松属植物EST-SSR引物通用性的研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：

本研究选取300对来自松属的est-ssr引物，探讨松科属内和属间est-ssr引物的通用性，为松属提供新的分子标记，进一步利用这些新标记分析松科常见品种间的亲缘关系。

研究意义：

2. 国内外研究现状分析

近年来，国际公共数据库中林木的 ESTs 数据呈指数增长，这些快速增长的 ESTs 数据为EST-SSR 引物的开发提供了宝贵的数据资源。目前利用林木ESTs 数据开发出的 EST-SSR 引物已经应用于林木遗传多样性分析、物种起源进化研究以及遗传作图等领域。作为一种新型的 SSR 标记，EST-SSRs 来自表达基因，是一种有功能的分子标记，因而强化了该标记在林木遗传改良方面的应用。随着林木功能基因组学研究的深入开展，从 EST 序列数据中开发 EST-SSR 引物将成为林木 SSR 标记的主要来源。而这些新开发的 EST-SSR 标记将对对林木的遗传图谱构建、基因定位、比较基因组学以及重要基因筛选与发掘等领域产生重大影响^[10]。近年来的研究表明，根据特定物种EST开发的SSR引物具有通用性，即在其近缘物种和亲缘关系较远的物种中均有扩增产物。Yu^[11]等从26万条大麦、玉米、水稻、高粱和小麦EST序列中开发了357个EST-SSR 引物对，其中368个引物对至少在上述物种中的一个物种有扩增产物，227对引物至少在两个物种中有扩增产物。Saha^[12]等报道，高羊茅EST - SSR标记对其他草类通用性为57%。Holton^[13]等的研究结果显示，大麦EST-SSR对小麦通用性为55%。忻雅等根据白菜的EST序列设计了28对引物，显示多态性的引物为18对，这些引物在油菜中完全可用，且有13对引物产生多态性扩增。郑丽珊^[14]等用1343对棉花EST-SSR引物在香蕉品种中进行扩增，得到226对有效扩增的引物，经过进一步筛选，得到具有多态性的引物157对。这些具有物种间多态性的EST-SSR位点，通常是某一特定的基因或性状的遗传表达位点，可作为特定功能基因快速筛选的有效手段。因此，EST-SSR引物在物种间的通用性及其扩增产物的多态性，可为开发物种间通用的功能基因标记奠定良好的工作基础。李小白^[15]等在油菜中发掘出了2083个EST-SSR，进一步设计了23对EST-SSR引物，并对这些引物在10个甘蓝型油菜品种中的扩增情况进行了检测，其中有12对引物的扩增产物显现出多态性。姜蔚^[2]等对不同类型油菜EST-SSR标记的通用性及其应用研究的实验中在忻雅等和李小白等研究的基础上，选用能稳定扩增且扩增产物显示多态性的14对白色EST-SSR引物和8对甘蓝型油菜EST-SSR引物，首次分析其在3种不同类型油菜中的扩增情况，发现这些EST-SSR引物在甘蓝型、荠菜型、白菜型油菜品种中有很好的通用性，并从中筛选到在3种类型油菜中扩增有多态性的10个EST-SSR位点；利用这些EST-SSR标记分析供试的28个油菜品种的遗传多样性。这表明本研究筛选出的这些EST-SSR标记用于油菜遗传多样性和分类研究是很有效地。

在对小麦和陆地棉EST-SSR引物在其他单、双子叶作物中的通用性的研究中发现，亲缘关系较远的单、双子叶植物间EST-SSR引物有一定的可通用性。柴呈森^[16]等在单、双子叶作物间EST-SSRs引物和标记的通用性的研究中选用已开发的30对小麦EST-SSR引物和22对白菜/油菜EST-SSR引物，在遗传背景差异较大的4种作物，即小麦、玉米、油菜和大豆等品种中进行PCR扩增，探索单、双子叶作物间EST-SSR引物的通用性和EST-SSR标记的可转化性，结果表明小麦EST-SSR引物和白菜/油菜EST-SSR引物，在供试的4种作物中可扩增率均较高，且扩增产物有一定频率的多态性，因此，在单、双子叶作物间建立可转化EST-SSR标记是可行的。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1. 收集所需松树品种的种子，进行发芽实验。

2. 提取实验材料的dna，用微量紫外分光光度计nd-2000分析dna的浓度及纯度，进行琼脂糖凝胶电泳，测定所提dna的质量。

4. 研究创新点

首次在松科大规模地研究松科属内和属间的EST-SSR引物通用性，为开发EST-SSR分子标记奠定了基础，更为后面的遗传研究提供了很好的条件。