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《浙江大学》 2007年
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水稻内含子长度多态性分子标记的开发和应用

赵向前  
【摘要】: DNA序列的差异可以开发成遗传标记,通常被称为分子标记,并已经成为一种常用工具应用在遗传图谱构建、图位克隆、QTL定位等遗传研究中。内含子是真核生物基因组中重要的组成元件,其功能较小,因此内含子变异程度要高于编码序列。虽然内含子内可能有各种各样的多态性,但内含子长度多态性(Intron Length Polymorphism,ILP)是最容易被鉴别的一种,也可以开发成为分子标记。本论文通过比较水稻两个亚种等位基因间的内含子长度差异,大规模开发了水稻的ILP标记,对ILP的特点进行了深入研究,并将ILP标记应用于水稻遗传图谱构建、单片段替换系群体构建、种质资源遗传多样性研究和亚洲栽培稻进化四个方面的研究。具体结果如下: 1、通过日本晴全长cDNA序列分别与籼稻93-11和粳稻日本晴基因组作比较,成功开发了5811个候选ILP标记,并建立了ILP标记的数据库。 2、随机挑取215对候选ILP标记引物在93-11、日本晴和F_1基因组DNA中进行检测,有173(80.47%)对引物能扩增到清晰稳定的条带,并且表现为共显性。另外,有6对引物只能在日本晴或93-11中扩增到产物,可以作为显性标记使用。 3、ILP标记具有共显性、引物通用性、籼粳亚种特异性等优点,并具有进一步开发成物种间通用型分子标记的潜力。 4、构建了一张含172个ILP标记和13个SSR标记的水稻连锁图谱,总长度为1905.70cM,标记间的平均距离为10.30 cM。发现有30个标记表现偏分离(P<0.05),占总标记数的16.22%。在这些偏分离标记中,有28个标记(93.33%)偏向93-11,仅2个标记偏向日本晴。 5、初步构建了水稻染色体单片段替换系群体,共筛选到54个不同SSSL,替换片段总长度为2046.5cM,平均长度为37.90cM。这54个单片段剔除重叠区域后,总长度为1173.5cM,覆盖整个水稻基因组的61.58%。 6、利用ILP标记对71份水稻材料进行聚类分析,将供试种质资源清晰地分成四个群:籼型群、偏籼群、偏粳群和粳稻群,说明ILP标记能准确地区分籼粳亚种,可以用来研究种质资源遗传多样性。 7、利用SSILP标记对亚洲栽培稻和普通野生稻进行聚类分析,籼稻与南亚和东南亚野生稻聚在一个群,而粳稻和中国南部野生稻聚在一个群。表明籼粳亚种在不同地理区域独立起源,籼稻在南亚和东南亚地区驯化,而粳稻在中国南方地区驯化。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S511

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