甘蔗栽培品种的主要农艺性状与AFLP和SSR分子标记的关联分析

发布时间：2020-04-20 21:20

【摘要】：本实验分为两部分进行,第一部分是SSR分子标记的开发与筛选,从NCBI上通过MISA软件扫描目标基因组序列,在43Mb的甘蔗基因组序列中共找到7231个SSR位点,平均每5947bp含有1个SSR位点。基因组其中二、三碱基的占比类型最多,这与研究其它作物发表的有关SSR结果相一致。本研究设计、合成了 232对SSR引物。使用12个甘蔗品种对232对引物进行PCR筛选验证,共筛选出48对多态性效果好的引物,分离出212个多态位点,平均每对引物扩增出4.41个多态位点。本研究第二部分关联分析所使用的9对SSR引物,选自48对引物之中。实验第二部分用从国家甘蔗种质资源库选取80份源自世界各地的甘蔗品种,并对试验材料的10个重要农艺性状(出苗数、总苗数、分蘖数、分蘖率%、有效茎/4m、亩有效茎、锤度、株高、茎径、单茎重)进行田间调查统计。用64对AFLP引物和9对SSR引物产生的分子标记对试验群体进行全基因组扫描。通过表型变异,基因多态性以及群体结构的鉴定分析后,用广义线性模型(GLM)进行对表型性状和基因型数据进行关联分析,鉴定出与目标性状呈显者关联的703个标记位点,极显著关联的111个AFLP标记位点以及与性状呈显著关联27个SSR标记位点,极显著关联的10个SSR标记位点。1.试验材料的表型性状的统计描述和方差分析结果显示,80个试验材料的十个表型性状间的P值均小于0.001,差异极其显著,表明试验所构建的关联作图群体的表型多态性十分丰富。2.在表型性状的相关分析中,株高、茎径、单茎重三个表型性状之间也是呈现极显著的的正相关,锤度在该相关分析中除了与茎径表现为显著的负相关,与其他性状均未发现相关关系。3.64对AFLP引物在80个甘蔗品种上共检测到15159个变异位点,选取其中4141个质量优等的标记位点(平均每对引物64.7个标记),9对SSR引物扩增出的151个多态位点。4、将AFLP分子数据使用群体结构分析软件STRUCTURE 2.3.4将试验群体划为6个亚群,该结果与利用NTSYS2.1e基于UPGMA做出聚类分析图结果基本相同,说明群体结构分析结果可靠。5、基因型性状与表型性状的关联分析显示从结果中可以看出与锤度呈极显著关联标记个数明显要远远高于其他性状的,在AFLP标记的关联分析中,标记对性状的变异解释率分布在13.09%到25.86%之间,其中变异解释率高于20%的标记为点多达8个,最高变异解释率高达25.86%与其关联的标记为E-ACT/M-CAT_293bps。在SSR标记的关联分析中,27个标记与性状呈显著关联(P0.01),其中FZW89_100bp,FZW202_201bp均与总苗数和分蘖数显著关联。FZW97_270bp位点与锤度和茎重均显著关联。10个标记与表型性状呈极显著关联(P0.001),其中 FZW107_106bp,FZW202_101bp,FZW202_195bp三个位点对锤度变异的解释率分别高达35.59%,37.62%,30.17%。
【图文】：

全部ＳＳＲ类型中，不同重复类型出现的频率也不相同，且差异很大。其中，在逡逑二碱基重复类型中，ＴＡ／ＡＴ所占的比例最高，为４４．３％，邋ＣＧ／ＧＣ所占比例最低，逡逑仅仅占４％邋（图２－１）。在三碱基重复类型中，ＡＡＧ／ＴＴＣ所占比例最高，为逡逑１０．８％；占比最低的碱基组合是ＡＣＣ／ＴＧＧ，其占比仅为０．８３％邋（图２－２）。由于逡逑四、五、六碱基重复类型呈现指数上升（分别为２５２，邋１０２０和４０９２），因而使其逡逑不同碱基排列所出现的频率远远低于二、三核苷酸重复基序。从图２－１，图２－２逡逑可以看到形成碱基互补的碱基重复类型，例如ＡＴ与ＴＡ，ＡＡＧ／ＴＴＣ在基因组中逡逑出现的频率基本符合１：１，但ＡＣＴ与ＴＧＡ，ＡＴＣ与ＴＡＧ邋显然相差较大，其逡逑出现次数分别为４与４８，邋５４与８，而产生这种结果的原因是因为统计频数过低逡逑还是有其他的原因仍需进一步探究。逡逑１４逡逑

１００逡逑］ｌ＼邋ｉｉＪｌｉｉ邋ｌ！ｉｌｉ！ｌｉｌ邋ｉｌ邋ｉｌ邋１逡逑图２－２三碱基重复序列的次数分布逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｒｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ邋ｒｅｐｅａｔ邋ｍｏｔｉｆｓ逡逑２．４．３引物效果与筛选逡逑使用ＳＳＲ引物进行扩增的ＰＣＲ产物用７％的非变性聚丙稀铣胺胶进行电泳逡逑分离，使用１ＸＴＢＥ作为缓冲液，上样５ｕＬ，每块胶功率设置为１８Ｗ［５５］，电泳逡逑９０ｍｉｎ，电泳结束后进行银染上然后拍照。部分引物筛选结果如图２－３所示。逡逑—逡逑图２－３部分引物筛选结果逡逑Ｆｉｇ邋２－３邋ｐａｒｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｓｕｌｔ邋ｏｆ邋ｐｒｉｍｅｒ邋ｓｃｒｅｅｎ逡逑从２３２对ＳＳＲ引物中共筛选出４８对多态效果好的引物，在聚丙烯酰胺胶上逡逑共分离出２１２个多态位点，平均每对引物扩增出４．４１个多态位点。说明开发的逡逑这批引物多态信息含量丰富，，能够为甘蔗分子标记研究提供帮助。本研宄所使用逡逑的９对ＳＳＲ引物，选自本章中的４８对引物之中。筛选出的４８对引物结果见附逡逑表Ｂ。逡逑１６逡逑
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S566.1

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本文编号：2634974