节节麦籽粒性状相关基因发掘

发布时间：2017-04-24 00:06

  本文关键词：节节麦籽粒性状相关基因发掘，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：节节麦属禾本科小麦族山羊草属物种,为六倍体普通小麦D基因组供体种。目前普遍认为来自伊朗西北、外高加索等特定区域的少数节节麦参与了8000-10000年前的普通六倍体小麦形成,因此相比小麦A、B基因组,普通小麦D基因组遗传多样性并不丰富。节节麦自然群体中存在丰富的遗传资源,它自身D基因组的性状遗传十分丰富相比普通小麦D基因组来说,在改良普通小麦遗传性状进化过程中扮演着重要角色,节节麦材料当中有很多具备优良特性,如抗白粉病、条锈病、秆锈病,耐低温、低麟,抗穗发芽等。本研究利用节节麦自然群体366份材料、节节麦AS75xAL8/78RILs群体314份株系对控制籽粒形态、休眠特性相关的基因进行了研究,鉴定出相关位点18个,具体情况如下：2012-2013年、2013-2014年种植的节节麦自然群体籽粒千粒重(1.8-15.7g,部分材料干瘪)、籽粒长(4-5mm)、籽粒宽(1.5-2.5mm)、籽粒长宽比(0.19-0.53)、籽粒周长(19.8-65.4mm)、籽粒厚度(0.7-1.8mm)、籽粒表面积(8.67-27.3mm2)。各年份间节节麦自然群体籽粒性状稳定,千粒重与其他各个性状相关性较高。在2013年测试中,籽粒宽分别和籽粒千粒重(r=0.621)、表面积(r=0.859)以及宽长比(r=0.783)相关性十分显著。节节麦亚群籽粒性状之间存在差异,Ae.tauschii ssp. tauschii (T)籽粒性状普遍优于Ae.tauschii ssp. strangulata (S)。结合表型数据与节节麦Infinium 10K芯片SNP数据进行全基因组关联分析,获得16个与籽粒相关的显著标记位点,这些标记分别位于在2D、3D、5D、6D、7D染色体上。其中10个与籽粒表面积关联的显著标记分别位于5D、7D染色体上;3个与千粒重关联的标记分别位于2D、3D、6D染色体上；在3D染色体上有1个与籽粒长相关的显著标记,同样在2D、7D染色体上有2个与籽粒宽的显著标记。通过对比前人在普通小麦发现籽粒关联的QTL位点,本实验研究中与籽粒长关联的标记(AT6D5664)和已报道在普通小麦3D染色体上发现的一个与籽粒长相关的QTL(Xcfd70-Xgwm645)位点位置很相近：实验中一个与籽粒宽关联SNP标记(AT2D0981)与普通小麦2D染色体上发现的QTL位点(Xcfd36-Xcfd53)属于同一位点；小麦7DS染色体上的TaGS与本研究关联的标记AT7D6040位置十分接近；6DS染色体上TaGS1a-CAPS基因与籽粒长、宽、宽长比、表面积都有显著关联,本研究中在染色体6DS上相同位置同样关联了一个与千粒重关联的标记(AT6D5664)。此外,利用AS75×AL8/78 RILs群体(F2：3)进行籽粒性状、种子休眠相关基因发掘,我们得到的结果：千粒重与粒长、粒宽、籽粒宽长比、籽粒面积、籽粒周长均存在正相关性,在这些相关性中千粒重与粒长(r=0.93)、粒宽(r=0.90)的相关系数是最高。同时对AS75×AL8/78遗传群体(F2：3)籽粒性状(千粒重、粒长、粒宽、宽长比、面积、周长、休眠性)进行QTL分析,共定位到2个稳定的加性QTL,其中一个1个籽粒长的位点被定位在5D染色体上,另1个千粒重的位点被定位在3D染色体上,它们的贡献率分别为7.5%、6.4%。
【关键词】：节节麦 关联分析 连锁分析 籽粒性状
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1. 研究背景11-15
• 1.1 节节麦遗传多样性和分布11
• 1.2 节节麦与普通小麦的关系11-12
• 1.3 节节麦基因组12
• 1.4 关联分析与连锁分析的比较12-13
• 1.5 分子标记13
• 1.6 小麦籽粒性状的位点研究进展13-15
• 1.6.1 小麦籽粒形状和千粒重13-14
• 1.6.2 小麦籽粒形状和籽粒重QTL位点14-15
• 1.7 小麦D基因组上控制穗发芽的位点的研究进展15
• 1.7.1 穗发芽及籽粒休眠15
• 1.7.2 小麦D基因组穗发芽相关QTL的研究进展15
• 2 立题依据15-16
• 3 材料与方法16-19
• 3.1 材料和基因型16-17
• 3.2 方法17-19
• 3.2.1 田间种植17
• 3.2.2 自然群体和遗传群体籽粒性状的测定17-18
• 3.2.3 遗传群体籽粒休眠性状的测定18
• 3.2.4 自然群体籽粒性状数据关联分析和遗传群体籽粒性状连锁分析18-19
• 4 结果与分析19-28
• 4.1 自然群体籽粒相关性状的表型分布19-21
• 4.2 自然群体关联分析籽粒性状间的相关性21-22
• 4.3 自然群体籽粒性状在自然群体四个亚群的表型分部情况22
• 4.4 节节麦籽粒形态的关联分析22-25
• 4.5 RILs群体籽粒相关性状表型分布和相关性分析25-27
• 4.6 RILs群体籽粒相关性状的QTL分析27-28
• 5 讨论28-32
• 5.1 小麦籽粒性状和休眠的鉴定方法28
• 5.2 节节麦自然群体籽粒性状关联分析28-29
• 5.3 节节麦RILs遗传群体籽粒性状QTL定位分析29-32
• 参考文献32-41
• 致谢41-42
• 附录42-51

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本文编号：323233