丝状真菌遗传连锁图构建和qtls定位-----上交版本

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1、丝状真菌分子遗传图谱构建和QTL定位研究进展丝状真菌分子遗传图谱构建和QTL定位研究进展生物学研究进展课程论文2003级博士生林范学植物科学技术学院学号：20030150006真菌是自然界分布最广泛的一类生物，据统计，全球约有150万种（Hawksworth，1991），中国己知约1万种（李哲敏和刘用场，2005）。真菌与人类生活和生产密切相关，对真菌的研究一直是生物学研究中的一个重要分支。近年来，随着生物学研究技术和方法的飞速发展，尤其是新型分子标记的应用，真菌的分子生物学研究也得到了快速发展，在基因定位、图位克隆、遗传转化、分子进化、系统发育、遗传作图、QTL定

2、位等方面都有了长足的进步。真菌遗传图谱的构建，是遗传学研究的一个重要领域，是对基因组进行系统性研究的基础，也是经济真菌遗传育种和病原真菌病害诊断的依据。从1988年Hulbert等构造了莴苣霜霉病菌（Bremialactucae）的连锁图以来，不少病原真菌和经济真菌都开展了遗传图谱的构建工作，大型真菌的QTL定位工作也逐步展开，并取得了突破性进展。本文就主要丝状真菌遗传图谱构建和大型真菌QTL定位的研究现状做了较为详细的介绍。遗传图谱的构建以及建立在此基础上的QTL定位是现代遗传学研究中的热点。遗传图谱包括经典的遗传图谱和现代遗传图谱，即分子遗传图谱。前者又可分为实

3、验遗传图谱和细胞遗传图谱。实验遗传图谱主要以形态（表型）标记构建，细胞遗产图谱主要以染色体带型和核型以及染色体结构变异来构建。分子遗传图谱是指用基因组内的基因以及多态性DNA标记位点构成的图谱。另外还有结合表型标记和分子标记构建的混合图谱。经典遗传图谱的单位是重组率，1%的重组率为1个遗传单位。分子遗传图谱的单位为厘摩（centiMorgan，cM），1cM相当于1%的重组率，约为1000000个碱基对。1真菌分子遗传图谱构建原理和方法真菌遗传图谱构建工作较高等动植物起步晚，覆盖面窄。其构建方法主要是参考高等动植物，构建包括分子标记的选择、作图群体亲本的确立和组合、

4、作图群体的培育以及分子标记之间连锁群的构建等步骤。1.1遗传图谱构建的理论基础遗传图谱构建的理论基础是基因的交换和重组。1903年，Sutton和Boveri分别指出染色体是孟德尔基因的物理载体，同源染色体分离和非同源染色独立分配则是基因分离的物质基础。1911年摩尔根等人发现了连锁交换规律，提出“连锁的强度依赖于染色体上连锁基因的位置”假说，进而得出了基因在染色体上呈线性排列的结论。根据连锁交换规律，如果两个基因相距很远，交换发生的次数较多，重组率就高；反之，交换重组率就低。由此，通过计算连锁遗传标记之间的重组率或交换率来确定它们间的相对距离，就可把基因定位在一定

5、的染色体上（李菁菁和刘良式，2000）。1913年，Sturtevant首先在果蝇中测定了六个基因在X染色体上的排列顺序，以交换值为单位作出了第一个连锁图，从而奠定了遗传重组值定位工作的基础。用分子标记构建遗传图谱也是以两点测验和三点测验来进行计算重组值的。具体方法如下（刘勋甲等，1998）：以分子标记筛选DNA序列差异较大而又不影响后代育性的材料作为亲本，用具有多态性的分子标记检测该双亲后代分离群体的单株DNA。如是共显性标记，对与亲本P1具有相同带型的个体赋值为1，与20丝状真菌分子遗传图谱构建和QTL定位研究进展亲本P2具有相同带型的个体赋值为3，具有P1和P

6、2带型的杂合个体赋值为2。如是显性标记，因不能区分纯合个体和杂合个体，对有谱带的个体赋值为1（AA、Aa或aa、aA），谱带缺失的赋值为3（aa或AA）。统计各带型的个体数，两点测验是否连锁。或从第二个标记开始，检验是否与前一个标记协同分离。因为连锁分析建立在分子标记协同分离的程度上。根据分离资料，用最大似然估计标记位点间的重组率并转换成遗传图距单位——厘摩（Centi-Morgan，cM）。然后考虑多个标记基因座位的共分离，对标记进行排列，形成线性连锁图谱。这些复杂的过程和大量的数据必须依靠计算机运算。目前已开发出了许多这方面的软件，其中Mapmakerexp3.

7、0在植物分子连锁图谱构建中应用的最为广泛，已成为植物分子连锁图谱构建的通用软件（方宣钧等，2001）。1.1图谱构建的基本步骤应用分子标记构建遗传图谱的步骤为（徐云碧和朱立煌，1994）：（1）选择用于作图的合适的分子标记。用于遗传图谱构建的分子标记主要有RFLP、RAPD、AFLP、SSR、STS、EST、SRAP、ISSR和SNP等；（2）根据遗传材料间的多态性，确定用于作图群体的亲本和组合；（3）培育具有大量遗传标记处于分离状态的分离群体或衍生系。用于遗传图谱构建的作图群体主要包括F2、F3、F4、回交（Backcross）、三交（Three-crossp