基于探针Ab-T148和Ast-T125的燕麦属物种染色体识别和种间关系研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haose1989
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燕麦属(Avena L)隶属于禾本科(Poaceae),早熟禾亚科(Pooideae),燕麦族(Aveneae),全世界约30个种,包含A、B、C、D 4种基因组,共有AA、CC、AABB、CCCC、AACC/CCDD、AACCDD 6种基因组组成,其染色体基数为7。燕麦基因组庞大复杂,种间关系不清晰,各染色体间同源关系不明确。基于此,本研究利用在燕麦基因组中大量分布的重复序列作为探针,筛选在燕麦属二倍体、四倍体、六倍体物种的各染色体中具有较高多态性的探针,以此对燕麦基因组各染色体进行区分识别。同时将不同探针的标记结果进行比对,对不同基因组和不同物种间的亲缘关系和进化关系进行了研究。1.利用两个重复序列探针与5s探针和基因组特异性探针进行标记,同时与染色体核型相结合,成功区分了燕麦属物种的不同染色体,完善了前人的燕麦染色体命名系统,推进了燕麦各染色体的细胞学鉴定工作。2.AB基因组四倍体中的A、B基因组分别与现存的不同A基因组二倍体物种亲缘关系较近,前者与As基因组二倍体相似度较高,而后者则被认为起源于Ad基因组二倍体。而其它多倍体物种均未能找到确切的二倍体供体种,说明前者在进化过程中发生的变化较小。多倍体中的A、B、D 3个基因组的来源都与不同A基因组二倍体物种有着密切的关系,而C基因组则被认定为是起源于C基因组二倍体,C基因组的探针信号模式也与其它3个基因组差异较大。推测A、B、D基因组起源于与C基因组不同的另一祖先。3.在A基因组二倍体中,各个亚型之间探针标记情况差异较大,每个亚型都有自己独特的信号标记模式。As基因组中的A.atlantica与A.lusitanica与其它种的信号标记情况存在着一定的差异,但总体来说它们的信号模式依然与As基因组亚型更相似。供试的3个C基因组二倍体物种中,两个Cp基因组物种A.clauda和A.eriantha的信号分布几乎一致,Cv基因组物种A.ventricosa与它们存在着较小的差异,3个物种的亲缘关系较近。4.结合探针信号可以发现A.barbata、A.abyssinica和A.vaviloviana这3个物种的A基因组和B基因组之间信号差异较大,更支持AB基因组四倍体为异源起源的观点。AB基因组四倍体中A.agadiriana与其它三个种的结果差异较大,基于本研究结果认为AB基因组四倍体的起源可以分为2个分支,其中A.barbata、A.abyssinica和A.vaviloviana为一个起源路径、A.agadiriana为独立的起源路径。AC(CD)基因组四倍体中,A.maroccana和A.insularis的亲缘关系更近,与A.murphyi的差异较大;通过对结果的比较分析认为AC(CD)基因组四倍体燕麦物种的基因组组成为CCDD,而不是AACC。燕麦六倍体的各个种之间差异较小,对比AC(CD)基因组四倍体和六倍体的结果,发现A.maroccana和A.insularis与六倍体中C、D基因组的信号模式相似度较高,其中四倍体A.insularis的信号模式更为相似,支持了六倍体燕麦是由A基因组二倍体与CD基因组四倍体杂交加倍形成。
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