美洲黑杨×小叶杨作图群体建立与基因分离检测开题报告

1. 研究目的与意义

森林是最重要的陆地生态系统并且是人类最主要的可持续利用的资源。目前人们对林业产品的需求正急剧上升。杨树不仅是重要的先锋树种，防护林树种，也是我国重要的速生用材树种之一。但在选择高产速生的杨树优良品种之前，必须要了解杨树群体遗传变异的结构和机制，了解其生物学特性。而利用传统的育种方法已经很难提供更进一步关于分子遗传方面的知识。目前以分子标记为特征的现代生物技术，能够用分子生物学方法提供更多关于杨树遗传学、基因组学、细胞学方面的研究进展，使杨树的育种工作更可靠、高效。而构建覆盖整个基因组的遗传连锁图谱即是其中重要内容高密度分子遗传连锁图谱对分析植物遗传变异、标记目标性状、数量性状定位和分子辅助选择改良性状均具重要价值。

该课题是杨树高密度遗传连锁图谱构建及基因定位的前提基础，具有较重要的理论与实践意义。

2. 国内外研究现状分析

林木遗传图谱构建研究最早是从火炬松开始的, 1981 年Conlde 等使用43 个同工酶标记对6 种针叶树种进行遗传图谱研究, 但是只是对部分基因组进行了作图。其后, 随着分子标记技术的发展和一些针对林木作图策略的提出, 林木的遗传图谱构建开始取得进展。20 世纪90 年代Lomas 等报道了用白云杉单倍体胚乳, 61个RADP 分子标记构建了第一张含有47个标记和12 个连锁群的分子遗传图谱, 连锁图长660cM。随后Grattapaglia 等报道用拟测交群体构建了桉树的遗传图谱, 虽然连锁图的长度有所增加, 标记的位点数也增多, 但还远不够完善, 连锁群的数目与林木染色体的数目远不相符。杨属植物作为林业研究的模式植物, 具有优良的实验特性: 容易进行种间杂交和无性繁殖; 生长迅速, 并已建立完善的遗传转化系统; 基因组相对较小, 约450～550 Mbp; 易于进行遗传研究; 适应性强, 生长速度快, 丰产性强。自2002年起, 美国能源部与多家研究机构正式启动了杨属植物基因组计划, 目前已接近完成。随着实验技术的改进和发展, 各种分子标记被广泛应用于林木遗传图谱构建工作中, 主要有RFLP( 限制片段长度多态性) , RAPD( 随机扩增多态型DNA) , AFLP( 扩增片断长度多态型) , SSR( 简单序列重复) , STS( 序列标记位点) 等。近年来发表的林木遗传连锁图的标记位点数不断增加, 连锁群趋于完整, 连锁图对全基因组的覆盖率增加, 标记间的平均距离减少，标记位点数的增加, 这些有利于基因的精细定位。

3. 研究的基本内容与计划

1)美洲黑杨小叶杨f1作图群体的建立；

2)利用ssr分子标记检测杂种f1群体的基因分离类型

2011年3月 采样，提取dna

4. 研究创新点

相对于以往杨树遗传图谱构建的作图群体，本课题的作图群体大是特色之处。