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
发布时间：2023-05-05 18:23
小麦(Triticum aestivum L.)是世界上种植面积最广的粮食作物,其生产与人类粮食安全密切相关。然而干旱、极端温度等逆境条件严重制约了小麦的生产。蛋白质的可逆磷酸化是植物在逆境下体内能量代谢和信号转导的重要途径,受蛋白激酶和蛋白磷酸酶共同调节。蔗糖非发酵相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting 1-related protein kinase,Sn RK)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其中Sn RK2参与多种逆境信号的转导,在植物抗逆、根系发育等方面起关键作用。从农作物种质资源中发掘Sn RK2优异等位基因,为种质创新和分子育种提供基因和功能标记,在小麦育种过程中具有十分重要的作用。本研究分析了小麦TaSnRK2.3和TaSnRK2.4的序列多态性,根据变异位点开发功能标记,探讨TaSnRK2.3和TaSnRK2.4与小麦农艺性状的相关性,发掘优异单倍型。主要研究结果如下:(1)以强抗旱品种旱选10号为材料克隆了TaSnRK2.3s基因,基于变异位点开发了功能标记。根据基因组来源,TaSnRK2.3位于A、B和D基因组的编码区序列分别命名为TaSnRK2...
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 前言
1.1 研究目的和意义
1.2 文献综述
1.2.1 非生物逆境对小麦生产的影响
1.2.2 SnRK的研究进展
1.2.3 关联分析在主要农作物中的应用
1.2.4 单核苷酸多态性的应用
1.3 主要研究内容
1.3.1 TaSnRK2.3/4 编码区基因组序列克隆
1.3.2 TaSnRK2.3/4 序列多态性检测及功能标记开发
1.3.3 TaSnRK2.3/4 与农艺性状的相关性
1.3.4 TaSnRK2.3/4 单倍型的地理分布
1.3.5 TaSnRK2.3/4 单倍型的年代分布
1.3.6 TaSnRK2.3-1B表达量分析
1.3.7 TaSnRK2.3-1B启动子的克隆和分析
1.4 技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料与试剂
2.1.1 植物材料
2.1.2 试验试剂和引物
2.1.3 载体和菌株
2.2 试验方法
2.2.1 试验设计
2.2.2 小麦茎秆可溶性糖含量的测定
2.2.3 基因组DNA提取
2.2.4 总RNA提取
2.2.5 RNA反转录
2.2.6 TaSnRK2.3-1B的表达量检测
2.2.7 TaSnRK2.3 编码区基因组序列的克隆
2.2.8 TaSnRK2.4 编码区基因组序列的克隆
2.2.9 TaSnRK2.3-1A/1B的功能标记开发
2.2.10 TaSnRK2.4-3A的功能标记开发
2.2.11 TaSnRK2.3-1B启动子序列的克隆和分析
2.3 数据分析
3 结果与分析
3.1 TaSnRK2.3 基因多态性及与农艺性状的关联分析
3.1.1 TaSnRK2.3 编码区基因组序列的克隆
3.1.2 TaSnRK2.3 多态性及标记开发
3.1.3 TaSnRK2.3-1A与表型性状的关联分析
3.1.4 TaSnRK2.3-1B与表型性状的关联分析
3.1.5 TaSnRK2.3-1A/1B单倍型在我国十大麦区的地理分布
3.1.6 TaSn RK2.3-1A/1B优异单倍型在不同年代品种中的频率分布
3.1.7 TaSnRK2.3-1B表达量分析
3.1.8 TaSnRK2.3-1B单倍型启动子的克隆和分析
3.2 TaSnRK2.4 基因多态性及与农艺性状的关联分析
3.2.1 TaSnRK2.4 编码区基因组序列的克隆
3.2.2 TaSnRK2.4 染色体定位
3.2.3 TaSnRK2.4-3A多态性及标记开发
3.2.4 TaSnRK2.4-3A与表型性状的关联分析
3.2.5 TaSnRK2.4-3A单倍型在我国十大麦区的地理分布
3.2.6 TaSnRK2.4-3A优异单倍型在不同年代品种中的频率分布
4 讨论
4.1 TaSnRK2.3-1A和TaSn RK2.3-1B与株高、千粒重等关联
4.2 TaSnRK2.3-1B与株高关联得到了验证
4.3 Sn RK2亚家族基因可能参与糖代谢
4.4 TaSnRK2.3-1B启动子序列中的逆境响应顺式作用元件
4.5 TaSnRK2.3-1B的未知功能
4.6 功能标记的优越性
4.7 单倍型具有较高的基因型分辨率
4.8 下一步研究计划
4.8.1 TaSnRK2.3-1B的启动子活性研究
4.8.2 TaSnRK2.4-3B和TaSnRK2.4-3D与表型性状的关联分析
5 结论
6 创新点
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
本文编号：3808157
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
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摘要
英文摘要
1 前言
1.1 研究目的和意义
1.2 文献综述
1.2.1 非生物逆境对小麦生产的影响
1.2.2 SnRK的研究进展
1.2.3 关联分析在主要农作物中的应用
1.2.4 单核苷酸多态性的应用
1.3 主要研究内容
1.3.1 TaSnRK2.3/4 编码区基因组序列克隆
1.3.2 TaSnRK2.3/4 序列多态性检测及功能标记开发
1.3.3 TaSnRK2.3/4 与农艺性状的相关性
1.3.4 TaSnRK2.3/4 单倍型的地理分布
1.3.5 TaSnRK2.3/4 单倍型的年代分布
1.3.6 TaSnRK2.3-1B表达量分析
1.3.7 TaSnRK2.3-1B启动子的克隆和分析
1.4 技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料与试剂
2.1.1 植物材料
2.1.2 试验试剂和引物
2.1.3 载体和菌株
2.2 试验方法
2.2.1 试验设计
2.2.2 小麦茎秆可溶性糖含量的测定
2.2.3 基因组DNA提取
2.2.4 总RNA提取
2.2.5 RNA反转录
2.2.6 TaSnRK2.3-1B的表达量检测
2.2.7 TaSnRK2.3 编码区基因组序列的克隆
2.2.8 TaSnRK2.4 编码区基因组序列的克隆
2.2.9 TaSnRK2.3-1A/1B的功能标记开发
2.2.10 TaSnRK2.4-3A的功能标记开发
2.2.11 TaSnRK2.3-1B启动子序列的克隆和分析
2.3 数据分析
3 结果与分析
3.1 TaSnRK2.3 基因多态性及与农艺性状的关联分析
3.1.1 TaSnRK2.3 编码区基因组序列的克隆
3.1.2 TaSnRK2.3 多态性及标记开发
3.1.3 TaSnRK2.3-1A与表型性状的关联分析
3.1.4 TaSnRK2.3-1B与表型性状的关联分析
3.1.5 TaSnRK2.3-1A/1B单倍型在我国十大麦区的地理分布
3.1.6 TaSn RK2.3-1A/1B优异单倍型在不同年代品种中的频率分布
3.1.7 TaSnRK2.3-1B表达量分析
3.1.8 TaSnRK2.3-1B单倍型启动子的克隆和分析
3.2 TaSnRK2.4 基因多态性及与农艺性状的关联分析
3.2.1 TaSnRK2.4 编码区基因组序列的克隆
3.2.2 TaSnRK2.4 染色体定位
3.2.3 TaSnRK2.4-3A多态性及标记开发
3.2.4 TaSnRK2.4-3A与表型性状的关联分析
3.2.5 TaSnRK2.4-3A单倍型在我国十大麦区的地理分布
3.2.6 TaSnRK2.4-3A优异单倍型在不同年代品种中的频率分布
4 讨论
4.1 TaSnRK2.3-1A和TaSn RK2.3-1B与株高、千粒重等关联
4.2 TaSnRK2.3-1B与株高关联得到了验证
4.3 Sn RK2亚家族基因可能参与糖代谢
4.4 TaSnRK2.3-1B启动子序列中的逆境响应顺式作用元件
4.5 TaSnRK2.3-1B的未知功能
4.6 功能标记的优越性
4.7 单倍型具有较高的基因型分辨率
4.8 下一步研究计划
4.8.1 TaSnRK2.3-1B的启动子活性研究
4.8.2 TaSnRK2.4-3B和TaSnRK2.4-3D与表型性状的关联分析
5 结论
6 创新点
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
本文编号：3808157
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3808157.html
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