家蠶滯育和化性相關基因的定位和遺傳分析.pdf

1、家蠶是鱗翅目模式昆蟲，化性是家蠶重要的生理性狀?；允侵咐ハx一年發(fā)生的世代數(shù)，滯育是指在不利環(huán)境到來之前昆蟲停滯發(fā)育的現(xiàn)象。家蠶以卵滯育，參照其卵滯育情況可將家蠶品種劃分為一化性、二化性及多化性。滯育激素是家蠶滯育的主要調(diào)控因子，此外，保幼激素和蛻皮激素對家蠶滯育也有一定的影響。家蠶滯育還受溫度、光周期、濕度及食物等環(huán)境因素的影響。傳統(tǒng)的家蠶遺傳學認為，調(diào)控家蠶化性的基因是位于第6連鎖群上的化性主基因V，呈V1>+V>V3；以及位于第1

2、連鎖群上的伴性成熟基因Lm，呈Lm>+Lm>Lme。V基因的作用受到位于Z染色體上的伴性早熟基因 Lme的影響，Lme的存在促進家蠶化性向多化性方向遷移。本研究在對無滯育多化性家蠶品種nistariZ染色體上的伴性早熟基因Lme基因進行遺傳分析的基礎上，用nistari和p50構建了Lme的精細定位群體。利用二化性家蠶品種p50低溫催青產(chǎn)非滯育卵的特性，及家蠶品種54A滯育性對環(huán)境因素不敏感的特點，構建了家蠶化性主基因V的等位基因+V定

3、位分析群體。在本研究早期，對引自印度的無滯育多化性家蠶品種nistari常染色體上的化性調(diào)控基因遺傳分離材料進行生物統(tǒng)計學分析時發(fā)現(xiàn)，nistari常染色體上可能存在多個化性調(diào)控基因。因此，本研究通過遺傳育種技術、分子標記技術、HRM分析技術分別對伴性早熟基因 Lme和化性基因+V進行定位分析；此外，本實驗將重點構建無滯育多化性家蠶品種nistari的遺傳模式。主要研究成果如下：
　　（1）伴性早熟基因Lme的精細定位
　　

4、選擇無滯育多化性家蠶品種nistari作為雌性親本（P1）與二化性家蠶品種p50作為雄性親本（P2）進行雜交，組配F1代；F1代雄性個體回交雌性親本p50，構建BC1M群體。用P1、P2和F1篩選與Lme基因連鎖的多態(tài)性SSR分子標記；用BC1M群體中734頭產(chǎn)非滯育卵雌蛾對Lme基因進行定位分析。利用HRM分析技術在第1連鎖群篩選到10對多態(tài)性SSR分子標記，用這些分子標記對定位群體中的個體基因型依次進行分型?；诨蛐头中徒Y果，采用

5、Mapmaker3.0繪制出家蠶伴性早熟基因Lme的遺傳連鎖圖，確定Lme基因與各標記之間的遺傳距離。繪制出的連鎖圖的總的遺傳距離為12.91cM，Lme基因位于標記S2734-299和S2734-525之間，兩標記之間的物理距離為226kb，與Lme基因的遺傳距離均為0.41 cM，實現(xiàn)了伴性早熟基因Lme的精細定位。
　　（2）化性基因+V的定位分析
　　選擇二化性家蠶品種p50作為雌性親本（P1）與家蠶品種54A作為雄

6、性親本（P2）進行雜交，組配 F1代群體；F1代雌性個體回交雄性親本54A構建 BC1F群體；BC1F群體中雄性個體回交雌性親本p50構建BC2M回交群體。低溫催青BC2M回交群體，嚴格控制飼養(yǎng)溫度，子代產(chǎn)滯育卵卵圈與非滯育卵卵圈的比例為3:1。在 BC2 M回交群體中，共獲得產(chǎn)完全生種雌蛾132頭、產(chǎn)部分生種雌蛾178頭。利用HRM分析技術篩選出12對與家蠶化性基因+V連鎖的SSR分子標記，用這些標記對BC2M回交群體中310頭產(chǎn)非滯

7、育卵雌蛾依次進行基因型分型?；诨蛐头中徒Y果，采用Mapmaker3.0繪制出家蠶化性基因+V的遺傳連鎖圖，確定+V基因與各標記之間的遺傳距離。繪制出的連鎖圖的總的遺傳距離為52.44cM，初步完成了化性基因+V的定位分析。
　　（3）無滯育多化性家蠶品種nistari的連鎖分析
　　由于多化性家蠶品種nistari的化性調(diào)控模式非常復雜，所以在本實驗中分別嘗試構建nistari與p50的F2代、F3代連鎖分析群體。選擇無

8、滯育品種nistari作為隱性純合多化性基因親本、p50作為顯性純合二化性基因親本進行雜交，構建F1代（nistari× p50），F(xiàn)1代采用單蛾區(qū)飼養(yǎng)，F(xiàn)1代雌蛾均產(chǎn)滯育卵。F1代蛾區(qū)內(nèi)自交，構建F2代連鎖分析群體。對F2、F3代群體進行初步分析，結果令人十分意外，用第6連鎖群的家蠶眠性基因定位標記s2853-65、s06-1等反復驗證后發(fā)現(xiàn)，相當比例的個體其多化性表型與第6連鎖群無連鎖關系。據(jù)此，我們推測傳統(tǒng)遺傳學所述的化性基因V3

9、并不是無滯育多化性家蠶品種nistari的主要多化性調(diào)控基因，或者說化性基因V3并不是nistari產(chǎn)非滯育卵特性的必要條件。
　　選擇無滯育品種nistari作為隱性純合多化性基因親本、p50作為顯性純合二化性基因親本進行雜交，構建F1代（nistari×p50），F(xiàn)1代采用單蛾區(qū)飼養(yǎng)，F(xiàn)1代雌蛾均產(chǎn)滯育卵。F1代雌蛾回交顯性親本p50，構建BC1F代回交群體。蛾區(qū)飼養(yǎng)BC1F代群體，采用蛾區(qū)內(nèi)自交制得F3代連鎖分析群體。F3代