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木薯(Manihot esculenta(Crantz)具有高淀粉产量、高光合效率及耐旱等生物学特性。木薯块根富含淀粉,是大戟科家族中一种重要的热带粮食作物,也是理想的可再生生物燃料的生物材料,因此进行木薯的基因组学研究有重要的意义。国内外对木薯基因组的研究已经相当深入,但都是从木薯的整个基因组入手,如栽培种KU50和野生种W14的全基因组测序,但还没有进行遗传连锁群的归类,也没有定位于对应的染色体上。木薯是异花授粉植物,且多年无性繁殖,导致基因组高度杂合,现有的全基因组测序中可能尚不能将同源染色体的DNA序列区分开来。因此本研究拟采用微细玻璃针分离法从木薯华南6号品种的单条染色体入手,对单染色体进行体外扩增后进行高通量测序。木薯单染色体的分离和测序,可以为完善现有木薯基因组计划提供有用分子细胞遗传学依据,并可为木薯分子辅助育种提供有效的单染色体特异探针和分子标记。具体研究结果如下:(1)采用酶解去壁低渗法,以木薯华南6号品种(2n=36)的根尖为材料制备优质的染色体标本。对木薯根尖的预处理方法进行了优化,初步建立了适合木薯华南6号品种单染色体分离的材料预处理方法。(2)利用课题组所建立的微细玻璃针法,成功的从木薯华南6号品种优质染色体标本的多个中期细胞中随机分离到25条染色体(部分染色体重复分离),其中有5条是从同一中期细胞内分离的。(3)对木薯FISH体系中荧光染料温浴后漂洗的时间进行了优化,初步建立了适合木薯华南6号品种单染色体的杂交体系;并改进了木薯染色体标本FISH过程中重复利用的方法。(4)采用MALBAC扩增法对3条染色体进行了体外扩增。经Southern杂交证实3条单染色体的扩增产物是源于木薯基因组,经FISH验证后进行核型分析,确定它们分别是华南6号品种的第9号、10号及13号染色体。(5)将木薯华南6号品种的第10号染色体扩增产物用Illumina平台进行高通量测序,得到读长为125 bp的高质量序列片段共3,316,798条,其中能与木薯基因组(AM560)比对上的Reads数是84,003,比对到参考基因组的Reads百分比约是2.53%。检测到单核苷酸多态性(SNP)位点401个,插入缺失多态性(InDel)位点8个,对这些变异检测进行了结构功能注释,并对测序结果进行了拼接。(7)组装好的251个contigs分别与栽培种KU50、野生种W14、AM560三个全基因组序列进行比对,比对结果显示:与栽培种KU50比对上且相似性>90%的有7个,与野生种W14比对上且相似性>90%的有5个、与AM560比对上且相似性>90%的有7个。