基于ISSR、RAPD分子標(biāo)記的葎草雌雄株基因組差異研究.pdf

1、葎草(HumulusscandensL.)，大麻科(Cannabaceae)，葎草屬，是一種常見(jiàn)的雌雄異株雜草。葎草雄株的遺傳組成為2n=17，具有三個(gè)較大的性染色體即XY1Y2，雌株的遺傳組成為2n=16，性染色體為XX，可以作為研究雌雄異株植物性別決定、性別分化，尤其是性染色體起源與進(jìn)化的模式材料。然而，目前關(guān)于葎草的性別決定機(jī)制、性染色體的起源與進(jìn)化模式仍不清楚。 本文以葎草為材料，首先葎草的性染色體的形態(tài)特征、性染色體在

2、減數(shù)分裂中的配對(duì)及分離進(jìn)行觀察，分析X和Y染色體形態(tài)及減數(shù)分裂中的分離行為特征。其次采用ISSR分子標(biāo)記和RAPD分子標(biāo)記分別對(duì)葎草進(jìn)行雌雄株之間的差異比較研究，篩選與性別相關(guān)的分子標(biāo)記，將ISSR分子標(biāo)記和RAPD分子標(biāo)記轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定性更好的SCAR(sequencecharacterizedamplifiedregions)標(biāo)記，并應(yīng)用Soutnem雜交技術(shù)初步分析其在基因組中的分布特征，為通過(guò)色體熒光原位雜交定位以及探尋性染色體起源

3、與進(jìn)化的線索提供一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。研究取得的結(jié)果如下： 1、以葎草花粉母細(xì)胞為材料，采用傳統(tǒng)的核型分析方法對(duì)其減數(shù)分裂過(guò)程中終變期的性染色體進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)葎草花粉母細(xì)胞在減數(shù)分裂終變期存在7個(gè)二價(jià)體和1個(gè)三價(jià)體，有的三價(jià)體末端結(jié)合，有的三價(jià)體其中兩條整體配對(duì)并與第三個(gè)末端配對(duì)，推測(cè)雄株有三條性染色體。 2、利用簡(jiǎn)單重復(fù)序列間擴(kuò)增(Inter-simpiesequencerepeat，ISSR)技術(shù)對(duì)葎草雌雄株性別的基

4、因組差異進(jìn)行了比較研究。在62條ISSR引物中，40個(gè)引物均擴(kuò)增出了穩(wěn)定的條帶，共產(chǎn)生了302條帶。引物164在葎草中擴(kuò)增出一條雄性連鎖條帶，經(jīng)克隆測(cè)序，發(fā)現(xiàn)該片段長(zhǎng)度為553bp，AT含量為64.3％，屬于富含AT的序列，根據(jù)測(cè)序結(jié)果設(shè)計(jì)特異引物，成功的將該標(biāo)記轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性更好的SCAR標(biāo)記。 3、利用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA，RAPD)技術(shù)對(duì)葎草雌雄株的性別差異進(jìn)行了比