致病疫霉基因组微卫星标记开发及应用
由致病疫霉（Phytophthora infestans）引起的马铃薯晚疫病是马铃薯生产上最具毁灭性的病害之一。致病疫霉微卫星标记可以作为研究致病疫霉生物遗传学、群体动态演替和多样性的分子标记。2010年致病疫霉基因组被破译，为研究微卫星位点在基因组中的分布规律以及微卫星标记的批量开发提供了基础数据。本研究在分析致病疫霉基因组微卫星序列的基础上，研究和开发致病疫霉微卫星分子标记，旨在为致病疫霉群体遗传结构研究提供参考。主要研究结果如下:
1.利用微卫星序列分析软件SciRoKo3.3确定致病疫霉基因组及其不同区域完美型和复合型微卫星的数量，并分析其分布规律。分析发现，在致病疫霉基因组中共有5010个完美型微卫星位点，出现频率平均为26.35个/Mb，最偏好基元类型为ACGG、AT和AAG。外显子区域微卫星基元长度为3～6 bp的微卫星，其中基元长度为3和6bp的微卫星占93.68％。复合型微卫星位点有275个，其中，82.18％为中断完美类型。
2.根据微卫星序列特点及标记原理，推测理论适合微卫星标记开发的位点应该满足单拷贝、高多态性和单一变量3个条件。因此，利用软件SciRoKo3.3、ClustalX1.81及GenBank中Primer-BLAST引物特异性检测程序，确定了致病疫霉基因组内共有430个适合开发高多态性微卫星标记位点。其中，基因区比基因间区的完美微卫星比例高、单拷贝频率高，更适合于微卫星分子标记的开发。
3.选取序列长度(L)≥25 bp的适合高多态性微卫星标记开发的位点，在这些位点的两端序列上设计专一性PCR扩增引物，选择9株致病疫霉菌对引物的专一性和微卫星的多态性进行检测。共获得了115个适合微卫星标记开发的位点，经可行性验证确定了64个微卫星标记，包含有多态性的33个，占51.56％，无多态性的31个。将具多态性的33个微卫星标记利用UPGMA聚类方法进行聚类分析。通过对40株致病疫霉的区分情况分析，发现与所有具多态性标记区分度相同的最小标记数量为9。
4.利用40株采自不同年份和地区的致病疫霉菌株对可行性微卫星标记进行等位基因数的确定及其多态性评估。发现具有多态性标记的微卫星PIC值都在0.164～0.614之间，其中PIC≥0.5的标记有7个，分别为E-04958、I-00408、F5-22735、I-10840、I-06861、I-01408和I-07111;0.25＜PIC＜0.5的标记有25个;PIC≤0.25的有1个。
5.利用已筛选的9个致病疫霉微卫星标记对采自河北、黑龙江、吉林、云南、四川、宁夏、内蒙古和福建的100个致病疫霉菌株以及来源于荷兰、瑞士和美国的5株参考菌株中的9个基因座进行PCR扩增，分析群体多态性情况，共发现出现34个等位基因，29个基因型。
致病疫霉;基因组;微卫星标记;马铃薯;晚疫病
河北农业大学
硕士
植物病理学
朱杰华;杨志辉
2013
中文
S435.32
56
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）