图谱有助于基因定位、物理图谱的构建、基于图谱的基因克隆和精确分析数量性状基因；实用化即遗传连锁图谱可以直接应用到花生育种工作中,利用遗传连锁图谱导入野生种的有益等位基因；通用化即遗传连锁图谱的信息可以在种内甚至种间交流,而不局限于作图亲本。相信随着SSR分子标记技术的进一步完善和发展，加上应用成本的不断降低，SSR标记必将给花生基因遗传图谱构建的研究工作带来新的革命。参考文献：[1]KochertG,HalwardT,BranchWD,SimpsonCE.RFLPvariabilityinpeanut(ArachishypogaeaL.)cultivarsandwildspecies[J].TheorApplGenet,1991,81:565–570.[2]SubramanianV,GurtuS,RaoRCN,NigamSN.IdentificationofDNApolymorphismincultivatedgroundnutusingrandomamplifiedpolymorphicDNA(PAPD)assay[J].Genome,2000,43:656–660.[3]黄莉,赵新燕,张文华,樊志明,任小平,廖伯寿,姜慧芳,陈玉宁等利用RIL群体和自然群体检测与花生含油量相关的SSR标记[J].作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2011,37(11):1967−1974.[4]MillaSR,IsleibTG,StalkerHT.TaxonomicrelationshipsamongArachissect.ArachisspeciesasrevealedbyAFLPmarkers[J].Genome,2005,8:1–11.[5]詹世雄,刘冠明,郑奕雄,杨灵,张平湖,庄东红等40个珍珠豆型花生SSR指纹图谱的构建[J].研究报告1001－4705(2012)06-0023-05.[6]漆燕,姚海军,曹虹,郭辉玉等PCR-SSCP分析法及其研究进展[J].生物技术,1996,6(4):1-4.[7]肖洋,晏立英,雷永,黄家权,廖伯寿等花生矮化病毒病抗性SSR标记中国油料作物学报[J].2011年12月2011，33(6):561－566.[8]黄莉,赵新燕,张文华,樊志明,任小平,廖伯寿,姜慧芳,陈玉宁等利用RIL群体和自然群体检测与花生含油量相关的SSR标记[J].作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2011,37(11):1967−1974.[9]洪彦彬,梁炫强,陈小平,刘海燕,周桂元,李少雄,温世杰等花生栽培种SSR遗传图谱的构建[J