紫薇金叶基因的初步定位文献综述

 2022-12-08 16:59:40

一、选题的目的和意义

紫薇(Lagerstroemia indica L.),又名满堂红、百日红、痒痒树等,是千屈菜科紫薇属植物,在炎热的夏季,正当缺花时节,其花开烂漫如火,自夏至秋,经久不衰,是我国乃至世界上有名的夏季 观花小乔木,与百合、石榴、荷花并誉为夏季四大名花,堪称“夏日花魁”,具有很高的观赏价值。紫薇是耐修剪、易攀扎造型的盆景良材,与腊梅、虎刺、杜鹃等并称为盆景中的“十八学士”;紫薇根和枝叶可入药,有抗过敏和止痒作用,花和叶有清 热、消肿、解毒、利尿之功效;紫薇对多种有毒气体均有较强的抗性,并能吸收一定量的有毒气体,吸附空气中的烟尘,是一种很好的抗污染树种。因此紫薇作为一种观赏、药用兼环保的优良花木,在现代城市园林绿化中有着广泛的应用前景(王金凤等2013)。

本次实验选用紫薇的金叶突变体—金幌,是品种lsquo;粉晶rsquo;的金叶芽变体,其叶色受到光照强度的影响,弱光下,叶色呈现出淡绿色,强光照射下,叶片呈现出金黄色至黄白色的渐变色,具有较高的观赏价值和应用前景。金叶突变是植物中一种非常明显的性状,多由于叶绿素缺失造成。金叶突变体的植株多表现为叶绿素合成下降或者降解加速,影响了光合作用的有效进行,导致了植株生长减缓,部分植株在幼苗期就枯萎死亡(郑健,2012;Jung,2003)。但是金叶突变体由于其叶色的变化,可以弥补景观色彩的单一性,金叶女贞(Sugimoto,2007)、金叶黄杨(王金德,2011)等金叶植物已经在大量的应用于园林造景。本研究通过突变体与不同紫薇品种的杂交,对其后代进行遗传分析,以期发现突变体突变基因的基本信息,为日后突变体的品种改良及新品种选育提供基础。

二、国内外研究概况

植物的遗传图谱既是植物遗传理论研究的重要内容, 又是植物种质资源、 品种选育和基因克隆等许多应用研究的理论依据和基础。由于 SSRs 位点多, 多态性丰富, 而且 SSRs 既可用作探 针进行Southern 分析, 也可以根据其序列设计引物, 通过PCR 扩增进行检测, 是构建遗传连锁图谱十分有效的分子标记。迄今已有上千个 SSR 标记被分别作图到各种植物遗传图谱上。例如小麦的第一张SSR 遗传图谱(Roder等,1998), 他们将 230个引物扩增的279个位点整合到国际小麦基因组作图计划( ITIM ) 的“Opata85 xW7984”作图群体遗传框架图上。2004 年, Sourdille 等利用小麦染色体缺失系将 725 个SSR标记重新进行了定位, 构成了具有 725个 SSR标记遗传物理图谱。

2005年,Varshney等从大麦遗传图谱里的185个EsT-ssR中选取165个用做小麦,黑麦,水稻的通用性检验,78.2%的标记在小麦中有扩增,黑麦和水稻中分别为75.2%和42.4%。大麦的EST-SSR电子克隆比较作图说明了大麦EST-SSR与小麦、黑麦和水稻EST-SSR的直向同源关系。在国外辣椒EST的研究深入到种间作图和比较作图方面,2007年,Portis等搜索了5094条EsT序列,经过cluste分析将其532条含有SSR的非冗余序列用于开发SSR标记,将47条检测出品种多态性的引物用于种间做图,并用在16种辣椒品种的基因多样性分析中,发现其遗传进化关系与已知分类学上记录的一致。Yasuhiro等于2006年构建了4个Cannuum基因组文库,测序了1873个克隆,合成了626个SSR克隆用于多态性检测,153个在制图群体中产生多态,利用106个高表达的SSR,与以前的SSR、AFLP、CAPs、RAPD组成了种间双单倍体连锁图谱。

目前应用于紫薇的分子标记主要有AFLP、RAPD、ISSR, 国外已有部分学者开始了紫薇SSR标记的开发,而国内未见到有关紫薇SSR的研究。SSR标记具有多态性好,可重复性高,呈现共显性,在基因组内分布较广且均匀等优点,现已广泛应用于群落遗传结构的研究(王鹏等2013)。SSR分子标记作为第二代分子标记具有许多优点,因此利用SSR分子标记开展紫薇的研究势在必行。

三、实验方法及研究内容

3.1实验材料

以紫薇显性金叶突变体GL1及野生型lsquo;粉晶rsquo;(Lagerstroemia indicalsquo;Fenjingrsquo;)及其F1群体为实验材料。

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