不同海拔藏川杨叶片的形态基因定位研究

发布时间：2023-12-09 09:32

　　叶片形态变异是植物响应环境变化的重要预测因子,也是植物进化发育的主要驱动力之一。近年来,叶形变异问题愈加受到众多研究人员的关注,而目前很少有研究利用形态定量分析方法系统地研究其复杂的遗传结构、受环境因素的影响以及它们之间的相互作用机制。藏川杨因其具有良好的海拔环境适应性可作为研究生态及进化问题的重要树种,该研究将原产地为两个不同海拔地区的260个藏川杨自然群体系号扦插种植在一个同质园中,并以其叶片作为研究对象,通过椭圆傅里叶方程结合基因定位的统计模型方法,分别在两个不同海拔亚群中鉴定了诱发叶形变异的关键基因,同时还分析比较了两类不同海拔的叶片在同一基因控制下的形态差异。本研究结果如下:(1)确定了 4阶椭圆傅里叶参数对叶形的拟合优度达到95%以上,拟合情况较好,通过AIC曲线判断:70个叶片边缘点能较好的反映叶片真实形态并满足模型效力。(2)通过形态基因定位得到了 66个与叶形变异显著相关的QTL(高、低海拔亚群分别包括28个形态QTL以及38个形态QTL),形态QTL控制下的不同基因型的平均叶形均有显著差异,显性纯合子的平均叶形比隐形纯合子的更为细长,后者近似卵圆形。杂合子控制的平均...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引言
1. 研究背景
    1.1 植物表型多样性响应海拔变化的研究概况
    1.2 叶片形态研究进展
        1.2.1 叶片形态性状
        1.2.2 叶片形态的研究方法
        1.2.3 叶片形态发育调控与进程
        1.2.4 叶片形态变异的进化意义
    1.3 复杂性状基因定位策略
        1.3.1 复杂性状
        1.3.2 传统基因定位策略
        1.3.3 功能作图方法
        1.3.4 全基因组关联分析
            1.3.4.1 全基因组关联分析的研究策略
            1.3.4.2 GWAS在复杂性状基因解析领域的应用
    1.4 本研究的立题依据及技术路线
        1.4.1 研究目的及期望解决的问题
        1.4.2 研究内容及技术路线
2. 实验材料与方法
    2.1 材料来源
    2.2 实验设计
    2.3 叶片采集及形态调查
    2.4 表型数据处理方法
        2.4.1 叶形图像处理
        2.4.2 平均叶片的获得
    2.5 基因型数据处理方法
        2.5.1 SNP数据获得
        2.5.2 群体结构分析
    2.6 基于椭圆傅里叶方程的形态QTL定位模型
        2.6.1 统计遗传设计
        2.6.2 椭圆傅里叶函数模型
        2.6.3 假设检验
    2.7 候选基因注释方法
3 结果与分析
    3.1 实验材料的采集结果
    3.2 叶片表型数据的处理结果
        3.2.1 叶片形态信息的提取及标准化
        3.2.2 平均叶片的获得
    3.3 平均叶片的拟合结果
        3.3.1 叶边缘特征点数量选择的AIC评价
        3.3.2 形态拟合参数维度的选择
        3.3.3 不同海拔下平均叶片的拟合情况
    3.4 SNP过滤
    3.5 群体结构分析
    3.6 不同海拔下的叶片形态差异比较
    3.7 不同海拔下叶片形态QTL定位分析
        3.7.1 高海拔叶片形态QTL定位
        3.7.2 低海拔叶片形态QTL定位
    3.8 相同QTL影响下不同海拔种源地的叶形比较
    3.9 候选基因的功能注释
4 讨论
5 结论
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：3871300