全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (2) : 397 - 402
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 07 - 12; 修回日期 : 2007 - 01 - 30
基金项目 : 农业部蔬菜遗传与生理重点实验室项目
二倍体马铃薯分子连锁图谱的构建
金黎平 1 , 刘　杰 1, 2 , H. De Jong3 , 方智远 1
(1 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081; 2 内蒙古农业大学农学院 , 呼和浩特 010018; 3 Potato Research Cen2
tre, Agriculture and Agri2Food Canada, Fredericton, NB E3B4Z7, Canada)
摘 　要 : 利用二倍体马铃薯亲本 08675221与 09901201及其 125份杂交一代无性系进行 AFLP分析 , 按
亲本来源构建与 24条染色体对应的 AFLP分子连锁图谱 , 母本图谱含有 75个标记 , 覆盖基因组全长 512
cM , 平均图距为 6183 cM; 父本图谱含有 95个标记 , 覆盖基因组全长 578 cM , 平均图距为 6108 cM。
关键词 : 马铃薯 ; 分子连锁图谱 ; 限制片段长度多态性
中图分类号 : S 532　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0220397206
Con struction of a M olecular L inkage M ap in Solanum tuberosum L.
J IN L i2p ing1 , L IU J ie1, 2 , H. De Jong3 , and FANG Zhi2yuan1
(1 Institu te of V egetables and Flow ers, Chinese A cadem y of A gricu ltura l Sciences, B eijing 100081, Ch ina; 2A gronom y College,
InnerM ongolia A gricu ltura l U niversity, Hohhot 010018, China; 3 Potato R esearch Cen tre, A gricu lture and A gri2Food Canada,
Fredericton, NB E3B 4Z7, Canada)
Abstract: Based on amp lified fragment length polymorphism (AFLP) markers, a molecular linkage
map of potato was initially developed by using F1 segregating population from the cross between the dip loid po2
tato parents of 08675221 and 09901201. The genetic map included 24 main linkage group s, and the female2
map s covered 512 cM with an average distance of 6183 cM between adjacentmarkerswhile the male2map s cov2
ered 578 cM with an average distance of 6108 cM between adjacent markers.
Key words: Potato; Solanum tuberosum L. ; Molecular linkage map; AFLP
20世纪 80年代末以来 , 许多重要农作物的分子遗传图谱已被成功构建。由于马铃薯在遗传上的
复杂性和特殊性 , 多采用二倍体种的杂种后代群体进行遗传作图分析。自 1988年第一张马铃薯 RFLP
遗传图谱公开发表以来 (Bonierbale et al. , 1988) , 世界上已有多张马铃薯分子图谱问世。其中比较
典型的有 : Gebhardt等 (1991) 利用 2个回交群体构建的包括 340个 RFLP标记和 1个形态标记 (块
茎皮色 ) 的分子连锁图谱 ; Tanksley等 (1992) 构建的高密度马铃薯 RFLP遗传连锁图谱 ; Chen等
(2001) 利用 69个已知序列基因构建的马铃薯功能图谱 ; Menendez等 (2002) 用 RFLP和 AFLP标记
相结合构建的两张遗传图谱和荷兰瓦赫宁根大学完善的马铃薯 “超密图谱 ” ( van O s et al. , 2006)。
作者以二倍体马铃薯为材料 , 利用 AFLP技术构建分子连锁图谱 , 为今后马铃薯重要农艺性状的
QTL定位、基因克隆和分子标记辅助育种提供依据。
1　材料与方法
111　材料
作图群体 02018为二倍体马铃薯群体 , 父母本均为经遗传改良的二倍体无性系 , 母本 08675221
含有 Merrimack、Chippewa等多个四倍体品种和原始栽培种 S. gon ioca lyx的血缘 , 父本 09901201含有
园 　　艺 　　学 　　报 34卷
品种 Katahdin和 S. phureja的血缘 , 父母本间许多农艺性状和加工品质性状差异显著。02018群体及
父母本由加拿大农业和食品部弗雷德里克顿马铃薯研究中心 H. De Jong博士提供。杂种实生种子于
2002年秋保湿催芽后温室育苗 , 移栽至大棚收获实生薯 ( F1分离群体 ) , 2003年播种实生薯繁殖成
无性系 , 每个无性系为群体中的不同基因型 , 2004年秋用不同基因型的新鲜叶片提取 DNA用于试验
研究。共有 125个基因型用于作图分析。
112　方法
DNA提取采用 CTAB小量提取法 ( Stacey & Isaac, 1994)。用 Rnase处理后 , 以λDNA作对照 ,
112%的琼脂糖凝胶检测 DNA浓度和纯度。
AFLP分析参照 Vos等 (1995) 的方法 , 并对反应体系进行了优化。对预扩增产物进行稀释倍数
筛选后 , 选择最佳浓度的稀释产物为模板进行选择性扩增。扩增产物用 515%的变性聚丙烯酰胺凝胶
进行电泳 , 银染法检测。限制性内切酶为 NEB公司的 M seⅠ和 EcoRⅠ。AFLP连接和扩增所用接头、
引物均由上海生工生物工程技术服务有限公司合成 , 引物的核心序列为 M seⅠ: 5′2GATGAGTCCT2
GAGTAA2NNN23′; EcoRⅠ: 5′2GACTGCGTACCAATTC2NNN23′(N为选择性碱基 )。
用 MS2Excel 2003和 JoinMap 310软件进行数据分析及连锁图谱构建 , 图谱按 CP群体遗传模型构
建 , JoinMap 310中的 CP群体即指通过两个异源杂合或纯合的二倍体亲本杂交得到的一个二倍体群
体。
2　结果与分析
211　亲本多态性分析
利用 256对引物组合对双亲及 8个随机单株进行 AFLP多态性分析 , 根据扩增多态性条带的数
目、清晰度及重复性共选择 10对引物组合对群体进行选择性扩增 , 共获得 231条多态性条带 , 平均
每对引物组合产生 2311条多态性条带 , 其中引物组合 E38 /M50产生多态性带最多 , 为 34条。图 1
示出了引物组合 E38 /M50在 F1群体的部分基因型的扩增结果。
212　群体中分子标记的分离
所获得 231条多态性条带中 , 来自母本的 59条 , 来自父本的 78条 , 来自双亲的 94条。来自双
亲的位点数基本符合 1∶1比例 , 表明双亲在该杂交组合后代中占同等重要的比重 , 也说明该杂交组合
中后代基因的均衡性。来自单亲的标记在 F1群体中应表现 1∶1的遗传比例 , 来自双亲的应表现 3 (2∶
1) ∶1的遗传比例。卡方检验结果有 56条带呈现不同程度的偏分离 , 偏分离比例达到 24124% ( P <
0101)。
213　遗传图谱的构建
将 231个标记数据用 MS2Excel 2003和 MS2Word 2003整理转换成 LOC格式文件 , 用 JoinMap 310
按 CP群体遗传模型进行分析 , 按亲本来源构建与 24条染色体对应的连锁图谱。
母本图谱含有 75个标记 , 覆盖基因组全长 512 cM , 最大图距为 33 cM , 最小图距为 0 cM , 平均
图距为 6183 cM。
父本图谱含有 95个标记 , 覆盖基因组全长 578 cM , 最大图距为 40 cM , 最小图距为 0 cM , 平均
图距为 6108 cM。
最长的连锁群 LGMa1覆盖基因组 116 cM , 含有 19个标记 , 最短的连锁群 LGMa4为 7 cM , 标记
最少的连锁群仅 3个标记。
标记在图谱中分布基本均匀 , 有个别密集区 , 图谱质量较好 (图 2)。
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　2期 金黎平等 : 二倍体马铃薯分子连锁图谱的构建 　
图 1　引物组合 E38 /M 50在双亲及 F1 ( 02018) 群体部分基因型的扩增结果
F. 母本 ; M. 父本 ; 其它泳道均为 F1分离群体单株系。
F ig. 1　The segrega tion of E38 /M 50 pr im er com b ina tion in 02018 popula tion and paren ts
F. Female; M. Male; The rest lanes are from F1 segregating clones.
993
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　2期 金黎平等 : 二倍体马铃薯分子连锁图谱的构建 　
3　讨论
等位基因的偏分离是生物界普遍存在的现象 , 被认为是生物进化的动力之一 (王晓武 等 ,
2005)。主要有两种观点解释偏分离产生的原因。一些研究者用自交不亲和来阐述该现象 : 在许多作
物的遗传图谱中偏分离的标记多集中在 1个或少数几个连锁群上 , 说明这些区域可能存在自交不亲和
位点。另一种解释是所谓的遗传搭车效应 ( hitchhiking) , 即分子标记偏分离程度与影响等位基因频
率的遗传因子连锁有关。在一些连锁群中存在着控制配子生活力和竞争力的座位 , 其结果是影响配子
选择产生偏分离。
标记在连锁图中偏分离的比例一般在 30%以内 , 但有的也远远高出这一比例 , 这与所用标记类
型及选用作物及群体相关。本研究中偏分离比例达到 24124% ( P < 0101) , 而且多集中在连锁群
LGMa1、LGMa2、LGMa3、LGFe6和 LGFe10上。在偏分离标记中 , 不存在偏向单一亲本的情况 , 但
在来自单亲的偏分离标记中 90%的标记都偏向有带的亲本 , 这一现象可能由配子体或孢子体选择造
成 , 也可能与马铃薯作物本身的遗传高度杂合性有关。
对一般作物而言 , 作图群体分为临时性分离群体 ( F2、衍生家系 F3、F4 及回交群体等 ) 和永久
性分离群体 (重组近交系 R IL s、双单倍体群体 DH、回交近交系 B IL s及近等基因系 N IL s)。但对于马
铃薯而言 , 由于其高度杂合 , F1实生果中的每颗种子都是完全不同的基因型 , 所以无法得到一般作物
的常规作图群体。
作图群体的大小直接影响图谱的饱和度 , 作图群体越大 , 可以检测重组的最小图距越小 , 可以辨
别的最大图距越大。因此 , F1群体成了马铃薯遗传图谱构建的常用群体。国外发表的多张马铃薯图
谱 , 作图群体个体数多在 90～256之间 (Mahmood et al. , 2003; Costanzo et al. , 2005; Frary et al. ,
2005)。本研究所用作图群体有 125个单株系 , 基本满足构建框架图谱的要求。由于所用群体的亲本
系谱中有许多共同亲本 , 亲缘关系较近 , 另外只利用了 EcoR I和 M se I AFLP标记 , EcoR I和 M se I
AFLP标记检测的位点多聚集在着丝粒两侧甲基化较高的重复序列区域 , 因此所得 231条多态性条带
只有 140条被定位到图谱上 , 导致图谱覆盖基因组面积较小 , 平均图距较大。
目前 , 我们正在利用 SSR、CAPS和 SCARS等共显性遗传标记对图谱进行加密 , 整合已发表的马
铃薯遗传图谱。同时 , 对作图群体一些重要农艺性状及加工品质性状进行统计调查 , 进而定位克隆主
效 QTL或目标基因 , 最终通过辅助育种或基因工程途径加快马铃薯育种进程。
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(上接 310页 )
CNKI中国引文数据库 《园艺学报》高被引频次论文
(截至 2007年 4月 )
序号 被引文献题名 被引文献作者 被引文献来源 被引频次
21 百合的组织培养和试管内诱发多倍体试验 黄济明 园艺学报 /1983 /02 69
22 PP333———一种新的植物生长延缓剂 黄卫东 园艺学报 /1988 /01 69
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33 大白菜细胞核基因互作雄性不育系选育及应用模式 张书芳 , 宋兆华 , 赵雪云 园艺学报 /1990 /02 62
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的新途径──文献综述
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37 低温胁迫对温州蜜柑光合作用的影响 郭延平 , 张良诚 , 沈允钢 园艺学报 /1998 /02 60
38 几种落叶果树光合特性的探索 牟云官 , 李宪利 园艺学报 /1986 /03 59
39 保护地黄瓜叶片光合作用温度特性的研究 徐克章 , 史跃林 , 许贵民 , 张志安 , 崔秋华 园艺学报 /1993 /01 59
40 百合珠芽组培及脱毒研究 赵祥云 , 程廉 , 邢尤美 , 谢丽萍 , 贾学文 园艺学报 /1993 /03 59
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42 中国枣种质资源的 RAPD分析 彭建营 , 束怀瑞 , 孙仲序 , 彭士琪 园艺学报 /2000 /03 59
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46 番茄多聚半乳糖醛酸酶反义 cDNA克隆的遗传转 叶志彪 , 李汉霞 , 周国林 园艺学报 /1994 /03 55
化与转基因植株再生
47 主要蔬菜作物光合与蒸腾特性研究 张振贤 , 周绪元 , 陈利平 园艺学报 /1997 /02 55
48 DNA提纯方法对 9种菊属植物 RAPD的影响 戴思兰 , 陈俊愉 , 高荣孚 , 马江生 , 李文彬 园艺学报 /1996 /02 54
49 月季切花开花和衰老进程中乙烯变化类型初探 高俊平 , 张晓红 , 黄绵佳 , 叶新民 , 孙自然 园艺学报 /1997 /03 54
50 浸钙对猕猴桃果实硬度变化影响的生化机制 王贵禧 , 韩雅珊 , 于梁 园艺学报 /1995 /01 53
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