芸薹属植物比较基因组学研究进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com植物学通报ChineseBulletinofBotany2007，24(2)：200—207。www．chinbullbotany·com·专题介绍·芸薹属植物比较基因组学研究进展李媛媛，傅廷栋，马朝芝华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，武汉430070摘要芸薹属(Brassica)~物是双子叶植物比较基因组学研究的重点对象。经过十几年的研究，芸薹属植物比较基因组学研究已取得很大进展。宏观共线性和微观共线性两个层次的研究均发现，芸薹属植物之间以及芸薹属和拟南芥之间都存在广泛的共线性，表明拟南芥信息在芸薹属中具有重要应用价值。芸薹属作物基因组内

2、存在着多个拷贝的共线性区域，支持二倍体芸薹属作物起源于多倍体祖先的假设。关键词芸薹属，比较基因组，拟南芥，宏观共线性，微观共线性李媛援，傅廷栋，马朝芝(2007)．芸薹属植物比较基因组学研究进展．植物学通报24，200—207．比较基因组学(comparativegenomics)．~．称比较遗BBCC，2n=34)3个四倍体复合种。种间人工合成的传学，是指在不同物种之间利用共同的标记构建图谱或研究结果表明，白菜、甘蓝和黑芥为3个基本染色体种，对不同物种基因组相应部分(或全部)区域进行测序，比较它们通过相互杂交和自然加倍而形成了现在的四倍体种。它们之间的基因数目、相对位置、结构关系等，以揭这就

3、是著名的禹氏三角(U，1935)。通过对核DNA含量示不同物种之间的基因家族成员数目和排列顺序的异的计算，推测二倍体芸薹属基因组约为拟南芥基因组同。一般来讲，比较基因组学主要包括两个方面：基于(125Mb)的3-5倍，而四倍体芸薹属基因组则是拟南芥遗传图谱的宏观共线性和基于物理图谱或测序的微观共基因组的10倍左右(BennettandSmith，1976：线性。目前，禾本科植物的比较基因组研究最为透彻。ArumuganathanandEarle，1991)。而芸薹属(Brassica)植物则是双子叶植物比较基因组学研究的重点对象。从20世纪90年代至今，经过十几年2芸薹属植物比较遗传图谱的历程

4、，芸薹属植物比较基因组学研究已在宏观共线性和微观共线性两方面都取得了较大进展。比较遗传作图是利用一个种的基因或者基因的部分片段或者遗传标记，通过遗传学的方法在其它的物种中寻找1芸薹属植物基因组概况其同源序列及构建相应的遗传标记图。芸薹属植物比较遗传图谱研究可对芸薹属植物之间的结构、亲缘关芸薹属是十字花科(Cruciferae)植物中最重要的一个属。系及其进化演变提供分子水平的证据：特别是芸薹属和包含许多有重要经济价值的油料、蔬菜和饲料作物。拟南芥的比较遗传作图，将大大增加芸薹属中可供利用的从细胞遗传学角度讲，芸薹属栽培种包括白菜(B．rapa；遗传标记。近年来，芸薹属植物之间以及芸薹属植物与A

5、A，2n=20)、甘蓝(B．oleracea；CC，2n=18)和黑拟南芥之间的比较遗传作图研究都取得了一些重要结果。芥(B．nigra；BB，2n=16)3个二倍体基本种以及甘蓝型油菜(8．napus；AACC，2n=38)、芥菜型油菜(B．2．1芸誓属植物之间的比较作图juncea；AABB，2n=36)和埃塞俄比亚芥(B．carinata；芸薹属不同种基因组的比较研究首先是在白菜和甘蓝之收稿日期：2006·05-26；接受日期：2006-08-26’通讯作者。E-mail：yuanbeaut~@mail．hzau．edu。crt维普资讯http://www.cqvip.com李媛媛等：芸

6、薹属植物比较基因组学研究进展201间开展的。McGrath和Quiros(1990)通过对二倍2．2芸薹属植物与拟南芥之间的比较遗传作图体白菜和甘蓝的分子连锁图谱比较研究，发现二者之拟南芥是双子叶植物中的模式植物，全基因组测序已完间存在一些基因顺序不同的共线性区域，也发现两者成，并且各方面研究也较深入。芸薹属作为与拟南芥亲在碱基序列和基因拷贝数上存在很高的相似性。缘关系最近的栽培作物，二者之间的比较作图意义重大，Parkin等(2003)对白菜和甘蓝之间的比较作图进行不仅对物种起源、进化研究具有重要的启示作用，而且了详细分析，结果表明，在白菜和甘蓝的基因组内部对如何利用拟南芥信息克隆芸薹属重要

7、经济性状基因具存在着广泛的重复现象，大约73％的基因组探针在有指导意义。二者内均能检测到两个或更多个重复序列，大部分重甘蓝与拟南芥比较作图开始于Kowalski等(1994)复位点在共线性区域内，但其排列顺序却不尽相同。的研究，结果表明，甘蓝与拟南芥之间存在着大小为3．7—在这两个二倍体物种中还发现了大量相同的重排，并49．6cM的共线性片段，但也发现至少有17个易位和9且许多连锁群表现出一种与着