论文部分内容阅读
巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)是重要的产胶植物,具有寿命长、产量高及采胶容易等优点。目前,分子标记广泛应用于橡胶树遗传图谱的构建、品种鉴定、辅助育种和遗传多样性分析中,但构建的遗传图谱不多,存在着连锁不稳定、丰度小、分布不均等缺点。巴西橡胶树热研7-33-97、RRIM600和BPM24三个橡胶树品种已完成全基因组测序,但只组装到Scaffold水平,未达到染色体水平。本研究采用微细玻璃针法,从巴西橡胶树单染色体着手,构建单染色体微克隆文库,并对文库的部分序列进行比对、基因注释等分析,旨在为橡胶树基因组研究提供新的辅助方法,为橡胶树分子辅肋育种提供依据。(1)以巴西橡胶树热研7-33-97古铜期幼叶为材料,对酶解去壁低渗法进行改良,结果发现:在37℃下,采用磷酸盐缓冲液(NaH2PO4·2H20,29.18 g/L;Na2HPO4·12H2O,4.66 g/L;NaCl,8g/L;pH=5.5)作为溶剂,配制终浓度为 5%纤维素酶、4%果胶酶混合液时,酿解时间为1.0~1.5h。(2)采用玻璃针显微分离法成功的获得了 7条单染色体,经LA-PCR扩增、Southern杂交、FISH杂交验证并结合核型分析确定了其中六条染色体的来源,分别为热研7-33-97的第1、2、3、5、13及16号染色体。(3)构建了热研7-33-97第1、2、3、5、13及16号染色体的微克隆文库,分别获得了 2.9×105个、3.0×105个、4.1×105个、3.1×105个、3.2×105个、3.2×105个克隆子,插入片段范围为200~1100bp、300~1000bp、200~1000bp、200~1000bp、250~1000bp、250~1000bp,平均插入片段约为 398bp、396bp、451bp、455bp、447bp、493bp,文库的覆盖率约为1.0倍、1.2倍、1.9倍、1.5倍、1.9倍、2.6倍,空载率分别为 2%、2%、1%、3%、2%、3%。(4)随机获得了热研7-33-97的第1、2、3、5、13、16号染色体文库中的部分阳性克隆子测序序列,分别为172、166、114、106、83、89条,将测序结果与NCBI上热研7-33-97全基因组数据库(GCA001654055.1)、RRIM600全基因组数据库(GCA001907995.1)、EST数据库进行在线同源比对及基因功能分析,其中与热研7-33-97全基因组数据库(GCA001654055.1)有高同源性的为23、45、45、53、25、28条,与橡胶树EST文库同源性大于90%的为18、50、29、34、42、20条,经功能分析后多数与橡胶树耐割性、抗寒性、死皮病、耐盐性及胶乳形成相关。(5)利用Blast2GO软件在线将这六条染色体中与橡胶树的全基因组数据库高同源的28条序列进行基因功能注释,其中15条序列得到了 GO术语注释结果,共得到50个GO ID,包括生物学途径18个、细胞组分14个和分子功能18个,而且在生物学途径中主要参与细胞过程、代谢过程、单有机体过程、生物体调控、生物合成过程等方面;在分子功能方面,主要参与催化活性、运输活性和转移酶活性等;在细胞组件方面主要参与细胞组分、细胞、细胞器的组成。对经过GO注释后的序列进行Enzyme Code和KEGG代谢途径分析,发现,在第1、2号染色体文库中,L-1Chr-57、L-1Chr-79、L-2Chr-169三个序列获得了酶注释,注释分别为多肽酶、核糖核酸聚合酶、半乳糖苷酶,酶ID分别为3.4.23、2.7.7.49、3.2.1.23,但均未获得代谢途径。