大豆分子標(biāo)記遺傳圖譜研究進(jìn)展-論文.pdf

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1、科技信息0高校講壇0SCIENCE＆TECHNOLOGYINFORMATION2012年第17期大豆分子標(biāo)記遺傳圖譜研究進(jìn)展張樂，郭政陽2劉玉林3陳曦，楊靖，(1．天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院中國天津300350；2．天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)中國天津300222；3．北京林業(yè)大學(xué)中國北京1000831【摘要】具有高油、高蛋白特點(diǎn)的大豆(Clycinema~(L．)Merr)~界上主要農(nóng)作物之一，廣泛用作人類的食物、動物的飼料和生物能源。在測序技術(shù)尚未被廣泛應(yīng)用之前，研究人員基于分子標(biāo)記技術(shù)，通過與某些遺傳性狀相連鎖的分子標(biāo)記來繪制大豆基因組

2、的遺傳圖譜，探索式的了解大豆基因紐的組成和某些數(shù)量性狀的遺傳位點(diǎn)(QTL)。2010年1月，大豆基因組測序完成并公布，使得大豆基因組研究有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展Soybase數(shù)據(jù)庫將高密度的遺傳圖譜與大豆基因組序列相結(jié)合，促進(jìn)了DNA序列與遺傳圖譜的聯(lián)系，為控制大豆遺傳性狀基因的研究提供了重要基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】大豆基因組；分子標(biāo)記；多倍體化：重組；測序大豆『Gne(L．)Merr1起源于我國，其栽培歷史已有5000多SSR標(biāo)記、486個AFLP標(biāo)記。18個RAPD標(biāo)記，1個SCAR標(biāo)記和4年之久Ⅲ．十八世紀(jì)后期陸續(xù)傳人歐洲和美洲。大豆是

3、世界上最重要的個質(zhì)量性狀標(biāo)記．總長度為2320．7cM。此后，我國科研工作者們也構(gòu)油料作物和高蛋白作物．具有重要經(jīng)濟(jì)價值。大豆蛋白質(zhì)的氨基酸成建了許多的圖譜．但標(biāo)記密度較少，均未超過吳曉雷等所構(gòu)建的圖譜。分與人類的必需氨基酸模式相類似，尤其是含有豐富的不飽和脂肪song等在Cregan等構(gòu)建的圖譜的基礎(chǔ)上用5個RIL群體對大豆酸、維生素和微量元素，是人類理想的食品營養(yǎng)來源。大豆還有很高的整合遺傳圖譜進(jìn)行加密，補(bǔ)充了420個新的SSR標(biāo)記，使標(biāo)記問的平藥用價值．其含有的兩種有效成分——大豆異黃酮和大豆皂苷．具有均距離縮短到2．5c

4、M．標(biāo)記總數(shù)達(dá)到1849個．這是迄今為止標(biāo)記數(shù)目廣泛的藥理作用和重要的藥用價值。此外，大豆對新的生物能源的開最多、密度最高、應(yīng)用最為廣泛的一張大豆“公共圖譜”。隨著基因組測發(fā)和利用也具有重要作用。因此，大豆的遺傳研究一直受到廣泛的重序技術(shù)的發(fā)展．SNP標(biāo)記作為第三代分子標(biāo)記逐漸被應(yīng)用到高密度遺視。傳圖譜的構(gòu)建中來Hyten等同樣利用三個RIL群體構(gòu)建了一張包括在測序技術(shù)尚未被廣泛應(yīng)用的時期，研究人員利用與某些遺傳性5500個標(biāo)記．其中有3793個標(biāo)記是SNP標(biāo)記的遺傳圖譜．該圖譜覆狀相連鎖的分子標(biāo)記來表示其在遺傳圖譜上的相對距離

5、．以此來探索蓋大豆基因組20個連鎖群，共長2296．4cM。除這些較為經(jīng)典的遺傳式的研究大豆基因組分子標(biāo)記(MolecularMarkers)是以個體間遺傳圖譜外．學(xué)者們也用不同的標(biāo)記和群體構(gòu)建了許多大豆遺傳圖譜，如物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的．能反映生物個體或種群間基因組中表1—2所示某種差異的特異性DNA片段。目前已應(yīng)用于遺傳圖譜構(gòu)建的分子標(biāo)表1—2大豆遺傳圖譜的發(fā)展歷程記大致可以劃分為兩類：(1)以Southern雜交技術(shù)為基礎(chǔ)的RFLP標(biāo)Table1—2Progressofgeneticmapinsoybean記(2)以

6、PCR技術(shù)為核心的第二代分子標(biāo)記：1)隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(RAPD)：2)擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(AFLP)~J；3)序列標(biāo)志位點(diǎn)(STS)：4)序列特異性擴(kuò)增區(qū)域(SSCAR)；5)簡單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性(ISSR)；6)簡單序列重復(fù)(SimpleSequenceRepeats，SSRs)7)InDe1標(biāo)記：8)SNP標(biāo)記和DNA芯片技術(shù)早期的大豆基因組遺傳圖譜主要是基于第一代分子標(biāo)記RFLP標(biāo)記構(gòu)建的．所使用的作圖群體大多也是F2群體。Apuya等應(yīng)用大豆兩個栽培品種Minsov和Noir1雜交得到的F2群體．構(gòu)建了世界上

7、第一張由11個RFLP標(biāo)記構(gòu)成的大豆遺傳圖譜．圖譜覆蓋4個連鎖群．共197cMKeim等應(yīng)用栽培大豆品系A(chǔ)81—356022和野生大豆PI468916雜交的F2代作為作圖群體．構(gòu)建了由130個RFLP標(biāo)記組成的第二張大豆分子連鎖圖譜．該圖譜覆蓋26個連鎖群．共1200cM。由于科技水平的限制．我國對大豆分子技術(shù)領(lǐng)域的研究起步較晚．在大豆遺傳圖譜構(gòu)建方面也相對滯后．構(gòu)建圖譜密度較小。張德水表1—2大豆遺傳圖譜的發(fā)展歷程(續(xù))等利用栽培大豆長農(nóng)4號和半野生大豆新民6號雜交得到84個F2Table1-2Progressofgeneti

8、cmapinsoybean(add)單株．同樣以RFLP標(biāo)記為主構(gòu)建了我國第一張大豆分子遺傳圖譜．此圖譜構(gòu)共有71個標(biāo)記分布于20個連鎖群上．其中RFLP標(biāo)記63個，RAPD標(biāo)記8個．標(biāo)記間的平均距離為20．4cM，覆蓋長度為1446．82cM劉峰等利用栽培大豆