家蠶分子圖譜的構(gòu)建及繭質(zhì)性狀的QTL定位研究

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1、西南農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文家蠶分子圖譜的構(gòu)建及繭質(zhì)性狀的QTL定位研究姓名：司馬楊虎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物指導(dǎo)教師：向仲懷;魯成2003.5.1家蠶分子連鎖圖譜構(gòu)建及繭質(zhì)性狀的QTLs定位研究特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物飼養(yǎng)專業(yè)博士研究生：司馬楊虎指導(dǎo)教師：向仲懷院士魯成教授中文摘要家蠶是重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲，大多數(shù)重要經(jīng)濟(jì)性狀都呈數(shù)量性狀遺傳，家蠶繭質(zhì)性狀就屬于其中之一。需要用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法把控制某一數(shù)量性狀的多個(gè)基因作為一個(gè)整體進(jìn)行研究旭這種傳統(tǒng)的方法無(wú)法鑒別出單個(gè)數(shù)量性狀基因或染色體片斷，更難確定數(shù)量性狀基因座位(Quanti缸ivetraitloci

2、，簡(jiǎn)稱QTL)在染色體上的位置及其與其它基因的關(guān)系．從而也就大大限制了我們對(duì)目的數(shù)量性狀的轉(zhuǎn)移利用效率。構(gòu)建高質(zhì)量高密度的分子連鎖圖譜，可繪制出影響數(shù)量性狀的所有主基因的詳細(xì)連鎖圖．從而確定其在染色體上的位置、單個(gè)效應(yīng)及互作效應(yīng)，以便于人們更加有效的對(duì)目的基因進(jìn)行操縱和轉(zhuǎn)移利用。t，>。／因此把數(shù)量遺傳學(xué)和分子遺傳學(xué)相互結(jié)合，將形態(tài)性狀構(gòu)建的遺傳圖譜發(fā)展為高密度的分子連鎖圖，從分子水平上操縱家蠶一些重要經(jīng)濟(jì)性狀基因．對(duì)實(shí)現(xiàn)分子育種具有十分重要的意義。本論文的主要研究結(jié)果如下：1．家蠶AFLP分子連鎖圈譜的構(gòu)建本研究采用了兩個(gè)遺傳差異比較太的現(xiàn)行生產(chǎn)用

3、家蠶品種872和湘暉作為作圖親本材料，雜交得F1代，自交后得F2代。從F2代隨機(jī)抽取91個(gè)個(gè)體作為作圖群體．／1．166組AFLP引物，共擴(kuò)增出1559個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，每組引物擴(kuò)增出23．6條多態(tài)性帶。經(jīng)x2檢測(cè)．1559個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)中有692個(gè)位點(diǎn)符合3：i．占總多態(tài)性位點(diǎn)的44．39'5．將302個(gè)來(lái)自母本湘暉．390個(gè)來(lái)自父本872的標(biāo)記各自分為21個(gè)和28個(gè)連鎖群，湘暉的21個(gè)連鎖群，命名為a亞群．872的28個(gè)連鎖群，命名為b亞群。692個(gè)有效位點(diǎn)中的550個(gè)構(gòu)成了a，b兩亞群，占有效位點(diǎn)的79．48％。占總多態(tài)性位點(diǎn)的35．28％，還有14

4、2個(gè)位點(diǎn)不連鎖，不能進(jìn)入連鎖圖中．I．2在a亞群中有233個(gè)位點(diǎn)連鎖，還有69個(gè)位點(diǎn)不連鎖。a亞群中各連鎖群上標(biāo)記數(shù)目變化范圍在4-43個(gè)．連鎖群的長(zhǎng)度變化在22．3cM-424．3cM，標(biāo)記的平均圖距變化在3．39cM-17．43cM，位點(diǎn)間的平均距離為8．81c～l。平均圖距小于lOcM的連鎖群有14個(gè)，大于lOcM小于20cM的連鎖群有7●個(gè)。21個(gè)連鎖群上位點(diǎn)平均數(shù)為11．1個(gè)，連鎖群的平均氏度為89cM。1．3在b亞群中有317個(gè)位點(diǎn)連鎖，非連鎖的位點(diǎn)有73個(gè)。b亞群中各連鎖群上標(biāo)記數(shù)目變化范圍在3—35個(gè)．連鎖群的長(zhǎng)度變化在2．4cM-3

5、66．5cM，標(biāo)記的平均圖距變化在0．8cM-26．96cM，位點(diǎn)間的平均距離為9．26cM。平均圖距小于lOeg的連鎖群有18個(gè)，大于lOcM小于20cg的連鎖群有7個(gè)。28個(gè)連鎖群上位點(diǎn)平均數(shù)為11．31個(gè)，連鎖群的平均長(zhǎng)度為95．6cM。i．4a亞群中21個(gè)連鎖群的總長(zhǎng)度為1868．1c31，b亞群中28個(gè)連鎖群的總長(zhǎng)為2677．50cM．a(chǎn)、b兩亞群平均總長(zhǎng)為2272．8cM，a、b亞群平均距離為9．OOcga。本研究構(gòu)建的是一張密度較高的AFLP分子連鎖圖，為后一步的qfrL基因定位和分子標(biāo)記輔助選擇(姒s)莫定基礎(chǔ)。』，，／2．不同群體大

6、小和不同標(biāo)記數(shù)的佧圖比較／作圖群體的大小是影響作圖精度和作圖效率的一if-重要因子．目前關(guān)于構(gòu)建分子連錟圖譜最小有效群體，卉無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，本研究分別以群體大小9l、8l、71、6l，5l和帖個(gè)個(gè)體為材料，分析了不同群體的作圖效果獲得以下結(jié)果：相同參數(shù)條件下，隨著群體的減小，分群數(shù)、不連鎖標(biāo)記數(shù)都表現(xiàn)出逐步減少的趨勢(shì)。隨著群體的縮小，必須逐步調(diào)低交換值才能達(dá)到分群均勻的目的。同一群體隨著交換值的逐步減小，分群數(shù)、不連鎖標(biāo)記數(shù)和二聯(lián)體數(shù)逐步增多，尤其小群體分群數(shù)和不連鎖標(biāo)記數(shù)的變化則極為急劇，進(jìn)入連鎖群的標(biāo)記數(shù)及其百分比也隨之減小?？倛D距和平均圖距也相應(yīng)變

7、小。二聯(lián)體數(shù)的增多會(huì)影響圖譜的質(zhì)量．進(jìn)入連鐨群的標(biāo)記數(shù)及其百分比的變少與交換值的設(shè)定值變小有關(guān)，總圖距的減小與交換值的設(shè)定值和進(jìn)入連鎖群的標(biāo)記數(shù)有關(guān)。平均圖距的變小是由于交換值的設(shè)定值變小所致，交換值設(shè)定值變小，勢(shì)必會(huì)將本來(lái)連鎖的一些圖距相對(duì)較大的標(biāo)記視為不連鎖標(biāo)記或被劃為不同的連鎖群。相同群體不同標(biāo)記數(shù)在相同的作圖參數(shù)條件下．隨著標(biāo)記數(shù)的減少．分群數(shù)有減少的趨勢(shì)，但二聯(lián)體數(shù)則以較多的標(biāo)記群體為最少，而進(jìn)八連鎖群的標(biāo)記數(shù)和總圖距有明顯的降低趨勢(shì)，但平均圖距以300個(gè)標(biāo)記最小，其次為692個(gè)標(biāo)記類型，542個(gè)標(biāo)記和392個(gè)標(biāo)記的平均圖距較接近．因此根據(jù)

8、Mapmaker分析對(duì)參數(shù)的設(shè)定要求和本研究分群作圖效果．家蠶F2代作圖群體至少不小于81個(gè)個(gè)體為宜；結(jié)合Q