[发明专利]一个海带雌配子体特异性分子标记FSML-1488的染色体定位

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程领域，具体地说，是有关海带雌配子体一个特异性FSML-1488（female-specific marker of Laminaria japonica Aresch）分子标记在染色体上的定位。

背景技术

海带（Saccharinajaponica (Areschoug) C. E. Lane, C. Mayes, Druehl et G. W. Saunders, comb. nov.）或（Laminaria japonica Aresch.）隶属褐藻门（Phaeophyta）、海带目（Laminariales），是我国海水养殖业中重要的经济海藻之一。海带生活史具有明显的异型世代交替。孢子体（即人们通常所食用的主要部分）成熟时，带片上单室孢子囊的孢子母细胞经过减数分裂及多次分裂，产生32个单倍性侧生双鞭毛的同型游动孢子；它们在释放后不久附着于基质上，当生长环境适宜时，分别发育成雌、雄配子体，且性别比为1:1（Schreiber, 1930）。这个性别比结果预示着海带可能存在着类似高等植物单性花那样的性别决定系统。

Evans（1963, 1965）对掌状海带（L. digitata）等几物种进行染色体研究，在雌配子体中发现两个较小和一个较大的染色体，并推测那个较大的染色体可能是它们的性染色体。另外，大量单性生殖的实验结果（戴继勋和方宗熙，1976；方宗熙等，1978；Motomura, 1991；戴继勋等，1992；Lewis et al., 1993）证实，海带雌配子体经无融合单性生殖产生的孢子体能形成孢子囊和游动孢子，且这些游动孢子能正常发育均成为雌配子体，说明海带普遍存在着“孤雌生殖”现象。根据这些研究结果，方宗熙等（1978）推测海带存在类似X/Y性别决定系统，其中二倍性的孢子体为XY型，而单倍性的雌、雄配子体分别为X型和Y型。但遗憾的是，戴继勋和方宗熙（1977）、Yabu & Yasui（1991）以及刘宇等（2012）在利用细胞学方法观察海带染色体时，虽证实海带染色体小且雌配子体（大小在0.78-2.61 μm之间）稍微大雄配子体（大小在0.57-2.17 μm之间），它们多呈短杆状或点状，但这些报道都显示在雌配子体中均没有发现到显著的大型性染色体。据此可以推测，海带可能存在性染色体，但它与常染色体在形态上没有明显的差异。

分子标记已广泛应用于高等植物的性别鉴定（Jiang & Sink, 1997; Gunter et al., 2003a; 2003b; Stehlik & Blattner, 2004; Xu et al., 2004; Yakubov et al., 2005; Chaves-Bedoya & Nu?ez, 2007; Li et al., 2010; Samantaray et al., 2010）。但至今鲜有藻类性别相关分子标记的报道。Sim et al.（2007）认为随机扩增多态性DNA（random amplified polymorphic DNA, RAPD）技术可用于张氏江蓠（Gracilaria changii）雌、雄株及孢子体的鉴定。Martinez et al.（1999）利用RAPD技术从细江蓠（Gracilaria gracilis）中分别获得1个雌性相关PCR标记和2个雄性相关分子标记。最近，通过微卫星引物筛选，Shan & Pang（2010）从裙带菜（Undaria pinnatifida）中获得一个与雌配子体相关的分子标记。本课题组所根据地钱（Marchantia polymorpha L.）Y染色体特异序列（GenBank登录号AB069714）设计引物，从海带雌配子体中扩增出一条差异片段，并在国际上率先将该片段成功转化为一个命名为FRML-494的SCAR标记（Liu et al., 2009）；但这些性别相关分子标记能否特异地定位于染色体上，将直接影响到这些标记在海带无性繁殖系育苗与育种方面有关雌、雄配子体的鉴定以及在海带配子体性别分化、性别染色体等基础理论的深入研究。