[發(fā)明專利]利用QTL和分子標記預測纖維長度的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00804594.1
• 申請日: 2000-01-31
• 公開（公告）號: CN1350590A
• 公開（公告）日: 2002-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·波特;P·A·沃森
• 申請（專利權(quán)）人: 加拿大紙漿和紙張研究所
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;A01H1/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉明海

本發(fā)明的背景

1.本發(fā)明的領(lǐng)域

本發(fā)明屬于樹木培育和分子生物學領(lǐng)域，并涉及木漿和紙張性能的評判方法。本發(fā)明可提高從人工培育和天然生長的樹木中基于纖維長度挑選良種樹的效率。

2.現(xiàn)有技術(shù)描述

樹木的許多重要商業(yè)特性，比如木質(zhì)密度、體積生長率和纖維性能，無論是天然的還是培育的已知都顯示出連續(xù)性的差異水平[J.E.Eckenwalder，“Systematics?and?Evolution?of?Populus”in?Biologyof?Populus(Stettler，R.F.Bradshaw，H.D.Heilman，P.E.&Hinckley，T.M.Ed.)NRC?Research?Council?Press，Ottawa?ON，pp.7-32(1996)]。在數(shù)量性狀選擇上取得進步的最大障礙是不同環(huán)境下的表型性狀缺乏重復性。因此，識別出基因型最為適宜的個體是樹木培育上一個最困難且具挑戰(zhàn)性的問題之一。數(shù)量性狀千差萬別的根源在于，這些性狀不是由一個而是由多個基因組份協(xié)同控制的。盡管很復雜，但是基因標記研究工作中所取得的成果是可以識別出在控制連續(xù)可變的性能中起一定作用的基因區(qū)域的。這些區(qū)被稱為數(shù)量性狀基因座或QTL[E.S.Lander?&?D.Botstein，Genetics121，185-199(1989)]。基因標記是任何數(shù)量遺傳表型，它可用來監(jiān)控按基因關(guān)系連鎖在標記上的等位基因的離散情況。有可能識別和監(jiān)控緊密連鎖在QTL上的基因標記。為了將QTL識別或繪制成特定的染色體位置，首先必須證明的是目標數(shù)量性狀與基因標記之間有很強的關(guān)聯(lián)性。

按此方式已繪制出許多性狀包括體積生長率、木質(zhì)密度和盛芽期的QTL。雖然如此，還沒有繪制過與木漿和造紙工業(yè)直接有關(guān)的性能的QTL。

長久以來，針對樹木中的強勢木材和纖維性能所作的培育和挑選工作已經(jīng)復雜得不能再復雜了。樹木的傳統(tǒng)改良方法碰到許多問題。首先，各代之間的間隔太長-即使是速生品種(比如楊樹)也需要生長4-8年才行。再者，在只基于一或兩個物理特性時，由于雜交時涉及大量的基因物質(zhì)以及發(fā)生基因互混時所造成的復雜性，選擇樹木的能力就很受限制。

同樣在天然森林中，不進行深入的表征性研究就很難識別出工業(yè)用良種樹。本發(fā)明有助于界定哪些是需要測試的并加快良種樹組的選擇進度。

本發(fā)明的簡要說明

本發(fā)明的一個目的是提供方法，用以界定哪些是需要測試的并加快良種樹組的選擇進度。

本發(fā)明提供了一種識別出樹族系中與主導強勢纖維長度性能的基因座關(guān)聯(lián)的基因標記的方法，包含這些步驟：

a)得到一個顯現(xiàn)強勢纖維長度性能的成年母樹；

b)經(jīng)由自花或異花傳粉而得到所述母樹的多個子代樹；

c)評判多個子代樹其多個基因標記中的每一個；

d)識別按近似孟德爾(Mendelian)比離散且與至少一部分所述其它的多個基因標記存在連鎖關(guān)系的基因標記；

e)測定多個子代樹中的纖維長度；并且

f)將是否存在強勢纖維長度性能與步驟d)中所識別的至少一個按近似孟德爾比離散且顯示與至少一部分所述其它標記存在連鎖關(guān)系的標記進行關(guān)聯(lián)，強勢纖維長度性能的存在與否與標記之間關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象表明所述的標記與主導強勢纖維長度的基因座是有關(guān)系的；其中所述的樹族系包含一個母樹及其子代。

本發(fā)明一個實施方案提供了一種大量制造具強勢纖維長度性能的克隆樹的方法，包含這些步驟：

a)得到一個顯現(xiàn)強勢纖維長度性能的成年母樹；

b)經(jīng)由自花或異花傳粉而得到所述母樹的多個子代樹；

c)評判多個子代樹其多個基因標記中的每一個；

d)識別按近似孟德爾比離散且與至少一部分所述其它的多個基因標記存在連鎖關(guān)系的基因標記；

e)測定多個子代樹中的纖維長度；

f)將是否存在強勢纖維長度與步驟d)中所識別的至少一個按近似孟德爾比離散且顯示與至少一部分所述其它標記存在連鎖關(guān)系的標記進行關(guān)聯(lián)；

g)選擇含有步驟f)中識別的、與主導強勢纖維長度的基因座關(guān)聯(lián)的標記的子代樹；并且

h)無性繁殖步驟g)所選的所述子代樹，以制造多個克隆樹，幾乎所有的克隆樹都顯現(xiàn)出強勢的纖維長度。

本發(fā)明的一個實施方案提供了一種制造樹族系的方法，其中至少有約一半顯現(xiàn)出強勢的纖維長度性能，包含這些步驟：

a)得到一個顯現(xiàn)強勢纖維長度性能的成年母樹；

b)經(jīng)由自花或異花傳粉而得到所述母樹的多個子代樹；