【摘要】：在減數(shù)分裂過程中,一個(gè)交換的發(fā)生同時(shí)干擾了同一條染色體上另一個(gè)交換的發(fā)生,這種現(xiàn)象被稱為遺傳干擾(Crossoverinterference)。這種現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)距今已有一個(gè)多世紀(jì),它首先被發(fā)現(xiàn)在減數(shù)分裂前期的同源親本染色體之間,而且其分布并不是隨機(jī)的。遺傳干擾通過性別,壓力以及年齡誘導(dǎo)的分化來(lái)擴(kuò)大和維持遺傳多樣性等方面起到了巨大作用,其普遍存在于真核生物中,對(duì)真核生物的進(jìn)化起著至關(guān)重要的作用。而胡楊(Populus euphrartica)作為我國(guó)西北荒漠地區(qū)的唯一喬木樹種,對(duì)維持西北干旱-半干旱地區(qū)的生態(tài)平衡起到了至關(guān)重要的作用。目前,由于氣候的變化和人為活動(dòng)的影響,我國(guó)西北地區(qū)的天然胡楊林面積銳減,生態(tài)安全和農(nóng)業(yè)面臨很嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。然而到目前為止,生物學(xué)研究對(duì)于它全基因組水平的遺傳干擾機(jī)制并不是十分的清楚。因此,本研究基于由408個(gè)個(gè)體構(gòu)建的胡楊全同胞遺傳圖譜數(shù)據(jù),利用四點(diǎn)連鎖分析模型(Four-point linkage analysis model)對(duì)胡楊三種類型(相鄰區(qū)間,間隔區(qū)間以及三區(qū)間)的遺傳干擾的詳細(xì)分布進(jìn)行量化,文章中我們將三個(gè)區(qū)間互相均發(fā)生干擾的現(xiàn)象稱為高維遺傳干擾,研究了染色體長(zhǎng)度與總體高維遺傳干擾強(qiáng)度的關(guān)系,以及染色體位置與總體高維遺傳干擾的關(guān)系。通過研究得出了以下主要的結(jié)果:(1)高維遺傳干擾分布在19個(gè)連鎖群中,在每個(gè)染色體上均有不同的分布和強(qiáng)度;并且在四號(hào)連鎖群和五號(hào)連鎖群中存在強(qiáng)度較強(qiáng)的高維遺傳干擾,而十一號(hào)連鎖群的高維遺傳干擾強(qiáng)度較低而間隔一個(gè)區(qū)間的遺傳干擾強(qiáng)度顯然比相鄰區(qū)間的遺傳干擾強(qiáng)度要低很多。(2)通過對(duì)每個(gè)染色體上高維遺傳干擾強(qiáng)度的特征進(jìn)行分析,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合研究發(fā)現(xiàn)2,3,4以及6號(hào)連鎖群的高維遺傳干擾強(qiáng)度與其長(zhǎng)度存在較強(qiáng)的線性關(guān)系(R2=0.85);其他染色體的高維遺傳干擾強(qiáng)度與染色體的長(zhǎng)度以另一種斜率的線性關(guān)系存在。(3)研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)染色體上的三個(gè)均等部分(依據(jù)遺傳距離從小到大分別命名為:NO.1,N0.2和N0.3)之間的高維度遺傳干擾強(qiáng)度的差異:每個(gè)連鎖群中NO.1-N0.2,N0.2-NO.3和NO.1-N0.3的差異比在圖中分別用藍(lán)線,綠線以及紅線表示,它們的范圍分別為 0.1429-0.9474,0.0952-1.1250 和 0.2353-0.8750。通過本研究,我們發(fā)現(xiàn)高維遺傳干擾現(xiàn)象在胡楊中是存在的,它的發(fā)生頻率與其它兩種遺傳干擾類型有明顯的不同。高維遺傳干擾強(qiáng)度與染色體的長(zhǎng)度存在線性的關(guān)系,不同染色體上的不同位置發(fā)生高維遺傳干擾的強(qiáng)度是不同的。這進(jìn)一步表明高維遺傳干擾在胡楊生長(zhǎng)、繁殖以及適應(yīng)逆境環(huán)境等復(fù)雜機(jī)制中可能扮演重要角色。
【圖文】：

表２．１胡楊連鎖圖譜連鎖群信息（徐放，，２０１６）逡逑Ｔａｂｌｅ邋２．１邋Ｓｕｍｍａｒｙ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋１９邋ｌｉｎｋａｇｅ邋ｇｒｏｕｐｓ邋ｏｆ邋Ｐ．邋ｅａｐｈｒａｔｉｃａ逡逑連鎖群邐標(biāo)記平均間距（ｃＭ＞邐位點(diǎn)數(shù)量￣連鎖群長(zhǎng)度（ｃＭ＞逡逑Ｌｉｎｋａｇｅ邋Ｇｒｏｕｐ邋Ｍｅａｎ邋ｍａｒｋｅｒ邋ｓｐａｃｅ邋（ｃＭ）邋Ｌｏｃｉ邋ｎｕｍｂｅｒ邋Ｌｅｎｇｔｈ邋（ｃＭ）逡逑１邐０．５３邐１０００邐５３０．０３逡逑２邐０．６７邐６３４邐４２１．７８逡逑３邐０．５７邐５７１邐３２５．８７逡逑４邐０．５０邐５６８邐２８３．２９逡逑５邐０．５１邐５１６邐２６３．１９逡逑６邐０．５４邐４９０邐２６３．７８逡逑７邐０．６４邐４５０邐２８７．３８逡逑８邐０．４０邐４０４邐１６３．４５逡逑９邐０．５９邐３８６邐２２８．９６逡逑１０邐０．４９邐３７２邐１８１．０３逡逑１１邐０．４９邐３５８邐１７６．８７逡逑１２邐０．５３邐３７１邐１９５．１５逡逑

３結(jié)果與分析逡逑我們?cè)冢保箓�(gè)連鎖群中繪制了前八個(gè)連鎖群的氋維遺傳干擾，可以更直觀地逡逑顯示前八個(gè)連鎖群上的高維度遺傳千擾的分布（圖３．２）。雖然染色體長(zhǎng)度不同，但逡逑高維遺傳干擾均勻分布在每條染色體內(nèi)，且強(qiáng)度比其他兩種類型的遺傳干擾更大，逡逑更密集。此外，本研宄可以觀察到發(fā)生遺傳干擾的各標(biāo)記的位置信息（圖３．２）。同逡逑時(shí)，從三個(gè)圖中可以得到一些結(jié)論，高維遺傳干擾密度與染色體長(zhǎng)度之間存在明逡逑顯的相關(guān)性，不同的染色體長(zhǎng)度導(dǎo)致不同強(qiáng)度的高維度遺傳干擾發(fā)生。逡逑３７逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S792.11

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本文編號(hào)：2694907