利用EcoTILLING挖掘小麦淀粉合成关键基因TaSSIV的单倍型与粒重相关

发布时间：2020-06-12 08:47

【摘要】：小麦是全球主要粮食作物之一,小麦淀粉是人类能量和碳水化合物的重要来源,占籽粒重量的70%。小麦籽粒中淀粉合成由一系列酶催化形成,其酶活性高低对籽粒重量和产量有显著影响。SSIV在淀粉合成中起重要作用,其主要功能是控制淀粉颗粒形成。为了挖掘更多有利的等位变异,利用EcoTILLING技术在362份中国和巴基斯坦小麦品种中筛选出TaSSIV-A,B和D基因一系列SNP位点,将这些SNP位点转化成高通量的KASP标记,鉴定TaSSIV基因单倍型,并对TaSSIV单倍型与农艺性状进行关联分析。主要结果如下:Ⅰ.通过EcoTILLING技术筛选到TaSSIV三个部分同源基因共38个SNPs,其中在TaSSIVA,B和D中各筛选到10、15和13个SNPs。在筛选出的变异位点中,TaSSIV-A和TaSSIV-B基因各筛选出2个错义突变,TaSSIV-D基因筛选到3个错义突变。Ⅱ.上述SNPs转化为高通量KASP标记。其中,TaSSIV-A基因4个标记(A1673T,C5952T,A2403C和C2436T)和TaSSIV-B基因2个标记(C1560T,C6107T)等位变异频率均大于5%,其余标记等位变异频率均小于5%。TaSSIV-D基因中所有SNPs等位变异频率均小于5%,因此不对其做进一步分析。Ⅲ.在中国微核心种质库中,分别鉴定出TaSSIV-A和TaSSIV-B基因各3个单倍型,并且其等位变异频率均大于5%。TaSSIV-A基因单倍型分别为Hap-1-1A(AATC),Hap-2-1A(ACTT)和Hap-3-1A(ACTC);TaSSIV-B基因单倍型分别为Hap-1-1B(CC),Hap-2-1B(TC)和Hap-3-1B(CT)。关联分析结果表明单倍型Hap-2-1A(ACTT)与千粒重(TGW)呈显著相关。Ⅳ.在中国地方品种中,千粒重相关的优异单倍型(Hap-2-1A)频率较低,而在栽培品种中,在I-IV麦区优异单倍型(Hap-2-1A)频率均高于50%。变异频率和地理分布结果表明,在中国小麦育种进程中,优异单倍型(Hap-2-1A)受到了正向选择。Ⅴ.在巴基斯坦小麦品种中,优异单倍型(Hap-2-1A)在Punjab灌溉区和旱作区分布频率较高,分别为78%和52%。本研究结果表明EcoTILLING技术可用于自然变异的挖掘,并且这些KASP标记可用于小麦分子标记辅助育种,为小麦产量提升和淀粉改良奠定基础。本研究在362份小麦品种中共鉴定出38个等位变异,关联分析结果表明其中一个单倍型与千粒重显著相关,并且该类单倍型可进一步用于后续研究,作为提升小麦产量相关性状的选择标准。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S512.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈鹏;朱镜;姜又菁;陈丹;王惠;毛炯;梁伟波;张林;;遗传标记微单倍型在法医学中的研究进展[J];中国法医学杂志;2017年05期

2 张伟;贺毅憬;谢海棠;邓晟;范岚;刘亚利;谭志荣;周宏灏;;SLCO1B1单倍型对利福平诱导CYP3A活性的影响[J];中国临床药理学与治疗学;2007年10期

3 ;人补体第4成分基因在各种HLA单倍型上的结构特点及其规律性[J];同济医科大学学报;1995年03期

4 吴雄文，，刘敏，姜晓丹，张文杰，赵修竹;人补体第4成分基因在各种HLA单倍型上的结构特点及其规律性[J];中华医学遗传学杂志;1995年01期

5 阎淑清;人类苯丙氨酸羟化酶位点的多态DNA单倍型及其与苯丙酮尿症的关系[J];国外医学.遗传学分册;1988年03期

6 程大霖;刘祖伯;;双色荧光技术检测精子表面HLA-AB单倍型[J];法医学杂志;1989年01期

7 安家宾，林玲，徐林敏，杨启生，张新根，林琳，孙逸平;华北汉族人群HLA单倍型研究[J];中华微生物学和免疫学杂志;1995年01期

8 陈芳琦,赵修竹;HLA扩展单倍型及其生物学意义[J];上海免疫学杂志;1992年02期

9 高素青;程曦;李茜;李玉珠;邓志辉;;中国部分汉族人群362种HLA单倍型的家系调查及重组单倍型分析[J];中国实验血液学杂志;2009年03期

10 沈晶晶,关晓蕾,杨泽,谭毓绘,郭玉红,黄小杰,周希玲;对西北维吾尔族人群HLA五座位单倍型的分析[J];中华医学遗传学杂志;2000年03期

相关会议论文 前10条

1 史荔;姚宇峰;史磊;褚嘉yP;;西南6个少数民族群体HLA单倍型分析[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编（2004-2008）[C];2008年

2 谢毓滨;王赤林;彭骅;李双;谢毓湘;;湖南地区人群HLA单倍型多态性的研究[A];中国输血协会第四届输血大会论文集[C];2006年

3 史磊;史荔;姚宇峰;褚嘉yP;;广西壮族HLA基因多态性及单倍型研究[A];第八次全国医学遗传学学术会议(中华医学会2009年医学遗传学年会)论文摘要汇编[C];2009年

4 赵书民;缪晓辉;徐文胜;谈顺良;;HLA-A*0207-B*4601单倍型与HBV持续感染相关[A];中华医学会第十二次全国病毒性肝炎及肝病学术会议论文汇编[C];2005年

5 孔庆鹏;姚永刚;孙昌;Hans-Ju rgen Bandelt;朱春龄;张亚平;;基于全序列的东亚人群mtDNA系统发育及汉族人群的遗传分化研究[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年

6 阿布都热合曼·阿布力米提;陈开旭;任志娟;朱红娟;单文娟;张富春;马正海;郑秀芬;;新疆不同地区维吾尔族人群具有不同的遗传多样性—地域与遗传的关系[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年

7 陈争;张永科;范安;张亚男;吴艳平;赵倩君;周璨林;毛新民;藏玉亮;叶尔哈孜;哈森别克;爱哈布德力;卡马力亚;梁玲;古力努尔;马月辉;饶绍奇;;γ染色体单倍型群频率分布揭示新疆阿勒泰地区图瓦人的种族起源[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编（2004-2008）[C];2008年

8 侯旭敏;范维琥;;β_2肾上腺能受体基因单倍型与心力衰竭的关系[A];中华医学会心血管病分会第八次全国心血管病学术会议汇编[C];2004年

9 孙昌;张亚平;;海南黎族人群线粒体DNA序列多态分析[A];中国遗传学会七届一次青年研讨会暨上海高校模式生物E——研究院第一届模式生物学术研讨会论文汇编[C];2005年

10 伦珠朗杰;达瓦顿珠;卓嘎;尼玛扎西;张京;王建康;郭刚刚;李慧慧;;大麦光周期基因PPD-H1单倍型与遗传效应分析[A];2018中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2018年

相关重要报纸文章 前9条

1 记者 付东红 通讯员 吕萌;过半单倍型移植采用“北京方案”[N];健康报;2016年

2 钟艳宇 记者 吴红月;亲缘间单倍型移植有了“优化选择法则”[N];科技日报;2014年

3 北京大学人民医院血研所 黄晓军 王昱;造血干细胞 单倍型移植有了“优化选择”[N];健康报;2014年

4 覃宏武;你了解单倍型移植吗？[N];中国妇女报;2006年

5 闫煈;单倍型移植治疗重症再障[N];健康报;2007年

6 蔺玉红;单倍型移植治疗再障性贫血获成功[N];光明日报;2007年

7 本报记者 余戈;狗的老家在中国[N];北京科技报;2004年

8 符壮才;海口市人民医院单倍型造血干细胞移植成功[N];健康报;2006年

9 复旦大学生命科学学院教授 博士生导师 金力;写在基因中的历史[N];文汇报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 Ahsan Irshad;利用EcoTILLING挖掘小麦淀粉合成关键基因TaSSIV的单倍型与粒重相关[D];中国农业科学院;2019年

2 辛娟娟;我国麦蚜种群遗传结构分析及家蝇GPCRs对P450基因的调控作用[D];中国农业大学;2016年

3 付玉芹;内蒙古中南部古代人群的分子遗传学研究[D];吉林大学;2006年

4 洪坤学;中国四个民族HLA-DRB1、DQA1、DQB1基因多态性研究[D];中国协和医科大学;1999年

5 丁克越;不同单倍型块定义在单倍型块结构推断与htSNPs选择中的效应[D];中国协和医科大学;2004年

6 谢承志;新疆塔里木盆地周边地区古代人群及山西虞弘墓主人DNA分析[D];吉林大学;2007年

7 金丽娜;基于单倍型的关联分析方法[D];东北师范大学;2011年

8 宁超;中国北方古代人群基因组学研究[D];吉林大学;2017年

9 荀怀术;烟盲蝽及其近缘种的种群遗传学研究[D];中国农业大学;2016年

10 沙日耐;牦牛绒毛和免疫性状相关基因研究[D];中国农业科学院;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 滕迎辉;基于单倍型的罕见变异关联分析非参数方法[D];东北师范大学;2018年

2 王丽廷;B19单倍型鸡MHC Ⅰ类分子单抗的制备[D];山西农业大学;2017年

3 代明笠;水稻库源多效性基因SS1、SS2、Ghd7、Ghd8的聚合效应分析[D];长江大学;2018年

4 王曼曼;灰飞虱线粒体单倍型非随机分布的机制研究[D];南京农业大学;2015年

5 杨柳;鸡IL-10单抗的制备及不同B单倍型鸡血清学方法的建立[D];东北农业大学;2013年

6 佘永川;湖南人群线粒体基因组单倍型类群与喉鳞状细胞癌的相关性研究[D];南华大学;2016年

7 夏云;不同地理种群黄河裸裂尻鱼遗传多样性研究[D];武汉轻工大学;2017年

8 甘锦绘;云南地区类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮与HLA-DRB1氨基酸单倍型的关联研究[D];北京协和医学院;2017年

9 陈雅芳;中国汉族人群线粒体基因多态性及单倍型与散发型帕金森病的相关性研究[D];福建医科大学;2012年

10 杨文娟;鸡MHCⅠ类基因遗传多态性研究[D];甘肃农业大学;2012年

本文编号：2709289