【摘要】：在減數(shù)分裂過程中,一個交換的發(fā)生同時干擾了同一條染色體上另一個交換的發(fā)生,這種現(xiàn)象被稱為遺傳干擾(Crossoverinterference)。這種現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)距今已有一個多世紀,它首先被發(fā)現(xiàn)在減數(shù)分裂前期的同源親本染色體之間,而且其分布并不是隨機的。遺傳干擾通過性別,壓力以及年齡誘導的分化來擴大和維持遺傳多樣性等方面起到了巨大作用,其普遍存在于真核生物中,對真核生物的進化起著至關重要的作用。而胡楊(Populus euphrartica)作為我國西北荒漠地區(qū)的唯一喬木樹種,對維持西北干旱-半干旱地區(qū)的生態(tài)平衡起到了至關重要的作用。目前,由于氣候的變化和人為活動的影響,我國西北地區(qū)的天然胡楊林面積銳減,生態(tài)安全和農業(yè)面臨很嚴峻的挑戰(zhàn)。然而到目前為止,生物學研究對于它全基因組水平的遺傳干擾機制并不是十分的清楚。因此,本研究基于由408個個體構建的胡楊全同胞遺傳圖譜數(shù)據(jù),利用四點連鎖分析模型(Four-point linkage analysis model)對胡楊三種類型(相鄰區(qū)間,間隔區(qū)間以及三區(qū)間)的遺傳干擾的詳細分布進行量化,文章中我們將三個區(qū)間互相均發(fā)生干擾的現(xiàn)象稱為高維遺傳干擾,研究了染色體長度與總體高維遺傳干擾強度的關系,以及染色體位置與總體高維遺傳干擾的關系。通過研究得出了以下主要的結果:(1)高維遺傳干擾分布在19個連鎖群中,在每個染色體上均有不同的分布和強度;并且在四號連鎖群和五號連鎖群中存在強度較強的高維遺傳干擾,而十一號連鎖群的高維遺傳干擾強度較低而間隔一個區(qū)間的遺傳干擾強度顯然比相鄰區(qū)間的遺傳干擾強度要低很多。(2)通過對每個染色體上高維遺傳干擾強度的特征進行分析,對數(shù)據(jù)進行擬合研究發(fā)現(xiàn)2,3,4以及6號連鎖群的高維遺傳干擾強度與其長度存在較強的線性關系(R2=0.85);其他染色體的高維遺傳干擾強度與染色體的長度以另一種斜率的線性關系存在。(3)研究同時發(fā)現(xiàn)染色體上的三個均等部分(依據(jù)遺傳距離從小到大分別命名為:NO.1,N0.2和N0.3)之間的高維度遺傳干擾強度的差異:每個連鎖群中NO.1-N0.2,N0.2-NO.3和NO.1-N0.3的差異比在圖中分別用藍線,綠線以及紅線表示,它們的范圍分別為 0.1429-0.9474,0.0952-1.1250 和 0.2353-0.8750。通過本研究,我們發(fā)現(xiàn)高維遺傳干擾現(xiàn)象在胡楊中是存在的,它的發(fā)生頻率與其它兩種遺傳干擾類型有明顯的不同。高維遺傳干擾強度與染色體的長度存在線性的關系,不同染色體上的不同位置發(fā)生高維遺傳干擾的強度是不同的。這進一步表明高維遺傳干擾在胡楊生長、繁殖以及適應逆境環(huán)境等復雜機制中可能扮演重要角色。
【圖文】：

表２．１胡楊連鎖圖譜連鎖群信息（徐放，，２０１６）逡逑Ｔａｂｌｅ邋２．１邋Ｓｕｍｍａｒｙ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋１９邋ｌｉｎｋａｇｅ邋ｇｒｏｕｐｓ邋ｏｆ邋Ｐ．邋ｅａｐｈｒａｔｉｃａ逡逑連鎖群邐標記平均間距（ｃＭ＞邐位點數(shù)量￣連鎖群長度（ｃＭ＞逡逑Ｌｉｎｋａｇｅ邋Ｇｒｏｕｐ邋Ｍｅａｎ邋ｍａｒｋｅｒ邋ｓｐａｃｅ邋（ｃＭ）邋Ｌｏｃｉ邋ｎｕｍｂｅｒ邋Ｌｅｎｇｔｈ邋（ｃＭ）逡逑１邐０．５３邐１０００邐５３０．０３逡逑２邐０．６７邐６３４邐４２１．７８逡逑３邐０．５７邐５７１邐３２５．８７逡逑４邐０．５０邐５６８邐２８３．２９逡逑５邐０．５１邐５１６邐２６３．１９逡逑６邐０．５４邐４９０邐２６３．７８逡逑７邐０．６４邐４５０邐２８７．３８逡逑８邐０．４０邐４０４邐１６３．４５逡逑９邐０．５９邐３８６邐２２８．９６逡逑１０邐０．４９邐３７２邐１８１．０３逡逑１１邐０．４９邐３５８邐１７６．８７逡逑１２邐０．５３邐３７１邐１９５．１５逡逑

３結果與分析逡逑我們在１９個連鎖群中繪制了前八個連鎖群的氋維遺傳干擾，可以更直觀地逡逑顯示前八個連鎖群上的高維度遺傳千擾的分布（圖３．２）。雖然染色體長度不同，但逡逑高維遺傳干擾均勻分布在每條染色體內，且強度比其他兩種類型的遺傳干擾更大，逡逑更密集。此外，本研宄可以觀察到發(fā)生遺傳干擾的各標記的位置信息（圖３．２）。同逡逑時，從三個圖中可以得到一些結論，高維遺傳干擾密度與染色體長度之間存在明逡逑顯的相關性，不同的染色體長度導致不同強度的高維度遺傳干擾發(fā)生。逡逑３７逡逑
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S792.11

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1 劉凱悅;擬南芥全基因組遺傳干擾圖譜構建[D];北京林業(yè)大學;2019年

2 王平;胡楊全基因組遺傳干擾分析[D];北京林業(yè)大學;2019年

本文編號：2694907