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我国是桃的原产地,种质资源丰富。随着越来越多的桃近缘种资源融入到桃的育种计划和大量外来品种的不断涌入,如何快速、准确地鉴定桃种质资源成为一个亟待解决的问题。同时,随着新基因的不断发掘,桃的遗传转化也需要桃基因组数据作为基础。本研究主要包括三个部分:以国家桃种质资源圃代表性种质为基础,对现有桃SSR标记进行筛选,筛选出适用于桃种间鉴定的SSR引物组,并验证这一引物组对未知种质的鉴定效果以及对杂种基因型分析的适用性;采用克隆测序,分析桃五个种代表性种质的序列特点和种间差异,并对ITS序列作为桃DNA条形码的潜在可能性进行分析;对桃6个代表性种质叶绿体基因组测序,对比分析6个种基因组特点和差异。主要研究结果如下:1.桃种间SSR鉴定及杂种基因型分析(1)以3个国家桃种质资源圃20份代表性种质为试验材料,通过对覆盖桃8个连锁群的78个SSR标记进行筛选,筛选出18个SSR位点,这些位点可以用于高效区分光核桃、甘肃桃、山桃、新疆桃和毛桃5个种。(2)基于荧光标记引物PCR和毛细管电泳分离技术,建立了桃5个种在18个SSR位点的等位基因数据库。(3)通过对8份未知桃种质材料的种间鉴定和‘毛桃×山桃’、‘毛桃×甘肃桃’、‘毛桃×新疆桃’3个种间杂交群体的基因型分析,验证了本研究所筛选出的SSR引物组和构建的桃种间基因型数据库是可靠的。2.桃ITS序列特征发掘及种间鉴定(1)通过对桃5个种20份代表性种质资源ITS序列克隆测序,获得了桃ITS序列特征:ITS1序列长度为228–232 bp,ITS2序列长度为278-280 bp,ITS1与ITS2长度比为0.82,ITS区GC含量为63.9%-65.2%。(2)通过种间对比,分析了桃5个种ITS序列差异信息:共存在20个信息位点,其中ITS1区11个,ITS2区9个;20个信息位点产生的原因包括由碱基颠换引起、由单碱基串联重复序列的重复次数差异引起、由单个或多个碱基插入引起、由其他碱基插入位置效应引起、由碱基颠换和碱基转换共同作用引起,其中以碱基颠换引起居多,占到整个信息位点的65%。(3)桃5个种ITS序列20个信息位点具有种间特异性,光核桃、甘肃桃、新疆桃和毛桃种间特异信息位点明显,而山桃只有不完全种间特异信息位点,有向毛桃和甘肃桃过渡的半种间特异信息位点特征;利用国家桃种质资桃源圃中的种质对桃ITS序列中种间特异信息位点进行了验证,结果表明它们是ITS序列条形码的潜在信息位点,可以用于桃种质资源的快速鉴定。3.桃叶绿体全基因组测序和叶绿体基因组比较分析(1)通过对桃6个种(变种)代表性种质叶绿体全基因组测序,获得了桃叶绿体基因组信息:桃6个种(变种)叶绿体基因组全长为157 628-158 129 bp,其中LSC长度为85 764-86 276 bp,IR区长度为26 380-26 413 bp,SSC区长度为19 025-19 122 bp;6个种(变种)叶绿体基因组全序列GC含量为36.7%;基因注释结果表明,桃6个种(变种)叶绿体基因组基因组成一致,均包含112个基因,其中78个蛋白编码基因,30个tRAN基因,4个rRNA基因。(2)桃6个种(变种)叶绿体基因组全序列共有111-119个SSR位点,其中单核苷酸SSR类型2-3个、二核苷酸SSR类型3个、四核苷酸SSR类型3-4个、五核苷酸SSR类型1个,在单核苷酸SSR类型中,(A)n、(T)n在整个叶绿体基因组呈多位点分布;比较分析发现,山桃和陕甘山桃缺乏(C)n型SSR,毛桃和新疆桃缺乏(TAAA)n型SSR;桃6个种(变种)叶绿体基因组中均存在30-40bp的重复序列21个,其中13处为正向重复,8处为反向重复,重复次数为2-4次。(3)利用桃6个种(变种)叶绿体基因组全序列和植物通用的DNA条形码matK+rbcL序列可以构建与传统形态学分类基本一致的系统进化树。本研究获得的桃6个代表性种(变种)叶绿体全基因组信息,为系统研究桃的叶绿体进化、叶绿体DNA条形码甄选及叶绿体遗传转化奠定了基础。