使用单型的微卫星标记在油棕(Elaeisguineensis Jacq)。

文摘

分子标记在油棕特性和繁殖开始二十年前。微卫星标记在油棕系统常用的研究开发以来。单型的SSR标记已经消灭了所有的进化和群体遗传学的研究人员,因为他们缺乏遗传变异性。本研究的目标是评估多态DNA微卫星标记系统也称为简单重复序列(SSR)在油棕研究开发以来,employa单型的SSR标记检测私生的油棕育种程序。十个单型的SSR标记和两个half-sib家庭被用于这项研究。私生子id 97年和180年被发现由四个单型的locimEgCIR0425, mEgCIR3477, mEgCIR3769, mEgCIR3902 Family-1and Family-2。此外,五个位点(mEgCIR3574、mEgCIR3607 mEgCIR3672, mEgCIR3785和mEgCIR3807)检测一个私生子ID 180。本研究表明,单型的SSR标记适用于检测在油棕育种程序中非法的后代。

关键字

单型的、油棕、多态、简单重复序列

介绍

油棕是常年油作物,二倍体与16对染色体,分为两种,Elaeisguineensis和Elaeisoleifera这也被称为非洲和美国石油手掌分别基于本国的土地。美国物种是有吸引力的,因为它拥有很多好的特征如缓慢增加高度和抵抗疾病[1]。因此,大肠oleiferais用于杂交大肠guineensis有用的角色转移到商业材料。的大肠guineensis是商业棕榈油的来源的材料,最重要的油棕类型生产石油吗tenera的,结果硬脑膜×pisifera(D×P)十字架。油棕属于棕榈科(棕榈科)家庭后第二个经济最重要的单子叶植物的家庭禾本科(禾本科)。最新的由Dransfield分类等。[2]的棕榈家庭、棕榈科187编目属包括Elaeis。

油棕获得了许多不同的名称如“经济作物”或“黄金作物”,因为对马来西亚经济的重要贡献在过去的50年。2011年,马来西亚和印尼棕榈油产品达到18912和214.49亿吨,分别;当世界总量是477.04亿吨[3]。这个经济增长是研究与开发(R&D)的结果由农业部和通过许多组织如马来西亚的棕榈油研究所(PORIM),直到建立马来西亚棕榈油局(MPOB)。现在,研发已经扩展到几个领域,如食品、营养、油压化工产品、基因组学、生物技术和生物燃料。油棕研发组织良好的育种项目将增加收益率作为第一优先级,其次是油质量、宽容和疾病的棕榈树。育种研究和扩大种植地区导致产量和增加生产。这些增加的多数来自遗传物质的变化由于育种工作。转换从旧的种植材料硬脑膜到tenera(D×P)杂交种子是第一步导致产量增加了30%,第二步导致单位面积的增加生产力和[4]报道,收益率提高的下一步将克隆的种植材料。也,特别是生物技术,分子标记在油棕遗传研究中起着很大的作用。分子标记在油棕利用研究在过去的20年在DNA指纹图谱等领域使用限制片段长度多态性(RFLP)[5],遗传多样性通过实现两个随机扩增多态性DNA (RAPD)[6]和扩增片段长度多态性(妊娠)[7],和QTL定位使用微卫星[8]。每个DNA标记类型都有其优点和缺点,但是单一位点DNA微卫星标记系统也称为简单重复序列(SSR)是最好的使用DNA标记在油棕的研究因其优良的特性,比如多态信息含量、再现性,co-dominance,广泛分布在基因组和丰富。微卫星在油棕是常见的,它可以用于各种各样的基因研究(表1)。Billotte等。[9]报道SSRs的首次成功开发丰富的DNA库油棕,比例高的阳性克隆。这些标记的发展以来,他们一直油棕常用的研究。表2.2显示了SSRs标记的使用在许多研究已进行了棕榈油。本文的目的是展示的意义和更新的研究工作在油棕SSRs的标记。SSRs的来源是来自丰富的DNA库或EST-SSR。19研究利用SSR标记被发现。基因组SSR在11个研究中,使用EST-SSR五个研究中使用,只有三个研究的结合使用它们。一般利用基因组SSRs的遗传多样性和QTL定位研究。EST-SSRs大多是利用遗传多样性的工作因此表明它们有助于检测遗传变异中生殖细胞的细胞质。此外,Tranbarger等。[10]建议EST-SSRs源自cDNA可以用于功能多样性的研究。SSRs的数量遗传多样性的研究范围从9 - 21所示。QTL定位、SSRs的数量使用范围从22到371年,但在所有QTL研究,SSRs的组合与其他标记系统被使用。研究的叮叮声等。[11]SSRs的标记在地图的最终数量小于标记法在其他工作的数量,但他们证明了他们的父母的地图没有饱和,因为大油棕的基因组大小。也为混合验证进行的另一项研究中,他们使用9 SSRs的[12]。最近,雇佣了SSRs协会研究作为筛查工具来确定油棕抵抗灵芝在育种计划和不合逻辑测试和兄弟姊妹作业在油棕half-sib家庭[13]。

上述研究使用多态SSRs的油棕的研究。然而,在这项研究中我们使用单型的SSRs检测非法的手掌的油棕育种程序。

材料和方法

植物材料和DNA提取

两个half-sib家庭选择从先前工作的[13]控制交叉D×P (硬脑膜×pisifera)。每个家庭都有50个后代,FP1/10和FP1/28姐姐来说男性家长(pisifera)和女性的父母硬脑膜水果类型分别FD6和FD1/224 Family-2 (FD 6×FP1/10)和Family-4 (FD 1/224×FP1/28)。

幼苗叶样本和家长被用来提取基因组DNA使用修改后的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)方法[27]。DNA质量检查在1%的琼脂糖凝胶,凝胶电泳和NanoDrop H nd - 1000分光光度计下降(纳米技术公司)是用来测量中提取DNA的浓度和检查数量。

微卫星基因分型

总共9个单型的微卫星位点在所有后代进行了测试。表2在这些位点提供了信息。PCR扩增对后代进行了15个μL卷包含50 ng DNA, 1×PCR缓冲(-MgCl₂),0.2多党民主运动国家结核控制规划组合,0.2 UTaq聚合酶(表达载体、巴西),2.0毫米MgCl₂0.2 ug /μL BSA, 0.3毫米M13-tailed底漆,直到反向引物0.3毫米和005毫米IRD-labeled M13引物(IR700或IR800)。PCR进行我的周期计热循环(生物Rad)与初始变性3分钟在95°C, 35周期变性30年代在95°C,退火为1分钟52°C,在72°C扩展为2分钟,最终扩展15分钟在72°C。正向引物都是尾随的M13 5 ' gga AAC AGC答广汽猫- 3 ',这使得同时扩增的PCR产品IRD labeled-M13底漆[26]。

微卫星基因分型进行了使用LI-COR 4300 DNA分析系统(美国东北LI-COR生物科学,林肯)。标记PCR产品IR700或IR800涨跌互现,然后分开KB + 6.5%丙烯酰胺凝胶矩阵(LI-COR Inc .)。等位基因的大小检测,取得了使用传奇一代2软件(LI-COR Inc .)和三个标准大小50 - 350 bp的凝胶(LI-COR Inc .)。

结果与讨论

手动分析LI-COR凝胶进行了10单型的位点(表2)在两个half-sib家庭基因分型。在前面的工作[13]他们检测两个非法的手掌id 97年和180年分别在Family-2和Family-4使用多态SSRs的标记。图1显示的凝胶图像单型的轨迹mEgCIR0425 Family-2和Family-4。例如,在这个轨迹的所有后代Family-2只有一个等位基因,whileoffspring ID 97有两个等位基因。

在Family-4所有后代有两个等位基因butoffspring ID 180 hadtwo不同的等位基因。也发现类似的结果在轨迹mEgCIR3477, mEgCIR3769, mEgCIR3902 Family-1and Family-2。这些结果表明,后代id 97年和180年分别在Family-2和Family-4从其他不同的等位基因的后代。因此,这些后代是非法的,不属于任何的家庭类型。本研究的结果一致与[13],报道说,后代id 97年和180年在Family-2和基于多态Family-4were非法的SSR标记和计算分析。

此外,fivemonomorphic位点(mEgCIR3574、mEgCIR3607 mEgCIR3672, mEgCIR3785和mEgCIR3807)发现一个私生子ID 180和他们没有检测到非法的后代ID 97。基于[13]研究'soffspring ID 97是由于花粉在控制交叉污染。相比之下,混(非法)后代ID 180可能是在幼儿园阶段造成的错误。这个错误可能是由于不当在幼儿园阶段。然而,单型的轨迹mEgCIR3722did无法发现非法的后代ID 97和ID 180。本研究表明,单型的SSR标记是有用的在油棕育种程序中不合逻辑测试。

同时,透光工作[28]报道单型的SSR标记是有用的遗传分析和[29]报道转换单型的微卫星标记的多态性标记。单型的微卫星标记转换成多态标记也调查成功[30]棉花(Gossypiuml .)。

结论

总之,这个重要的发现符合本研究的目标。由于成功检测非法的手掌内繁殖计划由单一SSR标记,这项研究表明,单型的分子标记也适合在油棕不合逻辑测试。

确认

作者承认Sdn FELDA农业的支持服务。有限公司和权限发表这篇文章。我们感谢FELDA生物技术中心人员特别是博士Sharifah Shahrul Rabiah Syed Alwee所有输入和讨论这个项目。

引用

1. 科里R和P修补。棕榈油。棕榈油。2003:布莱克韦尔科学。
2. Dransfield J,等。一种新的系统分类的棕榈家庭、棕榈科。丘通报,2005:559 - 569页。
3. FAOSTAT。联合国粮食和农业组织2013(引用2013年5月22日);可以从:http://faostat.fao.org/。
4. Kushairi,等。生产、性能和油棕组织文化的进步。在国际研讨会油棕的进步组织文化。日惹》2010。
5. 却有些年代,L Ooi Rahimah。质量控制过程油棕榈树组织培养使用DNA探针,在PORIM信息系列。1996年,马来西亚棕榈油研究所(PORIM) Bangi、马来西亚。
6. 沙F, et al。RAPD标记的工具测定遗传变异的棕榈油(Elaeis guineensis)。理论的应用麝猫。1994;89 (6):713 - 718。
7. Kularatne R、F沙和N Rajanaidu。遗传多样性的评价熟食硬脑膜和非洲油棕种质收集通过妊娠技术。太Agr杂志2001;13:1-12。
8. Billotte N, et al . Microsatellite-based高密度连锁图在油棕(Elaeis guineensis Jacq)。理论的应用麝猫。2005;110 (4):754 - 765。
9. Billotte N, et al。开发、描述和across-taxa油棕的效用(Elaeis guineensis Jacq)微卫星标记。基因组。2001;44 (3):413 - 425。
10. Tranbarger TJ, et al。SSR标记基因的转录与转录后和转录监管职能在营养和生殖的发展Elaeis guineensis。BMC医学杂志。2012;12 (1):1。
11. Ting N, et al。识别法与Callogenesis和胚胎发生在油棕使用遗传连锁图改进和SSR标记。PLoS ONE。2013;8 (1):e53076。
12. 和S Te-chato Thawaro年代,应用分子标记在体细胞无性系变异的混合验证和评估油棕体外传播。Sci亚洲。2009;35 (2):142 - 149。
13. Hama-Ali EO。油棕的私生(Elaeis guineensis Jacq) half-sib家庭和比较相关的分子标记映射使用单一轨迹与基底茎腐病病DNA微卫星标记。2013年,马来西亚Putra大学:马来西亚。
14. 辛格R。,等。Development of simple sequence repeat (SSR) markers for oil palm and their application in genetic mapping and fingerprinting of tissue culture clones. Asia Pacific J Mol Biol Biotechnol. 2007;15:121-131.
15. Cochard B, et al。非洲油棕的地理和遗传结构的多样性表明育种的新方法。树创基因组。2009;5 (3):493 - 504。
16. Thongthawee S, P Tittinutchanon, H Volkaert。微卫星在油棕繁殖种群血统分析。泰国J麝猫。2012;3 (2):172 - 181。
17. 扎基纳米,et al。Elaeis鉴定genomic-SSR标记:剥削在棕榈科油棕种质多样性和cross-amplification。Int J摩尔Sci . 2012; 13 (4): 4069 - 4088。
18. 辛格R,等。利用油棕EST数据库的发展gene-derived SSR标记和遗传多样性评估的剥削。Biologia。2008; 63 (2): 227 - 235。
19. Norziha,等。基因变异在油棕父母基于微卫星标记的基因型和他们的后代。JOPR。2008;20:533 - 541。
20. Ting n . et al . SSR矿业在油棕EST数据库:在油棕种质资源的多样性研究中的应用。J麝猫。2010;89 (2):135 - 145。
21. 阿卜杜拉N, et al。遗传变异性的油棕父母的后代的基因型和性能揭示了分子标记和定量特征。政府建筑渲染的生物。2011;334 (4):290 - 299。
22. Zulkifli Y,我和S Rajinder Maizura。评价MPOB油棕种质(Elaeis guineensis)使用EST-SSR人群。J油棕杂志2012;24:1368 - 1377。
23. 罗德W, et al .建设和开发的高密度DNA标记和物理地图的多年生热带油料作物椰子和棕榈油:从生物技术对分子标记辅助育种。Burotrop公牛。2003;20:13-14。
24. 辛格R, et al。映射(法)脂肪酸成分数量性状在种间交叉的棕榈油。BMC医学杂志。2009;9 (1):114。
25. Billotte N, et al . QTL的检测multi-parent链接映射在油棕(Elaeis guineensis Jacq)。理论的应用麝猫。2010;120 (8):1673 - 1687。
26. 生T。- y, et al .,遗传连锁图的高产FELDA熟食×Yangambi油棕十字架。PLoS ONE。2011;6 (11):e26593。
27. 生T.-Y。和Q Faridah。从成熟的石油棕榈叶中提取DNA。J油棕杂志2006;18:219 - 224。
28. Nazareno AG)和dos Reis女士。相同但不同:单型的微卫星标记作为遗传分析的新工具。美国J机器人。2011;98 (10):e265-e267。
29. 因斯AG)、M Karaca,一种责任。CAPS-microsatellites:使用大写的方法将non-polymorphic微卫星为有用的标记。摩尔繁殖。2010;25 (3):491 - 499。
30. Karaca M AG因斯。新的冗余微卫星和棉花CAPS-microsatellite标记(Gossypium l .)。土耳其人J作物。2011;16:172 - 178