小麦籽粒及相关性状的全基因组关联分析和连锁分析及其重要位点基因挖掘

发布时间：2021-05-24 01:59

　　籽粒及相关性状是小麦品种改良最为重要的目标,其影响因素众多。根据在田间实际观察的表型以及前人的研究结果,选择了影响籽粒性状的籽粒大小、叶片性状（旗叶相关性状和叶片早衰性状）研究籽粒大小、千粒重、旗叶长宽、旗叶面积、旗叶长宽比、叶片早衰这些性状的遗传调控。期望为小麦籽粒及相关性状提供一些分子研究,解析小麦增产潜力的分子遗传机制。主要的试验结果如下:1.利用覆盖普通小麦全基因组的90K SNP芯片通过全基因组关联分析,在多年多点的14个环境中分别鉴定出了4417、3172、650个与粒长、千粒重、粒宽关联的显著性SNP位点。与粒长、千粒重关联的SNP位点主要分布在染色体7B上,单倍型分析表明在一个block区段包含水稻的同源基因OsGW8。在六倍体小麦中克隆了DNA序列全长4826bp的TaGW8-B1基因。2.在中国小麦栽培品种中发现了TaGW8-B1基因的两种等位基因类型TaGW8-B1a和TaGW8-B1b。开发了分子标记TaGW8-7B用来鉴定TaGW8-B1a和TaGW8-B1b等位基因类型。通过365份栽培品种连续3年农艺性状的调查,进行TaGW8-B1基因和农艺性状的关联分析... 

【文章来源】：河南农业大学河南省

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
第一章 文献综述
    1.小麦产量相关性状的研究进展
        1.1 小麦粒重研究进展
            1.1.1 小麦粒重相关的遗传位点
            1.1.2 籽粒大小相关基因与功能
        1.2 旗叶性状的研究进展
            1.2.1 水稻中旗(剑)叶的研究
            1.2.2 小麦旗叶相关的QTL
        1.3 早衰的研究进展
            1.3.1 衰老的因素
            1.3.2 衰老在其他作物的研究
            1.3.3 小麦早衰的研究
    2.本研究的目的和意义
第二章 小麦籽粒大小的全基因组关联分析及TaGW8 基因对小麦产量的影响
    1 材料和方法
        1.1 试验材料与田间试验
        1.2 试验方法
            1.2.1 DNA的提取
            1.2.2 总RNA的提取
            1.2.3 RNA纯化和cDNA的合成
            1.2.4 荧光定量
            1.2.5 PCR的扩增
            1.2.6 试验所用PCR扩增引物
            1.2.7 T载体的构建和TaGW8-B1 基因的测序
            1.2.8 全基因组关联分析
    2 结果与分析
        2.1 籽粒性状的全基因组关联分析
        2.2 与籽粒性状关联显著的SNP
        2.3 克隆TaGW8-B1 基因
        2.4 黄淮麦区TaGW8-B1 基因的分子鉴定
        2.5 TaGW8-B1 基因与农艺性状的关联分析
        2.6 TaGW8-B1a和 TaGW8-B1b基因型在中国小麦品种的分布
        2.7 荧光定量分析
            2.7.1 在种子不同发育时期的TaGW8-B1 基因相对表达量
            2.7.2 成熟种子中TaGW8-B1 基因相对表达量
    3 讨论
        3.1 分子标记TaGW8-7B在标记选择育种中作用
        3.2 基因内含子对基因功能的作用
        3.3 转座子对基因功能的作用
第三章 小麦旗叶性状的全基因组关联分析及QTL定位
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 旗叶性状调查
        1.3 基因分型
        1.4 QTL分析
    2.结果与分析
        2.1 旗叶性状的表型分析
        2.2 旗叶各性状的全基因组关联分析
            2.2.1 旗叶长的全基因组关联分析
            2.2.2 旗叶宽的全基因组关联分析
            2.2.3 旗叶面积的全基因组关联分析
            2.2.4 旗叶长宽比的全基因组关联分析
            2.2.5 SNP对旗叶性状的多效应
        2.3 QTL定位
            2.3.1 旗叶性状的QTL定位
            2.3.2 多效性的QTL位点
        2.4 全基因组关联分析与QTL联合分析
    3.讨论
        3.1 旗叶性状相关的重要遗传位点
        3.2 产量相关性状的重要遗传位点
        3.3 旗叶性状相关的重要遗传位点在生产中的应用
第四章 小麦早衰性状相关遗传位点的挖掘
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 试验方法
            1.2.1 BSA分析
            1.2.2 转录组分析
            1.2.3 代谢组学分析
    2.结果与分析
        2.1 BSA分析
        2.2 转录组分析
            2.2.1 转录组测序数据
            2.2.2 测序reads与基因组比对的结果
            2.2.3 差异表达基因的分析
        2.3 代谢组分析
            2.3.1 主成分分析
            2.3.2 重复性分析
            2.3.3 差异代谢物的筛选
        2.4 早衰相关基因的预测
    3.讨论
第五章 全文结论
参考文献
附表
附图
Abstract
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]OspTAC2 encodes a pentatricopeptide repeat protein and regulates rice chloroplast development[J]. Dekai Wang,Heqin Liu,Guowei Zhai,Liangsheng Wang,Jianfeng Shao,Yuezhi Tao.  Journal of Genetics and Genomics. 2016(10)
[2]近年来河南省小麦审定品种主要性状的演变规律[J]. 沈磊,赵凯铭.  农业科技通讯. 2016(01)
[3]近60年黄淮麦区冬小麦育种技术演变[J]. 林作楫,揭声慧,雷振生,吴政卿,杨会民.  现代农业科技. 2012(04)
[4]江苏省小麦品种更替过程中主要农艺性状的演变[J]. 许世蛟,熊小丽,王艳艳,辛俊,赵言文.  西南农业学报. 2009(05)
[5]杂交小麦产量构成因素分析[J]. 齐志广.  河北师范大学学报. 2005(04)



本文编号：3203353