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性状定位助力植物性别机制研讨

放大字体  缩小字体 时间:2020-04-02 18:20:07 来源:自媒体 作者:派森诺

原标题:性状定位助力植物性别机制研讨

有花植物中, 雌雄异株植物仅占6%

存在XY、ZW、XO等多种性别决议形式

现在仅在少部分雌雄异株植物中发现了性染色体

一般以为

植物性染色体由1对常染色体进化而来,

阅历了多种进化挑选

性染色体上的非重组性别决议域

(sex determination region, SDR)

将其与常染色体区别开来

1. 根据遗传图谱的性别决议域的精密研讨

植物的性别受性染色体操控

性染色体含性别决议基因

番木瓜为一种三性花异株物种

性别由一对性染色体操控

性别模型为XY模型

基因组巨细442.5 Mb

关于番木瓜性染色体的结构研讨

选用遗传图谱的办法

运用RAD-seq对51个BC1子代个别

构建遗传连锁图谱

图 1 别离家系构建流程

得到228个符号

图 2 遗传符号摆放状况

性别定位发现性别特异区间坐落chr 1

针对性别特异区间结构的研讨发现

X-Y染色体遭到了严厉的重组按捺

而X-X染色体没有遭到重组按捺

图 3 性染色体(chr 1)的性别决议域(赤色)

此外,性染色领会阅历遗传退化

根据性染色体的有用集体巨细一般小于常染色体

核苷酸多态性剖析标明

X染色体区域的SNP密度低于常染色体区

标明性染色体阅历了纯化效应和正向挑选

图 4 X染色区(蓝色)SNP密度低于常染色区(绿色)

转录组数据剖析标明

叶片中与Y连锁的基因的表达量明显小于X

验证了遗传阑珊的存在

2. 根据BSA快速定位性别决议域

杨梅是壳斗目、杨梅科的雌雄异株物种

为了研讨其性别决议的遗传根底

选用二代+三代测序战略

别离拼装了雌株、雄株的基因组

表 1 雌、雄基因组拼装状况

以此为根底

根据混池分组(BSA)的思维

别离选取100株雌、雄个别混样

样品为散布于华东、华南等地的天然集体

选用深度为100×以上的重测序

把2个池别离比对到雌株基因组

经过SNP的掩盖深度核算位点杂合度

定位到chr 8上59 kb的区间

为雌性特异区间

图 5 浅蓝色为雌性特异区间(FSR)

这一成果证明了

杨梅中的性别决议形式为ZW型

进一步剖析发现

在该区域存在7个基因

与花期调控、激素组成等相关

结合转录组数据

验证了其间的要害基因

MRCPS2、MrASP2、MrSAUR2、MRFT2

在花原基构成中的特异表达

图 6 雌雄花原基发育及基因表达水平

由此可见

与遗传图谱比较

混池分组的思维在性别定位中

免去了构建别离家系的流程

且抵达了较好的定位精确度

高密度符号能够精确挑选基因

是缩短研讨周期、完成快速定位的最优挑选

参考文献

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