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1、玉米单倍体与双单倍体的分子标记研究张益刘小烛论文导读:而在6种玉米单倍体样品种子的胚部,有着能与加倍单倍体区分开来的可染色的紫胚标记。在本研究中,值得关注的是与6种单倍体的紫胚标记相关联的分子标记的探寻。关键词:玉米,单倍体育种,分子标记玉米的单倍体育种是一种利用孤雌或孤雄生殖的方式制造单倍体,然后通过自然或人工加倍的方式获得新品种的技术。如果把单倍体育种体系运用在转基因方面的研究中,则外源基因将在子代中得以稳定地遗传,并且不会发生性状分离。因此,单倍体育种能大大缩短育种周期[1]。玉米单倍体技术主要有自然发生的单倍体、孤雌
2、生殖、花粉、花药培养、传粉玉米子房诱导单倍体、远缘杂交单亲染色体消失、辐射诱导以及高频诱导单倍体材料等[2]。在获得玉米单倍体以后,需要进行单倍体鉴定确认,主要方法有:形态解剖学方法、细胞遗传学方法、生理生化法、射线照射法以及分子标记法等。论文格式。其中,以分子标记法最为准确可靠[3]。在本研究中,在6种单倍体样品中存在紫胚标记。经过染色后,在其种子籽粒胚呈现深色的标记。而3种加倍单倍体经过染色却并未发生此种现象。紫胚性状是表现于籽粒胚部的当代性状,可不借任何仪器进行直观识别[4]。因此,这种胚标记成为了一种有效的鉴定单倍体
3、的手段。然而,如果能够从分子水平入手,寻找到与紫胚标记相关联的分子标记,则单倍体的鉴定确认将达到一个更为可靠、准确、快捷、简便的水平。汤飞宇等利用SSR标记并结合大田农业形状,对玉米178X黄C杂交种子房培养的再生植株后代进行遗传分析,结果证明两个株系在随机检测的20个位点上均表现纯合,为自发加倍的双单倍体[5]。而RAPD(随机扩增多态性DNA)作为一种基于PCR技术的快捷而简便的分子标记手段,被广泛应用于各种单倍体育种研究中。朱旭芬等从酿酒酵母的耐热菌株HU2TY21中分离了单倍体HZ系列,并选取HZ221、HZ284菌
4、株进行RAPD的分析,显示单倍体菌株与它们的二倍体亲株以及原始出发菌株LK的基因组之间确实存在着多态性DNA片段,其中有些可能与菌株的耐热性有关[6]。分子标记技术已经应用到了玉米育种的许多环节,带来了前所未有的变革,真正实现了由表型选择向基因型选择的过渡。随着分子生物技术的飞速发展和不断完善,DNA分子标记技术必将为高精度种子纯度检测和品种鉴定展现出美好、广阔的前景[7]。1材料和方法1.1材料从某农业种子公司取得的,包括3种玉米加倍单倍体样品:MWD31,MWF26,MWD40;和6种单倍体样品:SH17,SH19,SH
5、20,SH21,SH27,SH30.而在6种玉米单倍体样品种子的胚部,有着能与加倍单倍体区分开来的可染色的紫胚标记。1.2方法(1)基因组DNA的提取。(试剂盒法提取,上海捷瑞生物工程有限公司)(许理文等采用试剂盒法提取玉米基因组DNA并取得了较好的结果[8])(2)RAPD与电泳处理。李尚禹等采用RAPD方法对6种玉米杂交种及其父母本的指纹图谱进行鉴别,得出了差异显著的图谱,说明RAPD可以用来进行玉米品种鉴定和纯度鉴定[9](3)电泳图谱的分析(琼脂糖凝胶电泳)(4)根据筛选出的引物所扩增出的电泳条带构建出9种样品的亲缘
6、关系树型图。(刘湘丹等采用RAPD技术对百合鳞叶基因组DNA的多态性进行分析,利用紫外凝胶成像系统通过对电泳图像分析建立了百合基因组DNA指纹图谱,并利用NTSYS软件进行品种品系间UPGMA聚类分析[10])2结果分析表1从100个随机引物中筛选出的较理想的22个引物Table1The22satisfiedprimersselectedfrom100randomprimers部分引物的电泳图谱:1:MWD31,2:MWD40,3:MWF26,4:SH17,5:SH19,6:SH20,7:SH21,8:SH27,9:SH30
7、图1引物OPA04的电泳图谱Fig.1TheelectrophoresispictureofprimerOPA04图2引物OPB03的电泳图谱Fig.2TheelectrophoresispictureofprimerOPB03遗传相似性分析:表2九个样品的遗传相似数值(GSC)Table2TheGSCof9samples图3九个样品的亲缘关系图Fig.3Unweightedpairgroup-methodwitharithmeticmean(UPGMA)dendrogramofthewhole9samples从表2和图3中
8、可以看出,MWD31与MWD40拥有九个样品中最近的亲缘关系(GSC:0.64)。而SH20与SH21和SH17与SH30之间的GSC值仅有0.31,显示了较远的亲缘关系。论文格式。比较特殊的是MWF26与其他两个加倍单倍体样品之间亲缘关系较远,而与SH17较近(GSC:0.51)。3讨论