蚕豆SSR标记的开发及遗传连锁图谱的构建

作     者：马钰 

作者单位：中国农业科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：宗绪晓

授予年度：2012年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：蚕豆 SSR标记开发 引物筛选 标记通用性 遗传连锁图谱 

摘      要：蚕豆（Vicia faba L.）是世界上重要的食用豆类作物之一，也是人类栽培的最古老的作物之一。我国是世界上蚕豆栽培面积最大，产量最多的国家。蚕豆具有固氮、耐瘠等特性，目前已成为种植业结构调整中重要的间套作物和养地作物。同时，蛋白和淀粉含量高、脂肪含量低，易消化吸收，为人类饮食和动物饲料提供了重要的蛋白和淀粉来源，在农业耕作体系和产业结构中有着不可忽视的地位。然而，目前国内外对蚕豆的遗传研究远远落后于其他作物，可应用于蚕豆的分子标记十分有限。本研究利用磁珠富集法和数据库搜索法开发蚕豆基因组SSR和EST-SSR引物，并筛选近缘种豌豆、山黧豆EST-SSR引物用于蚕豆研究。以F2分离群体为作图群体，利用SSR标记构建蚕豆遗传连锁图谱。 主要研究结果如下： 1.利用数据库搜索法检索出5029条蚕豆EST序列，在所检出的SSR位点中，三核苷酸重复类型最多，占总数的44.1%，共搜索到63种EST-SSR重复基元，其中AG、TC、AAG基序最多，占16.1%。利用Primer3.0成功设计66对蚕豆EST-SSR引物，在32份国内外蚕豆资源DNA中扩增，45对（68.2%）引物有扩增产物，21对（31.8%）引物扩增出多态性。 2.利用磁珠富集法开发的10662对蚕豆基因组SSR引物在8份蚕豆资源DNA中进行扩增，4297对能成功扩增，有效扩增率为40.3%;1140对扩增出多态，多态性比率为26.5%。其中以单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复类型为主，单核苷酸和三核苷酸重复类型的有效扩增率高于二核苷酸重复类型的有效扩增率，四核苷酸、五核苷酸和六核苷酸重复类型有效扩增数偏少。 3.通过399对豌豆EST-SSR引物和300对山黧豆EST-SSR引物在蚕豆中的通用性分析，豌豆EST-SSR引物的通用性比率（56.9%）显著高于山黧豆EST-SSR引物的通用性比率（22.3%）。对比发现，三核苷酸和四核苷酸重复类型引物的通用性比率最高，六核苷酸重复类型引物的通用性比率次之，二核苷酸和五核苷酸的通用性比率最低。 4.以大粒蚕豆91825和小粒蚕豆K1563杂交获得的129株F2分离群体为作图群体，采用11517对SSR引物对亲本进行多态性检测，从中筛选出148对多态性引物。利用作图群体对多态性SSR引物进行连锁遗传分析，构建了一张包含127个SSR标记的蚕豆分子遗传连锁图谱。该图谱覆盖长度为1588.3cM，共包含14个连锁群，平均图距为12.5cM。其中27%（P≤0.05）的标记出现偏分离现象，研究发现了6个偏分离区域。