杨树同源重组特点及其遗传变异研究

基本信息
批准号:31470667
项目类别:面上项目
资助金额:92.00
负责人:康向阳
学科分类:
依托单位:北京林业大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:董春波,程世平,康宁,白凤莹,李赟
关键词:
分子标记三倍体杨树同源重组遗传变异SSR
结项摘要

Recombination between non-sister chromatin of homologous chromosomes is the genetic basis of of heterosis, closely related with the formation of the excellent characters of the forest tree. Studies on characteristics of homologous recombination and genetic variation in forest tree have great significance in theoretical study. Due to the lack of direct method for detecting homologous recombination in plant, the applicant had issued a patent named "a method to directly detect DNA homologous recombination in higher plant (Patent Application NO: 201110363048.5)". Using this method, chromosome doubling is induced by physical and chemical mutagens during the first mitosis of embryo sac development to inhibit the post-meiotic segregation of heteroduplex DNA resulting from homologous recombination, and then formed a 2n egg cell containing two sister chromosomes. Subsequently, hybridization with a sperm cell could fix two sister chromosomes into a triploid zygote with hDNA information. Finally, using codominant SSR markers, this type of triploid population could be used to directly detect heteroduplex DNA resulting from homologous recombination during megasporogenesis and then assess features of homologous recombination in female parent. Using the above patent, and based on the triploids resulting from embryo sac chromosome doubling in Sect.Tacamahaca and Sect.Leuce, the present project was designed to detect the occurring times, frequencies and hot spots of homologous recombination in different poplar species, different individual trees within the same species, and different linkage groups in a certain plant, and then reveal the characteristic of homologous recombination during meiosis in Populus. The research results will provide a theoretical and methodological foundation for further researches of the formation mechanism of the excellent characters in forest tree.

同源重组是杂种优势形成的基础,与林木优良性状形成密切相关,开展林木同源重组特点及其遗传变异研究意义重大。针对缺乏直接检测植物DNA同源重组方法的问题,申请人提出了"一种直接鉴定高等植物DNA同源重组的方法",通过诱导杨树胚囊染色体加倍阻止减数后分离,使异源双链DNA经过复制形成的两条姊妹染色体不分离而共存于同一个2n配子中,并通过与某一父本杂交固定于三倍体后代内,然后采用SSR等共显性分子标记鉴定异源双链DNA产生与否,从而实现母本同源重组直接检测。本项目采用上述发明,在获得胚囊染色体加倍来源的PMR型青杨、白杨杂种三倍体群体基础上,利用SSR毛细管电泳技术,检测不同杨树种、同一杨树种的不同个体植株,以及同一植株的不同连锁群的同源重组发生次数、发生频率、热点区域等,揭示杨树DNA同源重组特点以及种的差异性,为杨树等林木优良性状形成机制研究奠定理论和方法学基础。

项目摘要

采用 “一种直接鉴定高等植物DNA 同源重组的方法”,以 ‘哲引3号杨’(Populus pseudo-simonii × P.nigra ‘Zheyin3#’)ב北京杨’(P. pyramidalis × P.cathayana cv. ‘Beijingensis’)PMR型青杨杂种三倍体群体,以及毛白杨3119×银腺杨(P.alba×P. glandulosa)、毛白杨3532×银腺杨(P.alba×P. glandulosa) PMR型白杨杂种三倍体群体为对象,利用筛选出的106对适宜于青杨和98对适宜于毛白杨的母本处于杂合状态且与父本有差异的多态性SSR引物开展研究,完成了预期研究目标,包括:揭示了杨树同源重组发生次数、频率以及变动范围,绝大多数的染色体发生了1-3次同源重组事件,青杨和白杨染色体上不同SSR标记位点处的hDNA发生频率分别介于5.3%-76.6%和8.5-82.2%之间;同源重组位点存在偏好性,染色体两端的SSR位点较中部位点更易发生重组,基因越密集的区域越容易发生同源重组,表明SDR和PMR型2n配子在育种中的利用价值不一定比与FDR型2n配子低;杨树不同种,以及同种不同植株、同一植株的不同连锁群的同源重组发生次数、发生频率、发生部位等存在一定差异;并基于同源重组发生与不同2n配子形成的关系,证明只有挑选位于低重组率区域SSR位点才可能准确鉴定2n配子来源,而居于染色体臂的中段的位点最代表整条染色体杂合性等。有关研究为杨树等被子植物的同源重组分析和以及林木优良性状形成机制研究奠定理论与方法学基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

温和条件下柱前标记-高效液相色谱-质谱法测定枸杞多糖中单糖组成

DOI:10.3724/ SP.J.1123.2019.04013
发表时间:2019
2

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
3

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

结核性胸膜炎分子及生化免疫学诊断研究进展

DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-2397.2020.05.013
发表时间:2020
4

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
5

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

原发性干燥综合征的靶向治疗药物研究进展

DOI:10.13376/j.cbls/2021137
发表时间:2021

康向阳的其他基金

批准号:30671708
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:30170782
批准年份:2001
资助金额:17.00
项目类别:面上项目
批准号:31530012
批准年份:2015
资助金额:259.00
项目类别:重点项目
批准号:30471407
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

DNA同源重组的物理过程和同源识别的分子机制研究

批准号:11574381
批准年份:2015
负责人:徐春华
学科分类:A2013
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
2

杨树多倍化早期世代遗传及表观遗传变异研究

批准号:31370658
批准年份:2013
负责人:张金凤
学科分类:C1610
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

盐胁迫下杨树同源基因表达差异的遗传调控机制研究

批准号:31800557
批准年份:2018
负责人:严涵薇
学科分类:C1610
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

组蛋白泛素化修饰与同源重组修复

批准号:81773032
批准年份:2017
负责人:张普民
学科分类:H1804
资助金额:59.00
项目类别:面上项目