单细胞生物学

抽象的

陆地棉染色体置换系中单个分离配子的基因分型

艾哈迈德·纳西尔·阿齐兹*、阿卜杜勒·穆吉德·雅库布和谢莉亚·辛格·哈马尔

作为美国农业安全和可持续农业的重要作物，棉花遗传改良需要开发创新的分析工具。基于单个配子的遗传分析具有多种优势，包括最低样本要求、父本遗传鉴定以及克服由于小孢子单倍体性质而导致的多倍体的复杂性。本研究使用四倍体棉花（G. hirsutum x G. barbadense）染色体置换（CS）系，在 G. hirsutum 背景下具有 G. barbadense 17 和 25 号染色体。使用 MasterAmp™ 超长 PCR 试剂盒（EPICENTRE®，威斯康星州麦迪逊）使单独分离的花粉粒发芽以释放其 DNA，并通过改进的引物延伸预扩增（PEP）增加基因组 DNA。同样从选定的棉花品系中，单独分离刚从四分体发育阶段释放的小孢子，提取配子 DNA，并使用 REPLI-g 单细胞试剂盒（QIAGEN，加利福尼亚州瓦伦西亚）通过多重置换扩增（MDA）进行扩增。然后使用简单序列重复 (SSR) 以及 IRD800 和 IRD-700 标记 (Li-Cor, Lincoln, NE) 扩增片段长度多态性 (AFLP) 方法分析亲本样本以及 PEP 和 MDA 扩增的单个配子 DNA。19 个 SSR 和 28 个 AFLP 引物对用于分析 TM-1、3-79、CS-B17 和 CS-B25 棉花品系。从成熟花粉和早期自由小孢子样本中扩增亲本 SSR 和 AFLP 标记为使用琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳进行比较遗传学研究提供了独特的工具。