黄绿小麦近等基因系的鉴评及黄绿基因Ygl的分子标记定位

发布时间：2017-04-08 23:32

  本文关键词：黄绿小麦近等基因系的鉴评及黄绿基因Ygl的分子标记定位，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：小麦是世界上分布最广、种植面积最大的粮食作物,小麦产量的高低将直接影响国家的粮食安全,在全球范围耕地面积下降的情况下,提高小麦产量迫在眉睫。小麦需要通过光合作用将光能转化为化学能,最终以淀粉和蛋白质的形式储存在小麦籽粒中,因此,光合效率的高低在很大程度上决定了小麦的产量。小麦叶色突变体是研究小麦叶绿素含量及其光合效率等的理想材料。本研究以课题组发掘的小麦黄绿叶突变体为材料,创制出黄绿小麦近等基因系(黄化系1-20YY、黄绿系1-20YG和绿色系1-20GG),利用分布于小麦基因组上的168个SSR分子标记和种子醇溶蛋白A-PAGE技术对其遗传背景鉴定的基础上,对其进行了主要光合特性及农艺性状进行分析;利用山农特大粒1号与黄绿系1-20YG杂交,创制了F2后代群体960株,在分析黄绿性状遗传特性的基础上,利用分布于小麦基因组上的455对SSR分子标记及位于2BS上的116对EST-STS引物对F2群体后代了进行检测。结果表明:1、黄绿近等基因系鉴评结果:在检测的168对引物位点上,只有1对分布于2BS上的引物Xcfd238位点在近等基因系1-20YY与1-20YG、1-20GG间表现为多态,1-20YG和1-20GG在Xcfd238位点上仍表现为单态,剩余的167对引物在1-20YY、1-20YG和1-20GG间都没有多态性的表现。对于种子醇溶蛋白方面遗传背景的检测,近等基因系3个品系1-20YY、1-20YG和1-20GG之间的电泳图谱表现一致,并没有发现有差异性条带。近等基因系3个品系间返青后叶色差异显著,光合色素含量差异显著,其中黄化系1-20YY为叶绿素严重缺乏突变体,其光合性能最差,严重影响其正常的生长发育,使其不能完成整个生育期而提早死亡;黄绿系1-20YG也属叶绿素缺乏突变体,但其光合性能受影响较小,生长发育正常。2、黄绿基因Ygl遗传分析:山农特大粒1号/黄绿系1-20YG创制的960个F2群体中,三种类型的数量比YY(黄化株):YG(黄绿株):GG(绿色株)为215:498:247(P(2,0.05)=0.51),经χ2测验,其F2后代分离比例符合1:2:1比例,表明该黄绿基因Ygl的遗传方式为不完全显性遗传。3、利用分布于小麦基因组上的455对SSR分子标记及位于2BS上的116对EST-STS引物对264株F2群体后代进行了检测,结果显示,共有20对分子标记与Ygl基因连锁,其中SSR分子标记8对,分别为Xgpw1148、Xcfd238、Xwmc25、Xgwm257、Xcfd11、Xbarc124、Xcmwg682、Xgwm614,与Ygl基因的遗传距离分别为3.39c M、3.75c M、4.97c M、9.16c M、18.35c M、27.72c M、31.77c M、35.77c M;已检测的EST-STS标记有8对,分别为BE498358、CJ945085、BF474397、CJ945509、BQ169830、BE591555、BE497251、BF484232,与Ygl基因的遗传距离分别为6.8c M、13.38c M、13.79c M、21.11c M、22.77c M、39.73c M、40.51c M、53.52c M。
【关键词】：小麦 黄绿突变体 近等基因系 基因定位
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-17
• 1.1 叶色突变体的类型11-12
• 1.2 叶色突变体的来源12
• 1.3 叶色突变体的遗传方式12-13
• 1.4 叶色突变体的分子机制研究13
• 1.5 叶色突变体基因的定位与克隆13-14
• 1.6 叶色突变体基因的应用前景14-15
• 1.6.1 可作为标记基因筛选杂交种的纯度14-15
• 1.6.2 在品种改良上的应用15
• 1.6.3 在观赏作物及园林绿化上的应用15
• 1.6.4 在提高光合作用研究上的应用15
• 1.7 本研究的意义及内容15-17
• 1.7.1 本研究的意义15-16
• 1.7.2 本研究的内容16-17
• 第二章 黄绿小麦近等基因系遗传背景、光合及农艺性状分析17-26
• 2.1 材料和方法17-20
• 2.1.1 材料17
• 2.1.2 方法17-19
• 2.1.3 数据分析19-20
• 2.2 结果分析20-25
• 2.2.1 黄绿小麦近等基因系叶色差异分析20-21
• 2.2.2 黄绿小麦各个品系间光合色素含量差异的测定21-22
• 2.2.3 黄绿小麦近等基因系遗传背景分析22-24
• 2.2.4 黄绿小麦近等基因系主要农艺性状差异测定24
• 2.2.5 黄绿小麦近等基因系光合特性差异分析24
• 2.2.6 黄绿小麦近等基因系生育期差异分析24-25
• 2.3 讨论25-26
• 第三章 黄绿基因Ygl的分子标记定位26-33
• 3.1 材料和方法26-27
• 3.1.1 遗传群体的构建26
• 3.1.2 叶色调查26
• 3.1.3 亲本及F_2后代群体的DNA提取26
• 3.1.4 PCR扩增及产物电泳检测26
• 3.1.5 利用BSA法构建混合池26-27
• 3.1.6 SSR分子标记的检测27
• 3.1.7 EST-STS分子标记分析27
• 3.1.8 分子标记连锁分析27
• 3.2 结果分析27-31
• 3.2.1 遗传分析27
• 3.2.2 黄绿基因Ygl的SSR分子标记定位27-29
• 3.2.3 黄绿基因Ygl的染色体定位分析29
• 3.2.4 黄绿基因Ygl的EST-STS分子标记定位29-30
• 3.2.5 黄绿基因Ygl遗传图谱分析30-31
• 3.3 讨论31-33
• 第四章 结论33-34
• 参考文献34-38
• 附表38-43
• 致谢43-44
• 作者简介44

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本文编号：293967