發(fā)布時間：2020-03-31 07:03

【摘要】：芝麻(Sesamum indicum,2n=26)是世界上最古老的油料作物之一,營養(yǎng)豐富,用途廣泛,在食品、藥品及保健品研發(fā)上均具有很高的利用價值。我國目前收集芝麻種質(zhì)資源8115份,居世界前列,但長期以來由于芝麻種質(zhì)資源信息交流平臺有限,影響了資源利用率,而且至今尚未構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的分子生物學(xué)鑒定方法。從分子水平上能對種質(zhì)進行區(qū)分,并較大程度的實現(xiàn)資源信息共享,是種質(zhì)高效利用和有效保護的重要途徑,對芝麻種質(zhì)資源研究和品種改良均具有重要意義。因此,本研究以建立的應(yīng)用核心種質(zhì)為實驗材料,探索了芝麻DNA分子身份證的構(gòu)建方法;基于已獲取的8115份芝麻種質(zhì)資源基本信息和表型數(shù)據(jù),建立了數(shù)據(jù)庫,構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)共享平臺。研究獲得以下結(jié)果:1.通過對705份芝麻核心種質(zhì)4年4點精準(zhǔn)鑒定,依據(jù)優(yōu)異育種目標(biāo),篩選出131份芝麻應(yīng)用核心種質(zhì),分為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病抗逆、生育期適宜、適應(yīng)機械化、株型特異、綜合性狀優(yōu)良七大類。2.為了探索芝麻DNA分子身份證的構(gòu)建方法,以應(yīng)用核心種質(zhì)為材料,利用SSR變性聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù),從基于芝麻全基因組開發(fā)的32對SSR引物中,篩選出7對多態(tài)性高、帶型清晰且空白條帶少的引物,確定為核心引物。在此基礎(chǔ)上,通過SSR熒光毛細管電泳技術(shù),用獲得的7對核心引物分析131份應(yīng)用核心種質(zhì),共檢測出53個多態(tài)性位點,一個引物能檢測出的多態(tài)性位點數(shù)最多達12個。3.將毛細管電泳得到的分子量數(shù)據(jù)以數(shù)字+英文字母方式編碼,利用IDANAlysis4.0軟件篩選出6對核心引物排列組合:ZMM1494、ZMM1648、ZMM3037、ZMM2818、ZMM1851、ZMM1935,構(gòu)建出如“4A32645(AC017)”這種簡單、易使用的字符串DNA分子身份證,并確定了不同應(yīng)用型的組內(nèi)引物組合。利用條碼軟件將字符串DNA分子身份證轉(zhuǎn)化為條形碼和二維碼DNA分子身份證,該類型分子身份證可迅速被電子設(shè)備識別,拓寬了DNA分子身份證的使用范圍,并為以后芝麻種質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化和品種DNA分子身份證庫的構(gòu)建奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。4.對我國收集保存的8115份芝麻種質(zhì)資源基礎(chǔ)收集品的基本信息、形態(tài)特征和生物學(xué)特性、抗性等共計90420條數(shù)據(jù)信息及芝麻核心種質(zhì)、微核心種質(zhì)、應(yīng)用核心種質(zhì)信息進行規(guī)范整理,并廣泛搜集其他與芝麻種質(zhì)資源相關(guān)的資料,構(gòu)建了芝麻種質(zhì)資源信息數(shù)據(jù)庫,并以該數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源,通過開源的LAMP網(wǎng)站應(yīng)用系統(tǒng),結(jié)合HTML和Java Script語言建成了芝麻種質(zhì)資源信息網(wǎng)絡(luò)共享平臺http://www.sesame-bioinfo.org。該平臺集芝麻種質(zhì)資源信息瀏覽、種質(zhì)信息檢索、種質(zhì)資源實物索取功能為一體,共享種質(zhì)數(shù)據(jù)量大、內(nèi)容涵蓋面廣、實用性強,既可為專業(yè)的科技工作者提供標(biāo)準(zhǔn)化、準(zhǔn)確性高的芝麻相關(guān)信息和實物資源,又可為廣大芝麻愛好者提供專業(yè)的科普知識。
【圖文】：

圖 3.1 7 對核心引物 PAGE 檢測的特征帶型Fig. 3.1 Features of seven pairs of primers detected by PAGEM1494; b:引物 ZMM1851; c:引物 ZMM1935; d:引物 ZMM3037; e:引物 ZMM1648; f:引物 ZMM225494; b:ZMM1851; c:ZMM1935; d:ZMM3037; e:ZMM1648; f:ZMM2818; g:ZMM2254

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第三章 基于 SSR 分子標(biāo)記的芝麻 DNA 分子身份證構(gòu)建3.3.2 應(yīng)用核心種質(zhì) DNA 分子身份證編碼及構(gòu)建用 7 對核心引物對 131 份應(yīng)用核心種質(zhì)進行 SSR 熒光標(biāo)記毛細管電泳，GeneMarker V2.2.0讀取分子量數(shù)據(jù)，圖 3.2 為引物 ZMM1494 熒光毛細管電泳檢測到的 14 種特征帶型，對應(yīng)的片段大小分別為 234、229、225、223、221、219、217、215、213、211、209、206、211/223 和 209/213bp。表 3 為各核心引物 5' 端標(biāo)記的熒光基團、擴增得到的多態(tài)性條帶總數(shù)、多態(tài)性片段大小及編碼匯總。結(jié)合圖 3.1 可以發(fā)現(xiàn)本研究中的引物 ZMM2818、ZMM1851 用 PAGE 法各得到 7 個多態(tài)性位點，且?guī)颓逦子诒嬲J，條帶間區(qū)分明顯，和表 3.2 中毛細管電泳法分別檢測到的 7 個多態(tài)性位點一一對應(yīng)，適用于 SSR 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳法構(gòu)建 DNA 分子身份證。而引物ZMM1935、ZMM1494 和 ZMM1648，，雖然 PAGE 法和毛細管電泳法得到的多態(tài)性位點數(shù)一致，但 PAGE 帶型不易辨認，引物 ZMM2254、ZMM3037 兩種方法得到的多態(tài)性位點數(shù)量不同，這兩類引物在利用 SSR 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳法構(gòu)建 DNA 分子身份證時會出現(xiàn)誤差甚至錯誤。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S565.3

【參考文獻】

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本文編號：2608738