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家蚕核糖体蛋白基因的染色体定位研究

李卫华  
【摘要】:家蚕的饲养历史悠久,以家蚕为主体的产业及其附属产业一直是我国的传统优势产业,家蚕是全变态型的昆虫,各种性状易于观察,研究过程中积累了大批遗传变异的品系,加上家蚕的多化性,其雌性个体所产后代数量很大,有利于遗传学研究和突变体的筛选。家蚕作为鳞翅目昆虫的典型代表和理想的生物学模型。在应用上,除了蚕丝之外,家蚕还作为理想的生物反应器也日益受到重视。此外,大部分为害农林作物的害虫与家蚕同属于鳞翅目,对家蚕功能基因组的研究将直接推动对鳞翅目昆虫的比较生物学等相关研究,有利于提高鳞翅目昆虫的综合治理水平。 中国完成了对家蚕基因组草图的测序工作,随之而来的是开展以增加遗传图谱密度、基因定位克隆、基因组精细图谱构建为主要内容的研究,同时还有功能基因组的研究。据统计目前已经定位在染色体上的基因较少,给基因的定位克隆和功能研究带来了困难,因此筛选更多的分子标记显得非常重要。 核糖体蛋白基因(RPG)在蛋白合成中的作用十分重要。由于核糖体蛋白数量众多,功能复杂,以及研究手段的限制,其参与生命调控的作用机制还没有完全了解。近年来研究表明,核糖体还是药物作用的重要靶位,核糖体蛋白逐渐成为研究的热点。2001年,Uechi等成功绘制出了人类全部80条核糖体蛋白基因的遗传物理图谱,将80条核糖体蛋白基因定位于2条性染色体和20条常染色体上。然而对于家蚕核糖体蛋白基因的染色体定位工作还缺少进一步的相关研究。 为此,本研究以PCR为核心技术,进行分子标记的筛选工作,试验巧妙的利用家蚕的雌不交换特性,结合SSR分子标记遗传连锁图谱,将家蚕部分核糖体蛋白基因定位到相应的染色体上,为基因的进一步精细定位和定位克隆奠定了基础。试验用家蚕品种7019和F50B配制了新的回交种群,抽提了大小群体中200多个个体的基因组DNA。在Genbank上得到了家蚕80个核糖体蛋白基因的核酸序列,并结合生物信息的方法找到了每个核糖体蛋白基因对应的Scaffold,以Scaffold为参考序列,每个对应基因设计出相应的特异引物,使用TD—PCR的方法进行特异性扩增,并对没有多态性的PCR扩增产物进行了酶切试验分析,试验共获得了14个新的分子标记,通过新标记和SSR遗传连锁图谱的结合,将14个核糖体蛋白基因定位到了家蚕的10条染色体上。本研究的开展,有利于加快我国家蚕基因组学研究的进程;有利于家蚕新基因的发现和定位克隆;有利于核糖体蛋白基因的进一步深入研究;有利于推动鳞翅目昆虫的模式生物研究,为鳞翅目昆虫功能基因组研究和系统生物学研究奠定基础,在家蚕全基因组精细图谱尚未完成的情况下,这项工作的开展具有十分重要的意义。


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