巴西橡胶树遗传图谱第11号、13号和14号连锁群26个遗传标记的物理定位研究

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巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)是一种大戟科橡胶树属的、多年生的、能生产天然橡胶的热带经济乔木。前人已构建有多张遗传图谱,大多数图谱都分为18条连锁群,而少数分为22或23条不等的连锁群。因此,就会存在多个连锁群对应一条染色体的情况,连锁群上的遗传标记在染色体上的真实位置也尚未清楚。橡胶树分子细胞遗传图谱是研究橡胶树的基因组学和橡胶树遗传发育的重要工具,能够揭示连锁群与染色体的对应关系,遗传标记在染色体上的排布及真实的物理位置,为橡胶树基因克隆和标记辅助育种提供了宝贵的理论依据。本研究选择了 Lespinasse等(2000)构建的巴西橡胶树遗传图谱中的第1 1号、第13号和第14号三个连锁群上的26个遗传标记,其中24个RFLP标记,2个SSR标记。通过荧光原位杂交和原位PCR的定位检测,经核型整合分析,构建了第1 1号、第13号和第14号三个连锁群的分子细胞遗传图。具体研究结果如下:(1)利用生物信息学方法,在NCBI上找到26个标记的DNA序列,并通过NCBI的Blast在线比对,获取含有标记在内的2500-3500bp左右大小的DNA序列进行引物设计,经电泳检测、生物公司PCR产物测序和序列比对等过程,最终筛选出特异性最强的26对引物。(2)利用FISH检测方法对第1 1号连锁群上的4个遗传标记MnSoD、M613、gHbCIR295.PB和gHbCIR636进行物理定位,结果全部定位在巴西橡胶树热研7-33-97第16号染色体上。遗传标记MnSoD和gHbCIR295.PB位于染色体短臂上,标记信号与着丝粒的平均百分距离依次是63.82和46.27;gHbCIR636和M613位于染色体长臂上,标记信号与着丝粒的平均百分距离分别为28.34和65.82。由此可知,第11号连锁群与第16号染色体存在对应关系,并构建了 16号染色体的细胞遗传图谱。(3)从第13号连锁群中选取了 9个遗传标记gHbCIR671.L2、gHbCIR402、gHbCIR506.L2、gHbCIR31、gHbCIR333、gHbCIR287、gHbCIR360、gHbCIR303 和gHbCIR670.PB进行荧光原位杂交实验。经核型分析,9个标记均定位在了巴西橡胶树热研7-33-97第18号染色体上,其中gHbCIR671.L2和gHbCIR31位于18号染色体的短臂上,标记信号与着丝粒平均百分距离分别是57.22和11.27;而余下7个标记 gHbCIR402、gHbCIR506.L2、gHbCIR287、gHbCIR360、gHbCIR333、gHbCIR303和gHbCIR670.PB均位于18号染色体的长臂上,标记信号与着丝粒平均百分距离分别是 8.39、23.51、29.14、40.18、41.65、60.48 和 60.59。由此可知,13 号连锁群与热研7-33-97的第18号染色体对应关系,并构建了 18号染色体的细胞遗传图谱。(4)从第14号连锁群上共选取了 13个遗传标记,gHbCIR686、gHbCIR425、gHbCIR261、gHbCIR682.L2、gHbCIR631.L2、gHbCIR330、gHbCIR412-493、gHbCIR602、gHbCIR20.L1、gHbCIR290、gHbCIR409415 和 gHbCIR644 用 FISH 检测方法,gHbCIR365.L2进行原位PCR检测。结果显示,14号连锁群上的13个遗传标记均位于第12号染色体上,其中gHbCIR686、gHbCIR365.L2、gHbCIR425、gHbCIR261、gHbCIR631.L2位于第12染色体短臂上,信号位点到着丝粒平均百分距离分别是 32.67、44.56、31.53、29.10 和1 1.46;gHbCIR682.L2、gHbCIR330、gHbCIR412493、gHbCIR602、gHbCIR20.L1、gHbCIR290、gHbCIR409415和gHbCIR644位于长臂上,信号位点到着丝粒平均百分距离分别是9.87、45.59、53.82、48.40、53.24、55.24、65.51和75.74。由此可知,第14号连锁群与第12号染色体存在对应关系,并构建了 12号染色体的细胞遗传图谱。
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