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两种标记定位重要隐性基因

日期:2010-06-04 13:01:05 来源:中华检验医学网 点击:

家蚕突变表型无鳞毛翅(non-lepis wing, nlw)由隐性基因nlw控制,来自中国农业科学院蚕业研究所,中国科学院上海植物生理生态研究所和江苏科技大学生物技术与环境工程学院的研究人员结合SSR标记和STS标记对家蚕无鳞毛翅基因进行了定位,这一对nlw 基因进行克隆并对其产物进行分析的研究, 将有助于了解无鳞毛发生及发育的调控网络。

家蚕作为鳞翅目的重要昆虫,其特征之一就是成虫的翅上附有一层鳞毛,就像其他鳞翅目昆虫如蝴蝶一样。然而在我国神龙架和重庆彭水县先后发现了家蚕的一种突变体,其成虫具有无鳞毛翅(non-lepis wing,nlw),之前的研究在形态学和发育水平对无鳞毛翅进行了发生机制的研究,并将nlw定位在第13号染色体上,并育成了13号连锁群上包括nlw在内的三隐性系统。

随着家蚕分子生物学的发展,先后构建了RFLP、RAPD、AFLP、SSR、SNP家蚕分子遗传连锁图,为家蚕基因定位与图位克隆奠定了坚实的基础。

微卫星或简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)由于具有高度多态性,分布均匀,共显性,高度重复性以及便于高通量操作等优点,成为基因定位、QTL 分析、遗传多样性、图位克隆及分子标记辅助育种等工作的有力工具。研究人员构建了家蚕的 SSR 分子标记遗传连锁图,还有人利用该标记对家蚕浓核病抗性基因nsd-Z进行了定位分析。

而序列标签位点(Sequence-tagged sites,STS)在1989年被提出后最早用于人类基因组作图,以其在基因组中有唯一的定位这一特点被广泛应用于基因定位和种质鉴定。

在这篇文章中,研究人员采用有鳞毛正常品系 P50 和无鳞毛突变体 U06 组成正反测交群体(U06×P50)×U06 和 U06×(U06×P50),利用已构建的家蚕 SSR 标记连锁图和已得的一个STS 标记对家蚕 nlw 基因进行了连锁及定位分析,为图位克隆家蚕nlw基因奠定基础。

首先研究人员参照SSR分子标记连锁图,每连锁群选取在P50和U06之间有多态的标记2个,用BC1F筛选与nlw连锁的标记,STS标记cash2p来自于之前的研究,最后获得与nlw连锁的多态引物。

由于家蚕雌性不发生交换, 这项采用有鳞毛翅品系P50和无鳞毛翅品系U06两个品系组配F1代及BC1回交群体, (U06×P50)×U06和U06×(U06×P50)分别记作BC1F和BC1M, 根据已经构建的家蚕SSR分子标记连锁图谱及已经发表的有关序列对nlw基因进行了连锁及定位分析。得到8个与nlw基因连锁的SSR(Simple sequence repeat)标记和1个STS(Sequence-tagged sites)标记。BC1F群中的所有正常翅个体均表现出与(U06×P50)F1相同的杂合带型; 而所有无鳞毛个体带型与亲本U06一致, 为纯合型。利用BC1M群体构建了关于nlw基因的遗传连锁图, 连锁图的遗传距离为125.7 cM, 与nlw基因最近的引物为STS标记cash2p, 图距为11.4 cM。

由于SSR标记是共显性的,BC1 代中正常翅个体本应该全部为杂合型,带型与F1一致,如果某一个体带型与U06相同,那么该个体发生了交换;无鳞毛翅个体本应该全部为纯合型,带型与 U06 相同,若不同则为交换型个体。如上所述,利用家蚕雌不发生交换的特点,采用正反交群体进行精确的连锁分析及作图是可行的。由于 SSR 标记在家蚕中分布广泛,并且没有品种的特异性,比 RAPDs 或者 AFLP 有着明显的优势,更适合于定位克隆。

这一研究在13号连锁群上找到9对与nlw连锁的引物,并构建了它们在第13连锁群上的连锁图。虽然实验所用群体多态性明显,但S1306、S1307、S1308在该群体中没有多态,导致S1305和cash2p之间距离过大,研究人员认为应进一步在两引物之间设计并筛选新的SSR和STS位点对nlw进行精细定位,并组配相应的大群体,对该基因进行图位克隆。



(责任编辑:labweb)

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