基于巴西橡胶树遗传图谱和重要功能基因的细胞遗传图谱构建的研究

Rubber is Chinese important strategic material. Hevea brasiliensis is one of the most important sources of natural rubber, is an important economic crop for tropical and subtropical areas in China too. Predecessors had cloned more than 530 important genes from the rubber tree, which had been constructed five genetic maps by utilizing different molecular markers of rubber tree, but the relationship between these functional genes or genetic maps and the karyotype (2n=36) of rubber tree is not yet clear. The project would use FISH and in situ PCR technologies to locate some genetic markers from their genetic maps and some cloned major functional genes of the rubber tree on its chromosomes, obtain the integration relationship with these genetic maps and karyotype, and to construct a cytogenetic map of rubber tree. Thus research results would be reveal the correspondence relationship between the linkage groups and the karyotype, the true position and their distribution characteristics on chromosomes of the marker loci from genetic maps and cloned important functional genes, and the linkage relationships and the distance between the loci and important functional genes. It would be applied effectively to molecular assisted breeding and comparative genomics research of the rubber tree, and provide useful scientific basis for the rubber tree genome project.

橡胶是我国重要的战略物质。巴西橡胶树是一种重要的产胶植物，也是我国热带、亚热带地区重要的经济作物。前人已从橡胶树中克隆了530余个重要基因，先后利用不同的分子标记构建了5张遗传图谱，但这些功能基因和遗传图谱与橡胶树核型（2n=36）间的关系尚未清楚。本项目拟采用FISH和原位PCR技术，通过对橡胶树遗传图谱上的遗传标记和橡胶树已克隆的部分主要功能基因进行物理定位，整合遗传图谱与核型的关系，构建出橡胶树的细胞遗传图谱。由此揭示遗传图谱的连锁群与染色体核型的对应关系，遗传图谱的标记位点和已克隆的重要功能基因在染色体上的真实位置和分布特点，以及标记位点与重要功能基因之间的连锁关系和距离远近，从而有效地应用于橡胶树分子辅助育种和比较基因组学研究，并为橡胶树基因组计划提供有用的科学依据。

巴西橡胶树是一种重要的产胶植物，也是我国热带、亚热带地区重要的经济作物。前人已从橡胶树中克隆了许多重要基因，先后利用不同的分子标记构建了一些张遗传图谱，但这些功能基因和遗传图谱与橡胶树核型（2n=36）间的关系尚未清楚。本项目的研究内容是：对橡胶树遗传图谱上的遗传标记和橡胶树已克隆的部分主要功能基因进行物理定位，整合遗传图谱与核型的关系，构建出橡胶树的细胞遗传图谱。本项目的研究结果为：改进和优化荧光原位杂交（FISH）和原位PCR技术的实验方法；通过采用FISH）和原位PCR技术，结合核型分析方法，将53个已克隆的功能基因定位在了橡胶树热研7-33-97 品种的染色体上；确定了遗传图谱18个连锁群上的109个遗传标记位点在染色体上的具体位置，并明确了每个连锁群所对应的染色体；比较了遗传标记位点在连锁群与在染色体上的位置差异，发现一些遗传标记在排列顺序和位点间的距离都存在差异；以橡胶树热研7-33-97品种的核型模式图为基础，构建了1张包含62个功能基因（包括项目前期定位的9个基因）和109个遗传标记位点的橡胶树细胞遗传图谱。该图谱揭示了连锁群与染色体核型的对应关系，遗传标记位点和已克隆的重要功能基因在染色体上的真实位置和分布特点，以及标记位点与基因之间、基因与基因之间的连锁关系和距离远近。本项目的成果将可为橡胶树功能基因间的遗传关系分析、分子标记辅助育种、比较基因组学研究和基因组计划的完善等提供有用的分子细胞遗传学依据。本项目已培养毕业硕士生6名，发表论文7篇。