小麦粒重相关基因TaGW2L的克隆和遗传效应分析
发布时间：2021-04-05 19:14
小麦是全世界上首要的粮食作物。我国是世界上小麦生产和消费第一大国,小麦的生产与国家粮食安全密切相关。在我国现实国情下,提高小麦单产量,是确保小麦总产量,保障国家粮食安全的根本出路。千粒重是小麦产量关键要素之一,由粒长、粒宽和粒厚等构成,其大小与小麦产量息息相关。在小麦育种中,千粒重的不断提高是人们普遍关注的主要目标。因此,通过分子生物学手段,发掘和鉴定小麦粒重相关基因的优异等位变异和开发功能标记的遗传机制的研究,对我国现代小麦育种具有重要的应用价值和指导意义。本文以控制小麦粒宽、粒重并对籽粒灌浆速率也有正向效应的TaGW2为参考基因,在小麦中克隆并研究了其同源基因TaGW2L,对其分子特性和遗传学效应进行了分析。研究发现TaGW2L具有和TaGW2类似的分子特性,亚细胞定位和时空表达特性一致,可能具有相似的生物学功能。通过克隆TaGW2L的基因组和cDNA序列,发现该基因位于小麦第七同源群,由8个外显子和7个内含子组成,编码417个氨基酸的蛋白,该蛋白具有RING类型的锌指结构域,具有E3泛素连接酶的功能。GW2L和GW2在单、双子叶植物中广泛存在,进化树分析表明GW2L和GW2属于同...
【文章来源】：河南农业大学河南省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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现基因区在不同品种中存在相当多??的序列变异，这些变异既包括单核苷酸多态性（ＳＮＰ），又包括插入和缺失（ｌｎＤｅｌ），在??３８５４?ｂｐ的基因区共发现８０处变异，其中大多数变异位于内含子区，位于外显子区的变异??有２８处。这些变异位点紧密连锁形成三种单倍型（ｈａｐｌｏｔｙｐｅ），其中与中国春相同的类型??命名为Ｊｉ／Ｇ＾ＬＪＡ－ＨａｐＬ另外两种分别命名为ＴａＧｆＶ２Ｌ－７Ａ－ＨａｐＨ和ＴａＧＷ２Ｌ－７Ａ－Ｈａｐ历（以??下简称／／叩／，和／／ａ／？／／／）。三种单倍型外显子区的变异见图４．６，Ｈａｐｌｌ与ＨａｐＩ之??间在外显子区仅有１处变异，而／／印／／／与／／叩／之间有２８处变异，因此，报炉／／／是三种单??倍型中变异最大的类型。??ＡＴＧ１????－ＷＧ３８５４??ＴａＧＷ２Ｌ－７Ａ?＾￣￣■—Ｈ—■￣ｒ；－￣￣＾—■■■■■??／Ｌｎ．?ｍ??Ｈａｐｌ?ＧＡＴＣＧＡＧＧＧＣＣＴＴＧＧＡＡＴＡＴＧＡＣＡＣ?－?Ｃ?Ａ??Ｈａｐｌｌ?ＧＡＴＣＧＡＧＧＧＧＣＴＴＧＧＡＡＴＡＴＧＡＣＡＣ?－?Ｃ?Ａ??Ｈａｐｌｌｌ?ＣＣＣＧＣＧＣＡＡＧＴＣＣＡＡＧＣＣＧＣＣＧＡＣＧ６ｂｐＡＧ??图４．６?７ｂＧＷ２Ｌ－７Ｗ的序列多态性和单倍型分类??Ｆｉｇｕｒｅ?４．６?Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ?ａｎｄ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆＴａＧＷ２Ｌ－７Ａ??注：仅展示外显子区的２８处变异??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦粒重基因TaGW2-6A等位变异的组成分析及育种选择[J]. 寇程,高欣,李立群,李扬,王中华,李学军. 作物学报. 2015(11)
[2]不同生态环境下四倍体小麦千粒重的QTL分析[J]. 严俊,杨荣志,薛文韬,张玲玲,李解,T.Fahima,程剑平. 贵州农业科学. 2011(11)
[3]拟南芥中RING型E3泛素连接酶基因AtGW2的克隆和功能分析[J]. 姜颖,曹言勇,路运才,唐保军,王利锋,李会勇. 植物遗传资源学报. 2011(03)
[4]蛋白质功能研究方法及技术[J]. 蒋英芝,贺连华,刘建军. 生物技术通报. 2009(09)
[5]植物数量性状关联分析研究进展[J]. 杨小红,严建兵,郑艳萍,余建明,李建生. 作物学报. 2007(04)
[6]植物蛋白质的亚细胞定位研究进展[J]. 邢浩然,刘丽娟,刘国振. 华北农学报. 2006(S2)
[7]选择牵连效应分析:发掘重要基因的新思路[J]. 张学勇,童依平,游光霞,郝晨阳,盖红梅,王兰芬,李滨,董玉琛,李振声. 中国农业科学. 2006(08)
[8]关中地区小麦品种产量与产量结构遗传改良的研究[J]. 许为钢,胡琳,吴兆苏,盖钧镒. 作物学报. 2000(03)
[9]麦类作物产量形成与激素的关系[J]. 王振林. 麦类作物学报. 1989(06)
博士论文
[1]小麦蛋白激酶基因TaSnRK2.3/4单核苷酸多态性及其与农艺性状的关联分析[D]. 苗丽丽.东北农业大学 2017
[2]高温高湿下GmBLH4参与春大豆种子田间劣变抗性的分子机制研究[D]. 陶源.南京农业大学 2016
[3]N+注入尾叶桉、巨桉及其杂种诱变育种研究[D]. 李光友.中国林业科学研究院 2010
[4]不同生态环境下小麦籽粒灌浆速率及有关性状的QTL定位分析[D]. 王瑞霞.中国农业科学院 2008
硕士论文
[1]人工合成小麦SSR标记的遗传多样性及其与籽粒性状的关联分析[D]. 张思妮.西北农林科技大学 2017
[2]茶树花粉CsE1α、CsCML21基因的亚细胞定位及启动子克隆与功能验证[D]. 杜昱林.南京农业大学 2015
[3]地黄RghBNG基因的结构分析和功能验证[D]. 张喻.河南师范大学 2014
[4]茄子遗传多样性与主要农艺性状标记关联分析[D]. 冯英娜.南京农业大学 2014
[5]大麦BAC文库三维混合池的构建与HvGW2基因筛选[D]. 周进.武汉工业学院 2012
[6]小麦TaCCaMK基因EF手性结构域的SNP及其与抗旱、耐涝性的关系[D]. 谭小梅.四川农业大学 2008
[7]水稻粒型和粒重性状的主效QTL定位研究[D]. 张志勇.厦门大学 2008
本文编号：3119947
【文章来源】：河南农业大学河南省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图４．２?７＾２（７１＾２－以和７＾Ｇ＾７Ｌ－７ｄ的氨基酸序列比对结果??Ｆｉｇｕｒｅ?４．２?Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ａｍｉｎｏ?ａｃｉｄｓ?ｓｅｑｕ?
?河南农业大学硕士学位论文???ＧＷ２Ｌ－ＧＦＰ?ＧＷ２－ＧＦＰ??■?■??图４．４?ｒａＧＦ儿和的亚细胞分布特征??Ｆｉｇｕｒｅ?４．４?Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ?ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｉＴａＧＷＩＬ?ａｎｄ?ＴａＧＷ２??注：标尺代表】〇Ｈｍ??４＿２．２?７ｂ（７纽和ｒａＧＷ具有相似的时空表达特征??我们又进一步对ｒａＧｆＦ２ｉ和：ＴａＧＰＦ２的时空表达特征进行了分析，通过实时定量ＰＣＲ??的方法，检测了不同发育时期的中国春小麦各个组织中和：的表达（图４．５）。??Ｈ?ＴａＧＷ２Ｌ??６?－?１?ＷＭ?ＴａＧＷ２??根茎》丨＿报茎叶根茎叶?１?２?３?４?５?５?１０?１５?２０?２５??幼珩期?抜节期?抽穗期?发存的穗（ｃｍ）发菏的籽粒（天）??图４．５?和７ｉｊＧ们的时空表达特征??Ｆｉｇｕｒｅ４．５?Ｔｅｍｐｏｒａｌ?ａｎｄ?ｓｐａｔｉａｌ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?ＴａＧｆＶ２Ｌ?ａｎｄ?ＴａＣＷ２??检测的１９个样品涵盖了小麦的主要发育阶段和重要器官，包括２周幼苗期的根、茎、??叶，拔节期的根、茎、叶，抽穗期的根、茎、叶，以及不同发育阶段的穗子和籽粒。从图??２２??
现基因区在不同品种中存在相当多??的序列变异，这些变异既包括单核苷酸多态性（ＳＮＰ），又包括插入和缺失（ｌｎＤｅｌ），在??３８５４?ｂｐ的基因区共发现８０处变异，其中大多数变异位于内含子区，位于外显子区的变异??有２８处。这些变异位点紧密连锁形成三种单倍型（ｈａｐｌｏｔｙｐｅ），其中与中国春相同的类型??命名为Ｊｉ／Ｇ＾ＬＪＡ－ＨａｐＬ另外两种分别命名为ＴａＧｆＶ２Ｌ－７Ａ－ＨａｐＨ和ＴａＧＷ２Ｌ－７Ａ－Ｈａｐ历（以??下简称／／叩／，和／／ａ／？／／／）。三种单倍型外显子区的变异见图４．６，Ｈａｐｌｌ与ＨａｐＩ之??间在外显子区仅有１处变异，而／／印／／／与／／叩／之间有２８处变异，因此，报炉／／／是三种单??倍型中变异最大的类型。??ＡＴＧ１????－ＷＧ３８５４??ＴａＧＷ２Ｌ－７Ａ?＾￣￣■—Ｈ—■￣ｒ；－￣￣＾—■■■■■??／Ｌｎ．?ｍ??Ｈａｐｌ?ＧＡＴＣＧＡＧＧＧＣＣＴＴＧＧＡＡＴＡＴＧＡＣＡＣ?－?Ｃ?Ａ??Ｈａｐｌｌ?ＧＡＴＣＧＡＧＧＧＧＣＴＴＧＧＡＡＴＡＴＧＡＣＡＣ?－?Ｃ?Ａ??Ｈａｐｌｌｌ?ＣＣＣＧＣＧＣＡＡＧＴＣＣＡＡＧＣＣＧＣＣＧＡＣＧ６ｂｐＡＧ??图４．６?７ｂＧＷ２Ｌ－７Ｗ的序列多态性和单倍型分类??Ｆｉｇｕｒｅ?４．６?Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ?ａｎｄ?ｈａｐｌｏｔｙｐｅ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆＴａＧＷ２Ｌ－７Ａ??注：仅展示外显子区的２８处变异??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦粒重基因TaGW2-6A等位变异的组成分析及育种选择[J]. 寇程,高欣,李立群,李扬,王中华,李学军. 作物学报. 2015(11)
[2]不同生态环境下四倍体小麦千粒重的QTL分析[J]. 严俊,杨荣志,薛文韬,张玲玲,李解,T.Fahima,程剑平. 贵州农业科学. 2011(11)
[3]拟南芥中RING型E3泛素连接酶基因AtGW2的克隆和功能分析[J]. 姜颖,曹言勇,路运才,唐保军,王利锋,李会勇. 植物遗传资源学报. 2011(03)
[4]蛋白质功能研究方法及技术[J]. 蒋英芝,贺连华,刘建军. 生物技术通报. 2009(09)
[5]植物数量性状关联分析研究进展[J]. 杨小红,严建兵,郑艳萍,余建明,李建生. 作物学报. 2007(04)
[6]植物蛋白质的亚细胞定位研究进展[J]. 邢浩然,刘丽娟,刘国振. 华北农学报. 2006(S2)
[7]选择牵连效应分析:发掘重要基因的新思路[J]. 张学勇,童依平,游光霞,郝晨阳,盖红梅,王兰芬,李滨,董玉琛,李振声. 中国农业科学. 2006(08)
[8]关中地区小麦品种产量与产量结构遗传改良的研究[J]. 许为钢,胡琳,吴兆苏,盖钧镒. 作物学报. 2000(03)
[9]麦类作物产量形成与激素的关系[J]. 王振林. 麦类作物学报. 1989(06)
博士论文
[1]小麦蛋白激酶基因TaSnRK2.3/4单核苷酸多态性及其与农艺性状的关联分析[D]. 苗丽丽.东北农业大学 2017
[2]高温高湿下GmBLH4参与春大豆种子田间劣变抗性的分子机制研究[D]. 陶源.南京农业大学 2016
[3]N+注入尾叶桉、巨桉及其杂种诱变育种研究[D]. 李光友.中国林业科学研究院 2010
[4]不同生态环境下小麦籽粒灌浆速率及有关性状的QTL定位分析[D]. 王瑞霞.中国农业科学院 2008
硕士论文
[1]人工合成小麦SSR标记的遗传多样性及其与籽粒性状的关联分析[D]. 张思妮.西北农林科技大学 2017
[2]茶树花粉CsE1α、CsCML21基因的亚细胞定位及启动子克隆与功能验证[D]. 杜昱林.南京农业大学 2015
[3]地黄RghBNG基因的结构分析和功能验证[D]. 张喻.河南师范大学 2014
[4]茄子遗传多样性与主要农艺性状标记关联分析[D]. 冯英娜.南京农业大学 2014
[5]大麦BAC文库三维混合池的构建与HvGW2基因筛选[D]. 周进.武汉工业学院 2012
[6]小麦TaCCaMK基因EF手性结构域的SNP及其与抗旱、耐涝性的关系[D]. 谭小梅.四川农业大学 2008
[7]水稻粒型和粒重性状的主效QTL定位研究[D]. 张志勇.厦门大学 2008
本文编号：3119947
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