We reported our preliminary study on mapping of the expressed sequence tag (EST) using single-stranded DNA conformation polymorphism (SSCP) on polymerase chain reaction (PCR) product. Five ESTs primer pairs, developed from nuclear genes including CAD(cinnamyl-alcohol dehydrgenase), CHS(chalcone synthase), NIR(nitrite reductase), ARA554 (cDNA expressed in differentiating xylem in Pinus taedae) and GS(glutamine synthetase), were selected to optimize the experimental protocol and generate mapping markers in the megagemtophytes from a single tree of Pinus massoniana. Our ultimate goal was to use SSCP approach to construct a transcriptional map for comparative mapping studies in P. massoniana. The efficiency to construct a transcriptional map in P. massoniana based on the published EST primer pairs derived from other pine species critically depended on the successful amplification of EST fragments and the ratio of the heterozygous loci revealed in P.massoniana. In this study, 3 (60%) out of 5 tested EST primer pairs were succeeded in amplification, however, only 1(20%) gene was heterozygous in the tested tree. The ratio of heterozygous loci detected in this study was similar to that revealed by anonymous marker in P.taeda. Therefore, a low efficiency would be expected if the map would be constructed using single pedigree. The segregation ratio of loci revealed by primer pairs would be higher if multiple pedigrees would be used. We proposed that consensus mapping approach based on multiple-pedigree should be used for EST mapping and therefore to increase the efficiency of EST mapping.
全 文 :第 ws卷 第 y期
u s s w年 tt 月
林 业 科 学
≥≤∞× ≥∂ ∞ ≥≤∞
∂²¯1ws o²1y
²√ qou s s w
马尾松表达序列标签多态性初步分析
尹佟明 李 东 陈 颖 黄敏仁 王明庥
k南京林业大学林木遗传与基因工程开放研究实验室 南京 utssvzl
关键词 } 单链构象多态性k≥≥≤°l o表达序列标签k∞≥×l o马尾松 o遗传图谱
中图分类号 }≥zt{1wy ~±|wv1u 文献标识码 } 文章编号 }tsst p zw{{kusswlsy p stzy p sx
收稿日期 }ussv p tt p us ∀
基金项目 }国家自然科学基金kvsussuuw ovsuvsvssl和霍英东基金k{tsuwl资助 ∀
Πρελιµιναρψ ∆ετεχτιον οφ Πολψµορπηισµσ οφ Εξπρεσσεδ Σεθυενχε Ταγ
ιν Πινυσ µασσονιανα
≠¬± ײ±ª°¬±ª ¬⁄²±ª ≤«¨ ± ≠¬±ª ∏¤±ª ¬±µ¨± • ¤±ª ¬±ª¬¬∏
k Τηε Κεψ Λαβορατορψοφ Φορεστ Γενετιχσ ανδ Γενε Ενγινεερινγ o Νανϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Νανϕινγutssvzl
Αβστραχτ} • ¨µ¨³²µ·¨§²∏µ³µ¨¬¯°¬±¤µ¼ ¶·∏§¼ ²± °¤³³¬±ª²©·«¨ ¬¨³µ¨¶¶¨§¶¨ ∏´¨±¦¨ ·¤ªk∞≥×l ∏¶¬±ª¶¬±ª¯ p¨¶·µ¤±§¨§ ⁄
¦²±©²µ°¤·¬²±³²¯¼°²µ³«¬¶° k≥≥≤°l ²± ³²¯¼°¨ µ¤¶¨ ¦«¤¬± µ¨¤¦·¬²± k°≤ l ³µ²§∏¦·q ƒ¬√¨ ∞≥׶³µ¬°¨ µ³¤¬µ¶o §¨√¨ ²¯³¨ §©µ²°
±∏¦¯¨ ¤µª¨ ±¨ ¶¬±¦¯∏§¬±ª ≤⁄k¦¬±±¤°¼¯p¤¯¦²«²¯ §¨«¼§µª¨±¤¶¨l o ≤≥k¦«¤¯¦²±¨ ¶¼±·«¤¶¨l o k±¬·µ¬·¨ µ¨§∏¦·¤¶¨l o xxw
k¦⁄ ¬¨³µ¨¶¶¨§¬± §¬©©¨µ¨±·¬¤·¬±ª ¬¼¯ °¨ ¬± Πινυσ ταεδαεl ¤±§ ≥kª¯∏·¤°¬±¨ ¶¼±·«¨·¤¶¨l o º¨ µ¨ ¶¨¯¨ ¦·¨§·² ²³·¬°¬½¨ ·«¨
¬¨³¨µ¬°¨ ±·¤¯ ³µ²·²¦²¯ ¤±§ ª¨ ±¨ µ¤·¨ °¤³³¬±ª °¤µ®¨µ¶¬± ·«¨ °¨ ª¤ª¨ °·²³«¼·¨¶©µ²° ¤ ¶¬±ª¯¨·µ¨¨ ²© Πινυσ µασσονιαναq ∏µ
∏¯·¬°¤·¨ ª²¤¯ º¤¶·²∏¶¨ ≥≥≤° ¤³³µ²¤¦«·²¦²±¶·µ∏¦·¤·µ¤±¶¦µ¬³·¬²±¤¯ °¤³©²µ¦²°³¤µ¤·¬√¨ °¤³³¬±ª¶·∏§¬¨¶¬± Πq µασσονιαναq
׫¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼·²¦²±¶·µ∏¦·¤·µ¤±¶¦µ¬³·¬²±¤¯ °¤³¬± Πq µασσονιανα ¥¤¶¨§²±·«¨ ³∏¥¯¬¶«¨§∞≥× ³µ¬°¨ µ³¤¬µ¶§¨µ¬√¨ §©µ²° ²·«¨µ
³¬±¨ ¶³¨¦¬¨¶¦µ¬·¬¦¤¯ ¼¯ §¨ ³¨ ±§¨§²±·«¨ ¶∏¦¦¨¶¶©∏¯ ¤°³¯¬©¬¦¤·¬²±²©∞≥× ©µ¤ª°¨ ±·¶¤±§·«¨ µ¤·¬²²©·«¨ «¨·¨µ²½¼ª²∏¶¯ ²¦¬µ¨√¨ ¤¯ §¨¬±
Πqµασσονιαναq±·«¬¶¶·∏§¼ov kys h l ²∏·²©x ·¨¶·¨§∞≥× ³µ¬°¨ µ³¤¬µ¶º¨ µ¨ ¶∏¦¦¨ §¨¨§¬± ¤°³¯¬©¬¦¤·¬²±o«²º¨ √¨ µo²±¯¼ t
kus h l ª¨ ±¨ º¤¶«¨·¨µ²½¼ª²∏¶¬±·«¨ ·¨¶·¨§·µ¨¨q׫¨ µ¤·¬²²©«¨·¨µ²½¼ª²∏¶¯ ²¦¬§¨·¨¦·¨§¬±·«¬¶¶·∏§¼ º¤¶¶¬°¬¯¤µ·²·«¤·µ¨√¨ ¤¯ §¨
¥¼ ¤±²±¼°²∏¶°¤µ®¨µ¬± Πqταεδαq׫¨µ¨©²µ¨ o¤ ²¯º ©¨©¬¦¬¨±¦¼ º²∏¯§¥¨ ¬¨³¨¦·¨§¬©·«¨ °¤³º²∏¯§¥¨ ¦²±¶·µ∏¦·¨§∏¶¬±ª¶¬±ª¯¨
³¨§¬ªµ¨¨q׫¨ ¶¨ªµ¨ª¤·¬²± µ¤·¬² ²© ²¯¦¬µ¨√¨ ¤¯ §¨ ¥¼ ³µ¬°¨ µ³¤¬µ¶ º²∏¯§ ¥¨ «¬ª«¨µ¬© °∏¯·¬³¯¨ ³¨§¬ªµ¨ ¶¨ º²∏¯§ ¥¨ ∏¶¨§q • ¨
³µ²³²¶¨§·«¤·¦²±¶¨±¶∏¶°¤³³¬±ª¤³³µ²¤¦«¥¤¶¨§²± °∏¯·¬³¯ p¨³¨ §¬ªµ¨¨¶«²∏¯§¥¨ ∏¶¨§©²µ∞≥× °¤³³¬±ª¤±§·«¨µ¨©²µ¨ ·²¬±¦µ¨¤¶¨
·«¨ ©¨©¬¦¬¨±¦¼ ²©∞≥× °¤³³¬±ªq
Κεψ ωορδσ} ≥¬±ª¯ 2¨¶·µ¤±§¦²±©²µ°¤·¬²± ³²¯¼°²µ³«¬¶° k≥≥≤°l o∞¬³µ¨¶¶¨§¶¨ ∏´¨±¦¨ ·¤ªk∞≥×l o Πινυσ µασσονιαναo¬±®¤ª¨
°¤³
遗传图谱是现代分子数量遗传学研究的一个基本平台 o在过去的十几年中 o林木遗传学家在几十个树种
中构建了分子标记连锁图谱 o并进行了一些重要数量性状的 ±×分析 ∀k
µ¤§¶«¤º ετ αλqot||w ~ ≤ √¨¨ µ¤ ετ
αλqousst ~⁄¨ √¨ ¼ ετ αλqot||w ~∞¦«·ετ αλqot||z ~µ¤·¤³¤ª¯¬¤ ετ αλqot||w ~∏®¤¬ ετ αλqot||x ~¨ ¶¯²± ετ αλqo
t||v ~°¯²°¬²± ετ αλqot||x ~ °¨¬±ª·²± ετ αλqot||| ~• ∏ ετ αλqousss ~≠¬± ετ αλqoussvl ∀可是林木中大部分的遗
传图谱是利用匿名的显性标记构建的 o如 °⁄标记和 ƒ°标记等 ∀近几年来才有一些在松树k× °¨¨ ¶ª¨ ± ετ
αλqousstl和杨树 k≤ µ¨√¨ µ¤ ετ αλqousst ~≠¬± ετ αλqousswl中利用高保守性的共显性标记进行遗传图谱构建
的报道 o尽管利用随机匿名标记可以快速建成某一个杂交组合的遗传图谱 o但所获得的信息是零散的 o而且
往往具有杂交组合特异性 o因而无法进行基因组比较k≠¬± ετ αλqoussvl ∀
林木是一个处在初级改良阶段的物种 o其遗传改良程序与作物及牲畜等以品系为改良对象的育种程序
有所不同 o杂交组合特异性的遗传信息在实际的育种程序应用中有很大的局限性 ∀要确定一个检测到的
±×能否应用到实际改良程序中 o首先需要测定它在其他杂交组合中是否稳定 ∀因此在实际改良过程中 o人
们感兴趣的是那些在不同遗传背景下都表达的/通用0±×k¨µ¦¨·¨¤∏ ετ αλqousssl ∀然而在林木中由于遗传
组成的复杂性及缺少有效的标记系统 o很难将遗传背景的效应分离出来 ∀而且利用随机匿名标记很难在天
然群体水平上找到与某一 ±×显著相关的分子标记k≥·µ¤∏¶¶ ετ αλqot||ul ∀在林木天然群体进化历程中 o由
于标记与 ±×间重组的不断发生 o在不同世代及不同个体间 o标记与 ±×间的相关可能会丧失 ∀因此分子
标记辅助选择育种在林木实际育种程序中应用的可操作性越来越受到林木经典育种学家的质疑 ∀
随着林木基因组研究的进展 o人们具有了解决上述问题的方法 ∀可以利用与性状表达有关的基因本身
发展分子标记 o这样就可以避免在群体水平上由于标记与目的基因间连锁不平衡消失带来的问题 o从而使在
林木群体水平上开展标记辅助选择具有可行性k≥·µ¤∏¶¶ ετ αλqot||ul ∀目前大规模的 ∞≥×k∞¬³µ¨¶¶¨§≥¨ ∏´¨±¦
פªo表达序列标签l测序计划已在松树 k«·³}ΠΠººº q¦¥¦q∏°± q¨ §∏Π ¶¨¨¤µ¦«°µ²¨¦·¶Π°¬±¨ Π¬±§¨¬q«·°¯ lk × °¨¨ ¶ª¨ ±
ετ αλqousstl 和杨树k«·³}ΠΠººº q¥¬²¦«¨ ° q®·«q¶¨Π°²³∏¯∏¶⁄
lk≥·¨µ®¼ ετ αλqot||{l中展开 ∀∞≥×标记可以作为
图谱比较及在不同群体中获得的 ±×信息比较的桥梁 ∀为进行有效的 ∞≥×图谱构建 o需要有高效且成本低
廉的检测技术 ∀∞≥× 标记的开发主要是基于导致点突变的单核苷酸多态性k¶¬±ª¯¨±∏¦¯¨ ²·¬§¨ ³²¯¼°²µ³«¬¶°o
≥°l ∀目前有 y种主要的方法可用于点突变检测 }单链构象多态性k¶¬±ª¯ p¨¶·µ¤±§¦²±©²µ°¤·¬²± ³²¯¼°²µ³«¬¶°o
≥≥≤°l电泳技术 !⁄化学切割k¦«¨ °¬¦¤¯ ¦¯ ¤¨√¤ª¨ o≤≤l ! 酶非匹配切割k ¤¶¨ °¬¶°¤·¦«¦¯¨ ¤√¤ª¨ l !利用水
溶性碳二酰亚胺k¦¤µ¥²±§¬¬°¬§¨ o≤⁄l与 ⁄杂合链k⁄ «¨·¨µ²§∏³¯ ¬¨¨¶l反应 !序列测定和变性凝胶梯度电泳
k§¨±¤·∏µ¬±ªªµ¤§¬¨±·ª¨¯ ¨¯ ¦¨·µ²³«²µ¨¶¬¶o⁄∞lk±§¨µ¶¨± ετ αλqot||{ ~
∏¬ετ αλqoussu ~≤²·²±ot||v ~∞¦²±²°²∏ ετ
αλqot||u ~∞¯ ¬¯¶ ετ αλqot||{ ~ƒ¤∏§²¤ ετ αλqousss ~µ¤±ª¨ ετ αλqot||s ~¬∏ ετ αλqot||| ~¤µ¶«¤¯¯ ετ αλqot||z ~
¤¼¤¶«¬ot||t ~µ¬½®²√¤ ετ αλqot||wl ∀在这 y种技术中 o尽管 ≥≥≤°及 ⁄∞检测技术不能获得准确的突变碱
基及位置信息 o但这 u种技术都是分离野生型和突变型 ⁄及 °≤ 产物的非常敏感的方法 o对区分含
有单核苷酸突变的等位基因十分有效 o而且都适合于大量样品的分析 o因此是 ∞≥× 作图的常用分析方法 ∀
目前已有全自动化仪器用于完成这 u种分析 o但是仪器价格较为昂贵 ∀由于 ⁄∞分析中灌制梯度凝胶人
工操作较难 o因而 ≥≥≤°就成了更简单和成本低的技术选择 ∀本文的目的之一是对针叶树分析的 ≥≥≤°检测
实验程序进行优化 o同时对 ∞≥×标记在松属不同树种间的通用性进行检测 ∀在此基础上 o对马尾松转录图
谱构建的更有效策略进行了探讨 ∀
1 材料和方法
t1t 试验材料和 ⁄提取 试验所用材料马尾松k Πινυσ µασσονιαναl来自于安徽黄山 o利用单株树上的针
叶和种子提取 ⁄k由南京林业大学南方林木种子中心李淑娴同志提供l ∀其中一份 ⁄模板是由二倍体
针叶组织中提取的 o另有 uw份 ⁄ 样品是从种子的单倍体胚乳组织中提取的 ∀⁄ 的提取采用了植物
⁄提取试剂盒k⁄¨¤¶¼ °¯¤±·¬±¬¬·o±¬¤ª¨±l 并按试剂盒提供的实验程序提取 o从叶和种子中提取的 ⁄
最后分别溶解在 xs Λ和 tss Λ×∞缓冲液中 ∀
t1u 引物的选用 选用了 x个在其他松属树种中开发的 ∞≥×引物 k°¯²°¬²± ετ αλqot|||l o这些 ∞≥×对应的
基因功能已知或其功能可以根据与其他物种基因的序列相似性推知 ∀这几个基因k表 tl分别是 }苯丙烯醇
脱氢酶k¦¬±±¤°¼¯2¤¯¦²«²¯ §¨«¼§µ²ª¨±¤¶¨ o⁄l基因 o该基因在木素合成代谢过程中起重要作用tl ~查尔酮合酶
k¦«¤¯¦²°¨ ¶¼±·«¤¶¨ o≤≥l基因 o该基因编码类黄酮和联苯乙烯生物合成过程中的关键酶 ~亚硝酸盐降解酶
k±¬·µ¬·¨ µ¨§∏¦·¤¶¨ o l基因 o该基因编码 u种亚硝酸盐降解酶中的一种酶 o其功能是将亚硝酸盐降解为氨盐
k¨¬±¬±ª¨µετ αλqot||wl ~ xxw为在火炬松k Πqταεδαl木质部中差异表达的 ¦⁄ o这个 ¦⁄ 的序列与编
码阿拉伯半乳糖苷酶的基因有很高的相似性k²²³¶·µ¤ ετ αλqot||xl ~谷氨酰胺合成酶 kª¯∏·¤°¬±¨ ¶¼±·«¨·¤¶¨ o
≥l基因 o这个基因编码的酶催化一个 ×°依赖型的反应 o可将氨盐基团和谷氨酸合成谷氨酰胺k°¯²°¬²± ετ
αλqot|||l ∀
tl¦¤¼ q °∏·¤·¬²±¬± ¬¯ª±¬±¥¬²¶¼±·«¨¶¬¶¬± ²¯¥¯²¯ ¼¯ ³¬±¨ }ª¨ ±¨ ·¬¦o°²¯ ¦¨∏¯¤µ¤±§¥¬²¦«¨ °¬¦¤¯ ¤±¤¯¼¶¨¶q°«q⁄q׫¨¶¬¶o²µ·«≤¤µ²¯¬±¤≥·¤·¨ ±¬√ µ¨¶¬·¼o
¤¯ ¬¨ª«o≤ ot||y }tww
t1v °≤ 扩增 °≤ 扩增反应中利用了 us ∗ xs ±ª的 ⁄模板 o反应总体积为 tx Λo反应体系中含有终浓
度为 s1t ³°²¯ 的正 !反向引物 ot ≅ °≤ 反应缓冲液k¬¥¦²
l otss ∗ vss Λ°²¯ 的 ª≤¯ uk浓度随不同基因变
化l ouss Λ°²¯ §×°¶和 t1s פ´ ⁄ 聚合酶k¬¥¦²
l ∀扩增反应在 °∞p |zss热循环仪上进行 o程序如
下 }|w ε 变性 v °¬±o然后进行 us个梯度变温循环 o梯度变温循环中的第一个循环的退火温度比最终确定的
zzt 第 y期 尹佟明等 }马尾松表达序列标签多态性初步分析
特异退火温度高 u1s ε o在随后的梯度变温循环中 o每一循环退火温度降低 s1t ε ous个循环后 o在恒定的特
异退火温度下再进行 ts个循环的反应 ∀这些循环的退火时间为 wx ¶o变性条件为 |w ε vs ¶o延伸条件为 zu
ε t °¬± vs ¶∀最终特异退火温度的测试范围在 wx ∗ yx ε 之间 ∀循环结束后 o最后在 zu ε 下保温 ts °¬±∀
在 ≥≥≤°分析前 o利用 t1s Λ°≤ 产物在 t1x h琼脂糖凝胶上进行电泳并进行溴化乙锭染色检测 ∀
表 1 所用引物及针对不同基因的 ΠΧΡ 扩增反应优化条件 ≠
Ταβ .1 ∆εσχριπτιον οφ πριµερσ ανδ οπτιµαλ ΠΧΡ χονδιτιονσ υσεδ φορ σπεχιφιχ αµ πλιφιχατιον οφ διφφερεντ γενεσ
基因
¨ ±¨
在 ¨ ±¨
¤±®中的检索号
¦¦¨¶¶¬²± ²q¬± ¨ ±¨
¤±®
引物序列 3 3
°µ¬° µ¨¶¨ ∏´¨ ±¦¨¶
扩增片段期望长度 3
∞¬³¨¦·¨§¨±ª·«Π¥³
退火温度
±±¨ ¤¯¬±ª
·¨°³¨µ¤·∏µ¨Πε
镁离子终浓度
ƒ¬±¤¯ ª≤ u¯
¦²±¦¨±·µ¤·¬²±ΠΛ°²¯#pt
在被检样品中的基因型
·¨¨µ²½¼ª²¶¬·¼¬±·«¨
·¨¶·¨§·µ¨¨
≤⁄ vz||t ƒ ≤×≤≤××××× ≤×≤≤×≤≤×≤×≤×××
{zs
¨ ±²°¬¦⁄ xx uxs ²°²½¼ª²∏¶
≤≥ ÷yszxw ƒ ≤×≤≤≤≤≤××≤×× ≤××≤×≤≤××≤×××≤
vzs
¨ ±²°¬¦⁄ yu txs ·¨¨µ²½¼ª²∏¶
÷zw|w| ƒ ≤≤≤≤×× ≤≤××≤×≤≤×
vsv
¦⁄ xw txs ²°²½¼ª²∏¶
xxw s|xxw ƒ ≤≤×≤××××× ≤×≤≤
vsy
¦⁄ ©¤¬¯¨ §
≥ sstt| ƒ ××≤×≤≤× ××≤×≤≤×≤
yss
¦⁄ ©¤¬¯¨ §
≠ 3 表示根据 ¨ ±¨
¤±®中的对应序列扩增出的片段期望长度 o并标明序列是来自基因组 ⁄ o还是来自 ¦⁄ ∀ 3 3 ƒ o正向引物 ~ o
反向引物 ∀ 3 ±§¬¦¤·¨§·«¨ ¯¨ ±ª·«¥¨·º¨¨ ±·«¨ ³µ¬°¬±ª¶¬·¨¶²©·«¨ ¦²µµ¨¶³²±§¬±ª¶¨ ∏´¨ ±¦¨¶¬± ª¨ ±¨ ¥¤±®¤±§¤¯¶² º«¨·«¨µ¤ª¨ ±²°¬¦¦¯²±¨ ²µ¤¦⁄ ¦¯²±¨ º¤¶
∏¶¨§·² §¨¶¬ª±·«¨ ³µ¬°¨ µ³¤¬µ¶q3 3 ƒ o©²µº¤µ§³µ¬°¨ µ~ oµ¨√ µ¨¶¨ ³µ¬° µ¨q
t1w ≥≥≤°分析 ≥≥≤°分析参照 °¯ ²°¬²±等kt|||l的方法进行并做了适当调整 o将 t Λ°≤ 反应产物与 ts
Λ上样缓冲液k|x h去离子甲酰胺 ots °°²¯ 氢氧化钠 os1sx h二甲苯 os1sx h溴酚蓝l混合 o然后在 |x ε 下
变性 x °¬±并迅速在冰上冷却 ∀单链片段在非变性聚丙烯酰胺凝胶上分离≈s1x ≅ ⁄∞ k∏·¤·¬²± ⁄¨·¨¦·¬²±
∞±«¤±¦¨ °¨ ±·ª¨¯o
l ∀电泳在 uus ∂ 电压下 !s1y ≅ ×
∞缓冲液中持续 ty ∗ uw «k随片段大小而异l o并对不
同的电泳温度进行测试 ∀电泳结束后 o凝胶的银染检测按以下步骤进行 }tl在含有 ts h乙醇和 t h乙酸的固
定液中固定 u次 o每次 z °¬±~ul用去离子水清洗 v次 ~vl在 s1tx h的硝酸银中染色 vs ∗ ys °¬±~wl用去离子水
清洗 t次 ~xl在含有 t1x ª氢氧化钠 !t h甲醛的 tss °显色液中显色 o这一步骤大约需要 x ∗ tx °¬±~yl用去
离子水清洗 u次并将凝胶存放在含有 y h甘油 !ws h乙醇及 xw h去离子水的固定液中 ∀最后利用佳能 u数
码相机进行凝胶拍摄 ∀
t1x 数据收集及分析 通过 ≥≥≤°电泳片段在二倍体针叶和单倍体胚乳组织中的比对 o分别进行了等位基
因的记录 o利用 ςu 检验对观测到的等位基因的分离是否符合孟德尔比进行了检测 ∀理论上 o由于变性不完
全及某些片段可能有相同的电泳迁移率 o一般在单倍体组织中可能观测到 t ∗ v条 ≥≥≤°片段 o而在二倍体组
织中可能观测到 u ∗ y条片段 ∀与群体分析不同的是 o对家系材料进行分析时 o可以根据等位基因在家系子
代中的分离情况从复杂的带型中清晰地识别等位基因 ∀
2 结果与讨论
在对本研究选择的测试基因分析中 o根据 °¯ ²°¬²±等 kt|||l提供的实验条件 o没能获得理想的扩增产
物 ∀因此首先对 °≤ 扩增反应的条件进行了优化 o主要对模板浓度 !镁离子浓度 !退火温度及反应缓冲液的
成份进行了测试 ∀针对每一基因的最优反应条件列在表 t中 ∀在 °≤ 反应程序中加入了梯度变温循环以
提高扩增反应的特异性 ∀
在这 x个选出的基因中 o xxw 和 ≥在任何尝试的反应条件下 o都不能在马尾松中获得扩增产物 ∀
因此认为在马尾松中 o这 u个基因在引物的接合域可能发生了碱基突变 ∀由于 ∞≥×引物序列在种内不同个
体间是高度保守的 o所以扩增失败不应是取样导致的 ∀因此要在马尾松中分析这 u个基因 o需要根据基因不
同位置的序列重新设计引物 ∀其他 v个基因都在马尾松中成功地扩增 ∀扩增片段的大小与期望片段大小相
近k图 tl ∀因此 o与基因来源物种相比 o马尾松中对应基因没有因插入或缺失而导致长度的明显变化 ∀
{zt 林 业 科 学 ws卷
图 t ≤≥基因 °≤ 产物的琼脂糖凝胶检测
ƒ¬ªqt ⁄¨ ·¨¦·¬²± ²©·«¨ °≤ ³µ²§∏¦·¶²© ≤≥ ¬± ¤µª¤µ²¶¨ ª¨¯
≤≥ °≤ 扩增产物的大小约为 vzs ¥³o与期望片段大小相似 o在琼脂糖凝胶上未检测到多态性 ∀ 为标准分子量 ~ƒ为扩增失败的样品 ~t为
从针叶组织提取的 ⁄模板 ~u ∗ t|为从种子胚乳组织中提取的 ⁄模板 ~带箭头的数字 tss ∗ yss是以碱基数为单位的对应片段的分子
量 ∀ ׫¨ ¶¬½¨ ²©°≤ ³µ²§∏¦·²©≤≥¬¶ ¶¨·¬°¤·¨§¤·¤¥²∏·vzs ¥³o¤³³µ²¬¬°¤·¨¯¼¬±·«¨ ¶¬°¬¯¤µ¶¬½¨ ¤¶ ¬¨³¨¦·¨§¤±§±²³²¯¼°²µ³«¬¶° ¦²∏¯§¥¨ ¬§¨±·¬©¬¨§q ¬¶
·«¨ °²¯ ¦¨∏¯¤µº ¬¨ª«·¶·¤±§¤µ§~ƒ ¶·¤±§¶©²µ·«¨ ¶¤°³¯¨©¤¬¯¨ §¬±¤°³¯¬©¬¦¤·¬²±~t¬¶·«¨ ⁄ ¬¨·µ¤¦·¨§©µ²° ±¨ §¨¯ ¶¨²©·«¨ ¶¨ §¨¬±ª·µ¨¨~u ∗ t| ¤µ¨ ⁄¶¬¶²¯¤·¨§
©µ²°·«¨ ° ª¨¤ª¤°¨ ·²³«¼·¨¶²©¶¨ §¨¶©µ²°·«¨ ¶¤°¨·µ¨¨~tss ∗ yss º¬·«¤µµ²º¶¤µ¨ ·«¨ °²¯ ¦¨∏¯¤µ¶·¤±§¤µ§¬± ¥¤¶¨ ³¤¬µ¶q
通过 ≥≥≤°分析发现 o≤⁄和 基因在分析的个体中纯合 o因此在种子胚乳组织中不发生分离 ∀ ≤≥
在 ≥≥≤°带谱上 o在二倍体组织中共产生了 w条谱带 o这 w条谱带分别代表了 u个杂合等位基因的 w条 ⁄
单链 ∀这 w条单链在胚乳组织中形成 u组分离的谱带 o分别对应 u个不同的等位基因k图 ul ∀ςu 分析发现 o
该基因的分离比率符合孟德尔分离比 kςu s1uu o v1{w o π s1sxl ∀因此 o在检测的 x个基因中有 v个
kys h l引物在马尾松中通用 o扩增出的基因位点中 o只有一个kus h l引物位点杂合 ∀这与基于随机标记在火
炬松基因组中检测到的位点杂合度相近k °¨¬±ª·²± ετ αλqot|||l ∀
图 u ≤≥基因 °≤ 产物的 ≥≥≤°分析
ƒ¬ªqu ≥≥≤° ¤±¤¯¼¶¬¶²©·«¨ °≤ ³µ²§∏¦·¶²© ≤≥
t ∗ t|为图 t中对应样品的 °≤ 产物 ~ o
o≤和 ⁄为该基因的 u个等位基因对应的 w条 ⁄单链 ∀ 和
为等位基因 t的 u条单链 o≤和 ⁄
为等位基因 u的 u条单链 ∀ ≤≥在检测个体的二倍体组织中是杂合的 o因而在单倍体胚乳组织中发生分离 ∀t ∗ t| ¤µ¨ ·«¨ °≤ ³µ²§∏¦·¶¤¶
¬±§¬¦¤·¨§¬±©¬ªqt1 o
o≤ ¤±§⁄¤µ¨ ·«¨ ¥¤±§¶¦²µµ¨¶³²±§¬±ª·² ¤¨¦«¶¬±ª¯¨¶·µ¤±§²©·«¨ ·º² ¤¯¯¨ ¯¨ ¶²©·«¬¶ª¨ ±¨ q ¤±§
¤µ¨ ·«¨ ¶¬±ª¯¨¶·µ¤±§²©¤¯¯¨ ¯¨ t o≤
¤±§⁄¤µ¨ ·«¨ ¶¬±ª¯¨¶·µ¤±§²©¤¯¯¨ ¯¨ u1׫¨ ≤≥ ª¨ ±¨ ¬¶«¨·¨µ²½¼ª²∏¶¬±·«¨ §¬³¯²¬§·¬¶¶∏¨ ²©·«¨ ·¨¶·¨§·µ¨¨o·«∏¶¶¨ªµ¨ª¤·¨¶¬±¬·¶«¤³¯²¬§° ª¨¤ª¤°¨ ·²³«¼·¨¶q
在马尾松中测试了数量有限的在其他松树中开发的 ∞≥×引物 o尽管本研究的数据不足以提供一个可靠
的统计参数 o但是本研究结果显示 }在松属不同树种间能够通用且在单株树中为杂合的 ∞≥× 位点比例是比
较低的 ∀对于通用的引物是否可以定位 o主要取决于它在作图个体中是否杂合 ∀由于只有杂合的位点才能
用于作图 o因此可以利用多家系构建共祖先图谱的策略进行转录图谱的构建 o因为在某一个体中纯合的基因
位点 o在另一个体中可能为杂合 ∀这样随着作图家系的增多 o能够检测到分离的杂合位点比例也会相应增
加 o种内不同个体间基因在染色体上的排列具有高度的同线性顺序 o因此可以利用这些基因产生的标记构建
出某一树种的共祖先图谱 o将这一物种作为一个大遗传系统进行研究k≠¬± ετ αλqousswl ∀
3 结论
利用编码核 ⁄ 的序列开发 °≤ 标记为转录图谱的构建提供了一个可行的方法k°¯²°¬²± ετ αλqo
t|||l ∀如果引物的序列是根据功能已知的基因设计而来 o那么很快就会完成松属转录图谱的构建 ∀在本文
提到的突变检测技术中 o≥≥≤°技术操作简单 o成本低廉且检测突变的灵敏度高 ∀本研究建立了在松属中进
行 ≥≥≤°分析的实验室手工操作的优化程序 o同时为正在进行的马尾松转录图谱的构建提供了一个初步的
研究结果 ∀根据本研究获得的信息 o采用多家系作图策略进行 ∞≥×转录图谱构建比常用的单家系作图策略
更为有效 ∀
|zt 第 y期 尹佟明等 }马尾松表达序列标签多态性初步分析
参 考 文 献
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