[发明专利]一种花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号对应的方法

说明书

本发明公开了一种花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号对应的方法，该方法是利用花生野生种A.duranensis基因组序列草图，开发花生染色体单拷贝寡核苷酸库，通过探针标记和顺序荧光原位杂交实现花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号相对应。本发明首次实现了花生野生种A.duranensis基因组的一条染色体序号为A6序列图与实际核型染色体序号为A3染色体对应，为整合花生基因组信息、染色体标记信息和遗传连锁图谱信息奠定了基础，进而为揭示花生染色体交换、重组和进化规律开辟了新的途径，能够用于花生育种研究的发展。本发明为构建花生物理图谱和物理定位单基因奠定基础，能够促进基因的研究和利用。

技术领域

本发明涉及一种花生基因组研究方法，特别涉及一种花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号对应的方法。

背景技术

花生是世界上重要的油料和经济作物，是众多发展中国家重要的油脂、蛋白质来源。中国是世界上最大的花生生产、消费和出口国。因此提高花生产量、品质和抗性对保障我国食用植物油的安全供给和提高人民生活水平等方面具有重要意义。研究认为，良种对作物增产的贡献率超过40％，因此，培育优良品种尤其是聚合了花生高产、优质和抗病等重要性状的品种对花生产业发展尤为重要。

花生栽培种(Arachis hypogaea L.，2n＝4x＝40，AABB)是异源四倍体，基因组庞大(约2.7GB)且复杂。相对于小麦、水稻和玉米等作物，花生基础研究薄弱，使得高效聚合育种受限。为了改善这种状况，花生研究者近些年在花生细胞、分子标记、连锁图谱、BAC库、物理图谱和基因组测序等方面作了很多努力。如基于细胞学标记，纠正了花生野生种基因组分类中的许多错误，确认花生栽培种A和B基因组野生供体亲本分别是A.duranensis和发现了花生属野生种物种的染色体在演化过程中曾发生了频繁的染色体重排；利用BAC探针构建了较高清晰度的栽培种花生染色体核型。

A.duranensis是栽培花生A基因组供体野生亲本，在分子和细胞学等方面得到了大量研究。分子方面，利用2,319个标记(971个SSRs，221个SSCP和1,127个SNPs标记)人们构建了AA基因组(A duranensis×A.duranensis)高密度连锁图谱。并构建了分别覆盖约7.4倍基因组的A.duranensis BAC库。2016年结合连锁图谱和BAC物理图谱等信息，人们完成了A duranensis基因组草图绘制，并公布到PeanutBase网站上。在细胞学研究方面，2004年Seijo利用45S rDNA、5S rDNA和异染色质带，依据染色体从大到小及随体染色体最后的规则构建了A.duranensis FISH核型，发现A.duranensis所有染色体均有明亮的着丝粒DAPI带，其中两条染色体(A2和A10)有45S rDNA位点，1条染色体(A3)有5S rDNA位点。后来研究者利用端粒探针进一步精细化了A.duranensis核型，发现端粒信号主要分布在染色体端部，但两对染色体(A5和A7)存在明显ITRs。尽管如此，A.duranensis的基因组序列图与染色体核型并不对应，严重影响了花生基因组研究。

染色体序列图与染色体核型实现对应是联系测序信息与花生染色体遗传规律的纽带的，可以将基因组测序得到的各种生物学信息直接联系整合到染色体上，揭示花生染色体交换、重组和进化规律，并最终应用到育种。染色体序列图与染色体核型序号不对应，造成BAC和注释基因在染色体上的物理位置不明确，致使基因组研究和优异基因利用困难。因此，本发明围绕花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号对应的难题，利用生物信息学方法开发花生染色体特异寡核苷酸库，通过寡核苷酸库荧光原位杂交来实现花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号对应。

发明内容

本发明要解决的技术问题：利用花生野生种A.duranensis基因组序列草图，开发花生染色体单拷贝寡核苷酸库，并利用该探针库结合顺序荧光原位杂交，首次实现花生基因组染色体序列图与实际核型染色体序号相对应。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：