燕麦矮秆基因DwWA的初步定位

发布时间：2017-10-03 12:23

  本文关键词：燕麦矮秆基因DwWA的初步定位

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【摘要】：燕麦属(Avena L.)隶属于禾本科,早熟禾亚科,燕麦族,全世界大约有29个种。燕麦是一种重要的粮食和饲草兼用型作物,是世界八大粮食作物之一,在世界范围内均有广泛种植。燕麦具有很高的营养和经济价值,其籽粒中的膳食纤维p-葡聚糖在降低胆固醇方面起着重要的作用,同时,还含有多种人体必需的矿质元素和微量元素。此外,燕麦耐瘠薄、耐寒抗旱、不与水稻小麦等其他禾谷类作物争夺耕地以及农业风险系数低,在粮食生产中占据着重要的地位。但目前燕麦的生产实践中仍面临诸多问题,其中植株过高,易倒伏,从而导致产量低、品质差是燕麦生产中最主要的限制因子。因此,从燕麦种质资源中筛选矮秆材料,进行燕麦矮秆基因的发掘和矮秆抗倒新品种的培育是解决倒伏问题进而提高产量的根本途径。本研究采用两个株高差异明显的栽培燕麦品种,通过杂交,构建株高基因的遗传作图群体,用于燕麦矮秆基因初步定位及矮秆相关标记筛选研究。主要研究结果如下：1.用高秆燕麦品种Caracas和矮秆燕麦品种WAOAT2132进行杂交,将所得F1种子自交得到一个包含306株材料的F2群体,用于构建遗传连锁图谱。2.选用前人开发的燕麦和大麦基因组中的102对SSR分子标记对F2群体进行分析,有四对标记在双亲及高矮池之间表现出多态性,分别是AME013、AME117、AME055和OL0256,并将材料中的矮秆基因DwWA初步定位于SSR分子标记AME013和AME117之间,它们与DwWA的遗传距离分别为13.4cM和19.9cM。3.以燕麦遗传图谱上与矮秆基因Dw6相距较近的位点aco245的序列信息为基础,设计了一个新的插入缺失标记bi17,对F2群体进行分析,结果bil7与DwWA紧密连锁,遗传距离为1.2cM,二者之间的LOD值达到了121.18。4.将作图群体的双亲经过赤霉素处理,结果显示WAOAT2132所携带的矮秆基因DwWA为赤霉素敏感型；SNP标记GMI_ES_LB_11151在群体亲本中的扩增位点显示,在本研究的材料中,该标记的多态性位点为碱基“G”；bi17检测包含Dw6位点的材料,结果显示WAOAT2132和矮秆基因池与所有携带Dw6的材料扩增出了相同类型的条带,Caracas和高秆基因池与大部分高秆栽培材料及大部分Dw,6近等基因系的高秆材料扩增出相同条带；通过bi17检测Dal×Exeter后代的群体材料,将bi17整合到了Dal×Exeter的遗传图谱和六倍体燕麦一致性图谱上。综合上述几点实验结果,本研究发掘到的矮秆基因DwWA与前人报道的显性主效矮秆基因Dw,6可能为同一个基因位点,位于燕麦18D染色体上。但我们新开发的标记距离该基因更近。
【关键词】：燕麦(Avena) 矮秆基因 SSR标记 InDel标记 定位 染色体位置
【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】：S512.6
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 燕麦基本概述10-24
• 1.1 燕麦的起源与分类10-11
• 1.2 燕麦的种植与分布11-13
• 1.3 燕麦的价值13-15
• 1.3.1 燕麦的营养价值13-14
• 1.3.2 燕麦的保健价值14
• 1.3.3 燕麦的饲用价值14-15
• 1.4 矮化育种的意义以及研究利用现状15-19
• 1.4.1 矮化育种的意义15
• 1.4.2 矮化育种在国内外的研究进展15-16
• 1.4.3 燕麦矮秆基因的发掘和利用研究进展16-18
• 1.4.4 矮秆基因的类型18-19
• 1.5 分子育种中的作图群体和遗传标记19-24
• 1.5.1 遗传作图群体19-20
• 1.5.2 遗传标记20-24
• 1.6 本研究的目的与意义24
• 2 材料与方法24-35
• 2.1 实验材料24-27
• 2.1.1 作图群体及其他植物材料24-27
• 2.1.2 分子标记27
• 2.2 实验方法27-35
• 2.2.1 株高统计27
• 2.2.2 群体基因组总DNA的提取27-28
• 2.2.3 高矮秆DNA池的建立28
• 2.2.4 多态性SSR引物的筛选28-30
• 2.2.5 亲本、高矮池以及群体的基因型检测和统计30
• 2.2.6 与DwWA连锁的新标记的开发30-31
• 2.2.7 小麦中SSR标记的筛选31
• 2.2.8 利用短柄草基因的同源克隆方法31
• 2.2.9 DwWA在染色体上的位置31-32
• 2.2.10 DwWA与Dw6的关系32-33
• 2.2.11 相关分析软件33
• 2.2.12 相关试剂的配制33-35
• 3 结果与分析35-47
• 3.1 群体表型数据分析35-37
• 3.2 SSR分子标记对F_2群体的分析37-38
• 3.3 与DwWA连锁的新标记的开发38-41
• 3.4 发掘与DwWA连锁更紧密的分子标记41-43
• 3.4.1 小麦基因组中SSR分子标记的运用41-42
• 3.4.2 运用短柄草基因的同源克隆42-43
• 3.5 DwWA在染色体上的位置43-45
• 3.5.1 燕麦18D染色体特异SNP位点在群体材料中的检测43-44
• 3.5.2 bi17在燕麦整合图谱上的位置44-45
• 3.6 DwWA与Dw6的关系45-47
• 3.6.1 群体亲本的赤霉素(GA)敏感性检验46
• 3.6.2 bi17检测含有基因Dw6的材料46-47
• 4 讨论47-51
• 4.1 矮秆基因DwWA的发掘和初步定位47-48
• 4.2 寻找与目标基因紧密连锁的分子标记的方法探讨48
• 4.3 开发新标记的方法探讨48-49
• 4.4 DwWA在染色体上的位置及其与Dw6的关系探讨49-50
• 4.5 新开发标记的运用50-51
• 5 结论51-52
• 参考文献52-65
• 致谢65-66

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本文编号：965185