中文摘要
分子标记是遗传研究和动植物育种的有力工具;基于 PCR的特异标记是分子标记的主要发展方向。扩增共有序列遗传标记(ACGM)是一种通用性较好特异分子标记,其原理是在已知某个物种基因序列的基础上,通过在编码序列的保守区内设计引物,可以开发出近缘物种的ACGM标记。申请人在禾本科中已证明 ACGM标记的可行性和有效性。林木中分子标记的应用还比较薄弱,主要还是使用随机标记,特异标记的数量还很少。因此,开发特异标记是林木遗传学研究的一项重要任务。杉科是裸子植物中古老的家族,杉科树种从整体上说是重要的基因资源库。本项目以杉科为对象,开发ACGM特异分子标记,对ACGM标记在杉科基因同源克隆以及杉科系统进化中的应用进行探讨,不仅为杉科的遗传研究和遗传改良提供有力工具,为缺少基因组数据的其它林木树种的标记开发和基因同源克隆开辟新途径,在分子水平上对杉科的系统发育提供参考,因而具有重要的理论意义和实际意义。
结题摘要
通过对日本柳杉和拟南芥的EST的保守序列搜索, 获得了237个单一电子 PCR产物。我们随机地选择了 110位候选 ACGM 标记检验其可靠性。结果在日本柳杉中,这 110候选标记中有 106个产生稳定清晰的 PCR条带。进一步检验这106 个ACGMs标记在杉科其它种属植物中的通用性,结果表明 这些引物在10个材料中的特异扩增能力存在较大差异,在不同材料中获得特异扩增产物条带数在49 到103之间。其中在柳杉中最高,为103;而在水杉中最低,为49。每个引物获得的扩增条带数在1.06 - 1.15之间,说明这些引物在所研究的物种中扩增的特异性较好。利用所开发的106个标记研究了杉科的11主要物种所代表的7个属之间的系统发育关系,结果简单表示如下:(((Cryptomeria+Taiwania)+(Taxodium+Glyptostrobus))+Cunninghamia)+ (Sequoia+ Metasequoia).利用ACGM标记克隆了3类基因,包括MYB、查尔酮合成酶(CHS)、抗冻(COR),共15个对杉科植物生长发育有重要作用的基因全长,为进一步研究奠定了基础。
