楊樹同源重組特點及其遺傳變異研究

《楊樹同源重組特點及其遺傳變異研究》是依託北京林業大學，由康向陽擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：楊樹同源重組特點及其遺傳變異研究
• 依託單位：北京林業大學
• 項目負責人：康向陽
• 項目類別：面上項目

項目摘要

同源重組是雜種優勢形成的基礎，與林木優良性狀形成密切相關，開展林木同源重組特點及其遺傳變異研究意義重大。針對缺乏直接檢測植物DNA同源重組方法的問題，申請人提出了一種直接鑑定高等植物DNA同源重組的方法，通過誘導楊樹胚囊染色體加倍阻止減數後分離，使異源雙鏈DNA經過複製形成的兩條姊妹染色體不分離而共存於同一個2n配子中，並通過與某一父本雜交固定於三倍體後代內，然後採用SSR等共顯性分子標記鑑定異源雙鏈DNA產生與否，從而實現母本同源重組直接檢測。本項目採用上述發明，在獲得胚囊染色體加倍來源的PMR型青楊、白楊雜種三倍體群體基礎上，利用SSR毛細管電泳技術，檢測不同楊樹種、同一楊樹種的不同個體植株，以及同一植株的不同連鎖群的同源重組發生次數、發生頻率、熱點區域等，揭示楊樹DNA同源重組特點以及種的差異性，為楊樹等林木優良性狀形成機制研究奠定理論和方法學基礎。

結題摘要

採用 “一種直接鑑定高等植物DNA 同源重組的方法”，以 ‘哲引3號楊’（Populus pseudo-simonii × P.nigra ‘Zheyin3#’）ב北京楊’（P. pyramidalis × P.cathayana cv. ‘Beijingensis’）PMR型青楊雜種三倍體群體，以及毛白楊3119×銀腺楊(P.alba×P. glandulosa)、毛白楊3532×銀腺楊(P.alba×P. glandulosa) PMR型白楊雜種三倍體群體為對象，利用篩選出的106對適宜於青楊和98對適宜於毛白楊的母本處於雜合狀態且與父本有差異的多態性SSR引物開展研究，完成了預期研究目標，包括：揭示了楊樹同源重組發生次數、頻率以及變動範圍，絕大多數的染色體發生了1-3次同源重組事件，青楊和白楊染色體上不同SSR標記位點處的hDNA發生頻率分別介於5.3%-76.6%和8.5-82.2%之間；同源重組位點存在偏好性，染色體兩端的SSR位點較中部位點更易發生重組，基因越密集的區域越容易發生同源重組，表明SDR和PMR型2n配子在育種中的利用價值不一定比與FDR型2n配子低；楊樹不同種，以及同種不同植株、同一植株的不同連鎖群的同源重組發生次數、發生頻率、發生部位等存在一定差異；並基於同源重組發生與不同2n配子形成的關係，證明只有挑選位於低重組率區域SSR位點才可能準確鑑定2n配子來源，而居於染色體臂的中段的位點最代表整條染色體雜合性等。有關研究為楊樹等被子植物的同源重組分析和以及林木優良性狀形成機制研究奠定理論與方法學基礎。